TLR2、TLR4和NOD2/CARD15基因多态性与溃疡性结肠炎相关性的meta分析*

夏 宇 李 健 高鸿亮

新疆医科大学第一附属医院消化病二科(830054)

背景：近年我国溃疡性结肠炎(UC)的患病率明显增高，Toll样受体2(TLR2)、TLR4和NOD2/CARD15基因多态性与UC的发生、发展可能密切相关。目的：探讨TLR2、TLR4和NOD2/CARD15基因多态性对UC发生的影响。方法：计算机检索PubMed、中国生物医学文献、中国知网、万方数据库、重庆维普等数据库中所有TLR2、TLR4和NOD2/CARD15基因多态性与UC相关性的研究。按照纳入与排除标准筛选文献、评价质量并提取数据，采用RevMan 5.3软件进行meta分析。结果：共纳入15项研究。Meta分析结果显示，TLR2 Arg753Gln基因多态性与UC发生风险无关(P>0.05)。除隐性模型外，TLR4 Asp299Gly基因多态性可显著增加UC的发生风险(P<0.05)，TLR4 Thr399Ile基因超显性模型可导致UC风险增加(P<0.05)，但显性模型和隐性模型与UC无关(P>0.05)。NOD2/CARD15(Arg702Trp、Gly908Arg、Leu1007fsinsC)基因多态性均与UC无关(P>0.05)。结论：NOD2/CARD15(Arg702Trp、Gly908Arg、Leu1007fsinsC)、TLR2(Arg753Gln)与UC发生风险无关，TLR4(Asp299Gly、Thr399Ile)可增加UC的发生风险。

溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)是一种慢性非特异性胃肠道炎症性疾病，其确切的病因尚不清楚，目前认为在遗传易感基因、环境因素的共同作用下发生细菌感染和自身免疫异常，导致慢性肠道黏膜感染、黏膜屏障缺陷、自身免疫功能失衡，最终导致疾病的发生。现已发现许多易感基因与炎症性肠病(inflammatory bowel disease, IBD)有关，其中NOD2/CARD15和Toll样受体(Toll-like receptor, TLR)的多态性逐渐受到关注[1-2]。NOD2/CARD15在单核巨噬细胞中对细菌成分产生应答并传递信号，激活NF-κB，通过信号转导途径诱导一系列炎性细胞因子，如肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白细胞介素和抗炎因子等，引起局部防御性炎症改变[3]。NOD2/CARD15的3个等位基因(R702W、G908R和L1007fsinsC)为克罗恩病(CD)的易感基因[4-5]，但其基因多态性与UC关系的报道目前较少见。TLR是一种重要的模式识别受体，广泛表达于天然免疫细胞和特异性免疫细胞的表面。TLR2基因多态性可能与麻风病患者有关[6]，与UC的相关性报道目前较少。TLR4基因至少存在两个位点(即Asp299Gly和Thr399Ile)与UC相关。本研究通过对TLR2(Arg753Gln)、TLR4(Asp299Gly、Thr399Ile)和NOD2/CARD15(Arg702Trp、Gly908Arg和Leu1007fsinsC)基因多态性与UC易感性的关系进行meta分析，旨在为探讨UC的发病机制提供一定的理论依据。

资料与方法

一、检索策略

计算机检索PubMed、中国生物医学文献、中国知网、万方数据库、重庆维普等数据库中关于TLR2(Arg753Gln)、TLR4(Asp299Gly、Thr399Ile)和NOD2/CARD15(Arg702Trp、Gly908Arg和Leu1007fsinsC)基因多态性与UC发生风险相关性的研究，检索时间为2000年1月—2020年1月。中文检索词为“toll样受体”、“NOD2/CARD15”、“溃疡性结肠炎”、“基因多态性”，英文检索词为“Toll like receptor”或“TLR”、“NOD2/CARD15”、“ulcerative colitis”或“UC”、“genetic polymorphism”。搜索仅限于以人为研究对象的文献，无语种限制。

二、纳入与排除标准

1.纳入标准：①纳入关于TLR2(Arg753Gln)、TLR4(Asp299Gly、Thr399Ile)和NOD2/CARD15(Arg702Trp、Gly908Arg和Leu1007fsinsC)基因多态性与UC发生风险相关性的病例对照研究；②有足够的可用公开数据；③对照组的基因型分布必须满足Hardy-Weinberg平衡(HWE)。

