HLA 基因与白癜风相关性研究进展
2020-12-24包佳韩建文
包佳,韩建文
(1.内蒙古医科大学第一临床医学院,内蒙古 呼和浩特;2. 内蒙古医科大学附属医院皮肤性病科,内蒙古 呼和浩特)
0 引言
白癜风是一种常见的皮肤黏膜色素脱失性疾病,全球患病率约为0.5-2%[1],不同地区患病率有所差异,在美国和欧洲,其患病率约为1%,我国人群的患病率约为0.1-2%,我国六省市白癜风标化患病率为0.56%[2],本病可发生于任何年龄。白癜风发病机制不明,与遗传性和非遗传性因素均有相关性。全基因组关联分析确定了超过50 种白癜风易感性基因,包括MHC、FOXP3,ACE,APE,GSTP1,TLR,SOD,CTLA-4,TAP/LMP 等基因与之相关。其中MHC 区域与白癜风相关性最强。有些白癜风还与一些自身免疫疾病有关,特别是自身免疫性甲状腺疾病(桥本氏病和Graves病),恶性贫血,Addison 病,系统性红斑狼疮,类风湿关节炎,成年型1 型糖尿病,及银屑病[3]等。
1 HLA 基因
主要组织相容性复合体(MHC),也称为人类白细胞抗原(HLA),在6 号染色体的短臂上(6p21.3)。由此编码的分子区域参与抗原呈递,与炎症反应、补体系统有关,进而影响免疫系统[4]。MHC 基因具有多基因性和高度多态性,它与自身免疫性疾病和炎性疾病相关,从端粒到着丝点末端,MHC 分为五个亚区:非经典I 类、I类、III 类、II 类、非经典II 类区域。I 类区域包括三种经典的人类白细胞抗原(HLA)基因位点:HLA-A,HLA-B 和HLA-C;三非经典包括HLA-E,HLA-F 和HLA-G 等基因位点。MHCI 类分子的主要功能是呈递源自细胞内的非自身抗原细胞供给CD8+T 细胞识别,然后杀死抗原呈递细胞(APC)[5]。II 类区域包括经典基因位点HLA-DP,HLA-DQ 和HLA-DR,以及非经典HLA-DO 和HLA-DM 基因。经典基因在表面表达只在APC,它们吸收源自细胞外来源,以及提呈给CD4+T 辅助细胞启动免疫反应。非经典分子被暴露在溶酶体的内膜中,有助于负载抗原肽连接到经典的MHC II 类分子上。III 类区域包含与炎症有关的基因,以及细胞因子的产生(TNF,LTA,LTB),以及许多其他非免疫或功能未知的基因,可能不是参与炎症反应。
2 HLA 与白癜风
研究显示HLA 是自身免疫性疾病的最强危险因素:白癜风(HLA-DRB1、DRB4、DQB1),银 屑 病(HLA-C*06:02),强 直 性脊柱炎(HLA-B27),系统性红斑狼疮(HLA-DRB1)和皮肌炎(HLA-DPB1)等。白癜风作为一种自身免疫性疾病,与遗传的关系密切,已有许多学者研究结果显示白癜风与HLA 相关,由于遗传异质性,不同地区不同人种结果不同,除此以外有些研究在不同种族中样本量较小,研究方法不同,导致结果有争议。
2.1 MHC-I 类分子与白癜风
Zhangjun Li 等人[6]通过对3042 例病例和5614 例对照研究与白癜风相关的HLA-A 等位基因。通过既往文献选出33 个与之有关等位基因进行验证,结果示三个等位基因(HLA-A * 02,A * 33 和Aw * 31) 显着与白癜风风险增加相关,其中两种(HLA-A * 09 和Aw * 19)与风险降低相关,其余28 个没有关联。目前分析的33 个HLA-A 等位基因中,仅报告了三个等位基因(HLA-A * 01,A * 02 和A * 03)在十多个研究中有明显的异质性,这可能是由于种族、临床类型、实验方法等差异造成的。Ying Jin 等人[7]发现在日本人中白癜风与 HLA-A * 02:01有关,这与巴西等地的研究相同[8]。HLA -A * 02:01 在所有细胞表面上呈递肽抗原,在黑素细胞中HLA-A * 02:01 呈现主要的白癜风自身免疫抗原酪氨酸酶(TYR),后者反过来又激活并募集抗黑素细胞自身反应性细胞毒性T 淋巴细胞至皮肤,靶向破坏黑素细胞。Xiuli Yi 等人[9]对汉族人群中255 例白癜风患者和106 89 例健康对照者进行相关研究发现,HLA-A * 02:01 等位基因是主要的危险HLA-A 等位基因,并且2 gp100 修饰的肽段被鉴定为自身抗原,并被发现与疾病特征密切相关,可能在汉族白癜风患者中起关键作用。
