李 靜 劉 倩 張春花 裴建贏 劉靜婷 毛寶宏 (甘肅省婦幼保健院科研中心,蘭州 730050)
復(fù)發(fā)性自然流產(chǎn)(recurrent spontaneous abortion,RSA)是指孕20周前連續(xù)2次或以上的自然流產(chǎn),是一種常見(jiàn)的病理妊娠,影響1%~2%的妊娠女性[1]。其發(fā)病因素眾多,包括遺傳問(wèn)題、解剖畸形、內(nèi)分泌異常、凝血等因素,但目前仍有50%患者原因不明,有研究表明其可能與免疫有關(guān)。RSA 患者較正常孕婦輔助型T 細(xì)胞(helper T cells,Th)百分比增高。Th 通過(guò)增加其分泌的細(xì)胞因子,加強(qiáng)免疫調(diào)節(jié),促進(jìn)妊娠維持,但免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞因子中,特別是白細(xì)胞介素(interleukin,IL),一類(lèi)能在細(xì)胞間傳遞信息、影響妊娠各階段的具有免疫調(diào)節(jié)和效應(yīng)功能的蛋白質(zhì)或小分子多肽,對(duì)妊娠結(jié)局起到至關(guān)重要的作用[2-3]。本研究擬采用病例對(duì)照研究方法,運(yùn)用SNaPshot 技術(shù)探討IL-15 基因rs3806798、IL-17A 基因rs2275913、IL-18 基因rs1946518 和rs187238 位點(diǎn)與RSA發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系。
1.1 資料
1.1.1 一般資料 收集2019 年1 月至2020 年8 月于甘肅省婦幼保健院復(fù)發(fā)性流產(chǎn)門(mén)診就診的RSA患者150 例設(shè)為RSA 組,患者年齡19~41 歲[(29.3±4.0)歲]。納入標(biāo)準(zhǔn):流產(chǎn)次數(shù)≥2 胎,并且發(fā)生于妊娠20周前;無(wú)內(nèi)分泌、感染、解剖、易栓癥、夫妻染色體異常;無(wú)糖尿病、高血壓、風(fēng)濕免疫性疾病等基礎(chǔ)疾病及家族遺傳病史;夫婦雙方無(wú)近親結(jié)婚。對(duì)照組為150 例同期體檢中心就診的健康女性,無(wú)自然流產(chǎn)史、早產(chǎn)史及妊娠高血壓病史,且至少成功分娩1 次1 名健康足月兒,其年齡為20~40 歲(30.0±4.0)歲,兩組比較年齡差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。本研究獲得甘肅省婦幼保健院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),研究對(duì)象均簽署知情同意書(shū)。
1.1.2 主要試劑 引物(上海生工);Hotstar(Taq Qiagen);PCR 反應(yīng)緩沖液、MgCl2(TaKaRa);dNTP(Generay Biotech);PCR Marker(New England Biola?bs);SNaPshot Multiplex、5×Sequencing Buffer、HI-DI、GeneScanTM-120(ABI);SAP(Promega);EXO-Ⅰ(Epicentre)。
1.1.3 數(shù)據(jù)來(lái)源 查閱HapMap dbSNP 數(shù)據(jù)庫(kù)(www. hapmap. ncbi. nlm. nih. Gov)及相關(guān)文獻(xiàn),選擇IL-15 基因rs3806798、IL-17 基因rs2275913、IL-18基因rs1946518 和rs187238 共4 個(gè)位點(diǎn),3 個(gè)單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism,SNP)位點(diǎn)均滿(mǎn)足以下條件:選擇RSA 相關(guān)SNPs;位點(diǎn)在中國(guó)人群最小等位基因頻率>0.05。
1.2 方法
1.2.1 標(biāo)本采集及基因組DNA 提取 采集2 組受試者外周靜脈血2 ml 置于EDTA-K2真空抗凝管,根據(jù)MagenDNA 提取試劑盒說(shuō)明書(shū)提取白細(xì)胞基因組DNA,標(biāo)記并置于-80 ℃低溫冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 SNaPshot基因分型