2.排除标准：①未评估上述三种基因多态性的研究；②未涉及人类、TLR、NOD2/CARD15或UC的研究；③有UC以外严重疾病的患者；④数据缺失或数据重复。

三、资料提取和文献评价

数据由两名研究者按照选择标准独立提取，如存在分歧，咨询第三位研究者以达成一致意见。提取内容包括第一作者、出版年份、研究人群(种族)、HWE P值、病例数、基因型分布和基因型频率。纳入研究的质量评价采用Cochrane Handbook 5.1.0推荐的偏倚风险的评价工具进行评估[7]。

四、统计学分析

采用STATA 11.0进行异质性检验和敏感性分析，RevMan 5.3软件进行meta分析。P<0.10或I2>50%时提示存在异质性，采用随机效应模型进行分析；反之，则采用固定效应模型。计算合并OR值及其95% CI。P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、文献检索结果

根据检索策略，初检获得文献416篇，其中329篇因信息重复而删除，32篇为meta分析或综述，10篇为动物相关文献，7篇为与研究内容无关的文献。进一步阅读全文发现，9篇文献与UC无关而被排除，7篇基因型频率不足，7篇基因型数据重叠。最终共纳入15篇文献[8-22]，均为病例对照设计；10项研究对象为高加索人，5项为亚洲人。纳入研究的具体特征见表1和表2。

表1 纳入TLR基因多态性与UC相关性的研究特征

表2 纳入NOD2/CARD15基因多态性与UC相关性的研究特征

二、Meta分析结果

1.TLR2 Arg753Gln：4项研究[16-17,19-20]评价了TLR2 Arg753Gln基因多态性与UC的相关性。Meta分析结果显示TLR2 Arg753Gln基因多态性与UC的发生风险无关(OR=1.25, 95% CI: 0.82～1.89,P=0.30；图1)。

图1 TLR2 Arg753Gln基因多态性与UC发生风险关系的森林图

2.TLR4 Asp299Gly:11项研究[8-17,19]探讨了TLR4 Asp299Gly基因多态性与UC的相关性。Meta分析结果显示，TLR4 Asp299Gly基因的显性模型(CA+AAvs.CC)(OR=1.50, 95% CI: 1.21～1.87,P=0.000 2)和超显性模型(CAvs.CC+AA)(OR=1.48, 95% CI: 1.19～1.85,P=0.000 5)与UC的发生密切相关，而隐性模型(AAvs.CA+CC)与UC无关(OR=1.78, 95% CI: 0.79～4.04,P=0.17)。

按种族分层，高加索人TLR4 Asp299Gly基因显性模型(OR=1.44, 95% CI: 1.14～1.82,P=0.002)和超显性模型(OR=1.43, 95% CI: 1.13～1.82,P=0.003)与UC显著相关，而隐性模型(OR=1.53, 95% CI: 0.64～3.66,P=0.34)与UC无关；而在亚洲人群中，去除无法分析的一篇文献，其显性模型(OR=1.99, 95% CI: 1.10～3.59,P=0.02)与UC显著相关，而隐性模型(OR=6.42, 95% CI: 0.31～134.78,P=0.23)、超显性模型(OR=1.83, 95% CI: 1.01～3.32,P=0.05)与UC均无关(图2)。

A：显性模型；B：隐性模型；C：超显性模型

3.TLR4 Thr399Ile：共7项研究[8,10,12-13,15,18-19]探讨了TLR4 Thr399Ile基因多态性与UC发生风险的相关性。Meta分析结果显示，TLR4 Thr399Ile基因的超显性模型(OR=1.59, 95% CI: 1.18～2.16,P=0.003)与UC发生相关，而显性模型(OR=1.39, 95% CI: 0.79～2.45,P=0.26)和隐性模型(OR=1.13, 95% CI: 0.09～13.93,P=0.92)与UC无关。

在高加索人群亚组分析中，TLR4 Thr399Ile基因多态性与UC的发生无关(P≥0.05)；而在亚洲人群中，TLR4 Thr399Ile基因显性模型(OR=2.72, 95% CI: 1.50～4.92,P=0.000 9)和超显性模型(OR=2.17, 95% CI: 1.18～3.98,P=0.01)与UC发生相关，隐性模型则与UC无关(P>0.05；图3)。