Zhangjun Li 等人[10]通过18 个病例对照研究检测了61 个HLA-B 等位基因,结果示总共7 个等位基因(HLA-B * 13,B * 27,Bw * 06,Bw * 46,Bw * 55,Bw * 56 和Bw * 60)与白癜风风险显著相关,3 个等位基因(HLA-B * 18,B * 35 和B * 52)相关风险降低,其余51 个则没有关联。Mona N.等人[11]在伊拉克研究HLA-B27与白癜风的关系,结果显示无明显相关性。Anne M. Bowcock 等人[12]进行人类白细胞抗原(HLA)等位基因与白癜风的关系分析,既往研究结果显示单倍型B * 44:03-DRB1 * 07:01 与白癜风发病有关,此次北印度1,404 名白癜风病例和902 名对照组研究显示HLADRB1 * 07:01 是全身性和局部性白癜风的危险因素。
Orecchia G 等人在93 名意大利白癜风患者和388 名对照中调查了II 类(HLA-DR,DQ)和I 类(HLA-A,B,C)的HLA 多态性分析。白癜风患者中HLA-A30(P=0.0144),Cw6(P=0.0189),DQw3(P<0.0003)显着增加,而C4AQ0(P=0.003)显着下降。 非家族性白癜风的特征是HLA-A30 和DQw3 升高。这些发现表明,免疫机制可能是白癜风发病的原因,独特的HLA 表型可能会影响白癜风在该人群中的表达。Hussein M 等人在埃及白癜风患者中对易感基因人类白细胞抗原-cw 的研究选择40 例非节段性白癜风的散发病例和20 名对照,通过聚合酶链反应序列特异性引物(PCR-SSP)方法用于确定HLA DNA 分型。在两个研究组中,HLA-Cw6 与白癜风的关联在统计学上有显着差异。出现HLACw2 和HLA-Cw7 的患者数量相对增加(13.64%),但是没有统计学上的显着差异。早期在意大利北部,科威特,中国汉族和沙特人群中HLA-Cw6 等位基因的频率增加结果一致[13]。
Su Kang Kim 等人[14]通过对241 名非节段性白癜风(NSV)患者和395 名健康对照使用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCRRFLP)技术和直接测序分析了三个启动子单核苷酸多态性(HLA-E的rs1264459,HLA-F 的rs9258170 和HLA-G 的rs1736936)。 显 示HLA-G 的SNP(rs1736936)的基因型与NSV 显着相关(P=0.045)。结果表明,韩国人群中HLA-G 可能与NSV 易感性有关。
2.2 MHC-II 类分子与白癜风
Chao Yang[15]等人对1117 例汉族白癜风患者和1701 名健康对照进行相关研究,结果示HLA-DQB1 * 02:02,HLA-DQA1 * 02:01 和HLA-DPB1 * 17:01 被确定与白癜风的风险有关。Sen Yang等人中国汉族人群中研究发现HLA-DQA1 * 0302,-DQA1 * 0601, -DQB1 * 0303 和-DQB1 * 0503 可能与白癜风的发病有关,而HLA-DQA1 * 0501 等位基因可能是白癜风的保护性等位基因。Wang J 等人[16]通过使用聚合酶链反应序列特异性引物(PCRSSP)的方法在华北地区对34 例一般性白癜风患者的HLA I 和II等位基因进行了研究,并与102 名健康对照进行了比较。结果提示在一般白癜风中,尤其是在没有家族史的患者中,DRB1 * 07 和DQB1 * 0201 的等位基因频率显著增加。
Leandro D. Ramire 等 人[17]对116 例 白 癜 风 患 者 和243 例健康对照者的DNA 样本进行HLA I 类(A *,B *,C *)和II 类(DRB1 *和DQB1 *)等位基因进行分析,通过与特定寡核苷酸的聚合酶链反应扩增序列进行检测,结果病例对照研究确定了白癜风与等位基因HLA-A * 02 的(P=0.0001,Pc=0.0020,OR=2.68,95%CI=1.69-4.26)和HLA-DRB1 * 07(P=0.0001,Pc=0.0013,OR=2.69,95 % CI=1.66-4.34)有 关。HLA-A * 32(P=0.0156,Pc=0.3120,OR=22.43,95 % CI=1.12-449.46)和HLA-DQB1 * 06(P=0.0207,Pc=0.1035,OR=0.28,95 % CI=0.10-0.81)与 局部和全身白癜风相关。