4.NOD2/CARD15 Arg702Trp：共4项研究[12-13,21-22]探讨了NOD2/CARD15 Arg702Trp基因多态性与UC发生风险的相关性。Meta分析结果显示NOD2/CARD15 Arg702Trp基因显性模型、隐性模型和超显性模型均与UC发生无关(图4)。

A：显性模型；B：隐性模型；C：超显性模型

A：显性模型；B：隐性模型；C：超显性模型

5.NOD2/CARD15 Gly908Arg：共纳入6项研究[12-13,15,17,21-22]探讨了NOD2/CARD15 Gly908Arg基因多态性与UC发生风险的相关性。Meta分析结果显示，NOD2/CARD15 Gly908Arg的显性模型、超显性模型和隐性模型与UC无关(图5)。

A：显性模型；B：隐性模型；C：超显性模型

6.NOD2/CARD15 Leu1007fsinsC：共5项研究[12-13,15,17,22]探讨了NOD2/CARD15 Leu1007fsinsC基因多态性与UC发生风险的相关性。Meta分析结果显示NOD2/CARD15 Leu1007fsinsC基因多态性与UC无关(OR=0.90, 95% CI: 0.51～1.61,P=0.73；图6)。

图6 NOD2/CARD15 Leu1007fsinsC基因多态性与UC发生风险关系的森林图

三、选择偏倚评价

本研究偏倚主要来源于随机序列产生(图7)，部分研究描述了错误的随机序列产生方法，如奇偶数或出生日期、入院日期、住院号或门诊号，或直接用非随机分类法对受试者分类，如医师的判断、患者表现、实验室指标等。

图7 纳入研究的偏倚风险图

讨 论

近年来，越来越多的研究发现，携带遗传易感基因的宿主在环境因素的参与下产生免疫功能紊乱，最终导致疾病的发生。有学者在16q12染色体上发现了第一个CD易感基因NOD2/CARD15，并证实了高加索人易感基因的三个位点(R702W、G908R和L1007fsinsC)[23-25]。但多项亚洲研究[26-29]未能在上述三个基因位点发现任何突变。此外，NOD2/CARD15基因多态性与UC的相关性报道较少见。本meta分析同样发现NOD2/CARD15 Gly908Arg、Arg702Trp和Leu1007fsinsC基因多态性均与UC的发生无关。

大量研究发现TLR基因突变与IBD密切相关，但存在种族差异。有meta分析发现TLR2基因多态性可能与UC无关[30]。本meta分析结果显示TLR2 Arg753Gln基因多态性与UC之间无关。Shen等[31]的meta分析指出高加索人群中TLR4 Asp299Gly和Thr399Ile基因多态性是IBD的危险因素，可能会导致肠道炎症的发生、发展。然而，对亚洲(韩国、中国)人群的研究[32-33]并未发现TLR4基因的两个位点与IBD易感性之间存在相关性。本meta分析发现TLR4 Asp299Gly基因的显性模型和超显性模型可导致UC风险增加，但隐性模型与UC无关；进一步种族的亚组分析发现，TLR4 Asp299Gly基因多态性可增加高加索人和亚洲人的UC风险。而Cheng等[30]发现TLR4 Asp299Gly基因多态性与高加索人UC易感性相关，与亚洲UC无关。结果不一致的原因可能是本研究纳入文献的研究对象多为高加索人，而Cheng的研究主要纳入了亚洲人。本研究还发现TLR4 Thr399Ile基因超显性模型可导致UC风险增加，但显性模型和隐性模型与UC无关；进一步亚组分析发现，TLR4 Thr399Ile基因多态性可增加亚洲人UC风险，但并不增加高加索人群UC风险。与Shen等[31]的meta分析发现Thr399Ile多态性与高加索人UC易感性相关的结果并不一致，原因可能是本研究纳入文献样本量相对较少，未来还需要纳入更多高质量的大样本研究进一步证实。

本meta分析存在一定的偏倚，会对研究结果造成一定的影响：①因数据不全或样本量过少导致无法证实关联性等原因而导致未纳入部分相关研究；②未纳入质量较低的研究，如对分配隐藏、失访、退出等情况描述不全等；③纳入部分研究的研究对象主要为住院患者，并非地区人群，从而导致选择偏倚增加。

综上所述，NOD2/CARD15(Arg702Trp、Gly908Arg、Leu1007fsinsC)、TLR2(Arg753Gln)与UC发生风险无关，TLR4(Asp299Gly、Thr399Ile)可增加UC发生风险。但研究结论需行大样本的前瞻性研究进一步证实。