单倍型分析显示即A * 02-B * 51-C * 15-DRB1 * 07-DQB1 * 02(P=0.0113),A * 02-B * 15-C * 07-DRB1 * 13-DQB1 * 06(P=0.0340) 和A * 29-B * 44-C * 16-DRB1 * 07-DQB1 * 02(P=0.0340)为与该疾病的易感性有关。在白种人中的研究显示广义白癜风家族,MHC II 类单倍型HLA DRB1A * 04-(DQA1 * 0302)-DQB1 * 0301 显示增加白癜风的风险和并与早发型白癜风有关。白癜风风险增加可能是由于HLA-DR(P=0.008)或HLA-DQ(P=0.02) 的表面水平较高,可能导致增强自身抗原的表现,并与细胞因子产生增加有关。
Abdellatif Bouayad 等人[18]对摩洛哥人群中白癜风遗传易感性有关的HLA II 类等位基因进行分析,通过聚合酶链反应序列特异性引物法对100 名白癜风患者和300 名健康对照进行研究分析。结果示病例组中的DRB1 * 07(OR=2.23,P=0.014)的表型频率明显高于对照组,而DRB1 * 03(OR=0.40,P=0.014)的表型频率显着低于对照组。单倍型DRB1 * 07-DQB1 * 02(OR=2.25,P=0.024)与白癜风患者呈正相关,而单倍型DRB1 * 03-DQB1 * 02(OR=0.35,P=0.012)与该组负相关。家族史阳性、抗甲状腺过氧化物酶抗体(anti-TPO)阴性的白癜风患者的DRB1 * 07-DQB1 * 02 单 倍 型 的 表 型 频 率 极 高(OR=2.62,P=0.00475)。 DRB1 * 03-DQB1 * 02(OR=0.38,P=0.048)与无家族史且抗TPO 阴性的患者呈负相关。这项研究证明了摩洛哥人群中HLA II 类等位基因和单倍型与白癜风呈正相关。根据家族史和抗TPO谱,患者的HLA 单倍型分布可能有所不同。
2.3 MHC-III 类分子与白癜风
H. Lee 等人[19]对肿瘤坏死因子-α(TNF-α)启动子-238 A/G 和-308 A/G 多态性与白癜风易感性进行相关研究。按种族分层后,我们发现在欧洲或亚洲人群中,我们观察到TNF-α-308 A 等位基因与白癜风之间没有关联(OR=1.787,95%CI=0.894-3.573,P=0.101)。按地理区域分层后,在中东人群中,TNF-α-308 A 等位基因与白癜风显着相关(OR=1.569,95%CI=1.224-2.013,P=3.8 x 10-5),并且TNF-α-308 A/G 多态性可能是中东人群中白癜风的重要危险因素。G. Nie 等人[20]通过1391 个白癜风病例和2455 个对照病例进行TNF-α-308G/A 多态性与白癜风风险之间的关联分析,结果显示TNF-α-308G/A 多态性可能与白癜风风险无关(P>0.05)。
Sushama Sushama MD 等人[21]对60 例白癜风患者(局部和全身各30 例)和30 名对照组,对血清IL-2,-6,-17,-22 和TNF-a通过酶联免疫吸附试验(ELISA)测定,并与疾病活动进行相关分析。结果示IL-2,-6,-17,-22 和TNF-a 的水平在病例组显着升高。包括局部性白癜风和全身性白癜风(P<0.05)。疾病活动显示与局部白癜风患者血清TNF-α 水平呈正相关(P=0.015)。
3 小结
白癜风是一种常见皮肤病,其发病机制不明,与HLA 关系密切。HLA 区域具有高度多态性,与白癜风相关的HLA 等位基因包 括HLA-A1,A2,A30,A31,B13,B21,B27,B46,B56,B60,Cw4,Cw6,DR1,DR3,DR4,DR5,DR7,DR53,DQ3,DQA1,DQB1 等。由于遗传异质性,不同的种族、不同地区、不同人群、不同分类HLA 等位基因与白癜风的相关性不同,在不同的实验方法和不同的样本量中,数据结果也不尽相同。但HLA 与免疫系统关系密切,参与抗原提呈过程,并与自身免疫性疾病关系密切,白癜风与自身免疫疾病也具有相关性,HLA 可能参与白癜风的发病过程。明确HLA 与白癜风的关系,有利于明确白癜风的发病机制,并有望对未来白癜风的治疗提供帮助。