1.2.2.1 PCR 擴(kuò)增引物及SNaPshot 引物設(shè)計(jì)及合成 參照GenBank 中IL-15、IL-17 和IL-18 基因引物序列查找IL-15 rs3806798、IL-17A rs2275913 及IL-18 rs1946518 和rs187238 共4 個(gè)位點(diǎn)的引物序列,運(yùn)用primer5.0設(shè)計(jì)引物,見(jiàn)表1。
表1 PCR擴(kuò)增引物Tab.1 PCR primers in multiplex PCR reaction of this study
1.2.2.2 多重PCR 反應(yīng)體系(20 μl)包含2×GC-Ⅰbuffer 10μl,去離子水5μl,3.0 mmol/L Mg2+0.4μl,0.3 mmol/L dNTP 2.4 μl,1 U HotStarTaq polymerase 0.2 μl,樣本DNA 和多重PCR 引物各1 μl。多重PCR 擴(kuò)增條件為95 ℃預(yù)變性2 min,94 ℃變性20 s,65 ℃退火40 s,72 ℃延伸1.5 min,反應(yīng)11 個(gè)循環(huán),再次94 ℃變性20 s,59 ℃退火30 s,72 ℃延伸1.5 min,反應(yīng)24個(gè)循環(huán),最后72 ℃延伸2 min,4 ℃保存。
1.2.2.3 PCR產(chǎn)物純化 本研究反應(yīng)體系為17μl,其中PCR 產(chǎn)物為10μl,酶混合液7μl(含生產(chǎn)的5 U SAP和2 U ExoⅠ);反應(yīng)條件:37 ℃孵育溫1 h,然后75 ℃15 min 以滅活SAP 和ExoⅠ酶,純化完成后進(jìn)行單堿基延伸反應(yīng),預(yù)先混好延伸引物,見(jiàn)表2。
表2 SNaPshot多重單堿基延伸反應(yīng)延伸引物Tab.2 SNaPshot primer for multiple single base extension reaction
1.2.2.4 SNaPshot 反應(yīng) 采用ABI PRISM SNaP?shot Muhiplex Kit 進(jìn)行。反應(yīng)體系為10 μl,其中純化后多重PCR 產(chǎn)物為2 μl,SNaPshot Mix 5 μl,延伸引物混合1μl,超純水2μl;反應(yīng)條件為96 ℃預(yù)變性1 min,96 ℃變性10 s,55 ℃退火5 s,60 ℃延伸30 s,反應(yīng)28個(gè)循環(huán),4 ℃保存。
1.2.2.5 SNaPshot 反 應(yīng) 產(chǎn) 物 純 化 10 μl 上 述SNaPshot PCR 產(chǎn)物中加入1 U SAP,振蕩混勻,37 ℃溫育1 h,75 ℃滅活15 min。4 ℃保存24 h 或-20 ℃長(zhǎng)期保存。
1.2.2.6 ABI 3730XL 測(cè)序儀測(cè)序分型產(chǎn)物 取0.5 μl 純 化 后 延 伸 產(chǎn) 物,與0.5 μl Liz120 SIZE STANDARD 和9μl Hi-Di混勻,95 ℃變性5 min 后上ABI3730XL 測(cè)序儀,使用GeneMapper 4.1 軟件分析峰圖結(jié)果。測(cè)序與基因分型由深圳華大基因科技有限公司完成。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 對(duì)IL-15 rs3806798、IL-17A rs2275913 及IL-18 rs1946518 和rs187238 位點(diǎn)基因型分布進(jìn)行Hardy-Weinberg 平衡檢驗(yàn),P>0.05 表示符合平衡檢驗(yàn)。采用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行組間對(duì)比,Logistic二元逐步回歸進(jìn)行多因素分析,統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS26.0軟件進(jìn)行,P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 樣本及SNP 質(zhì)控 IL-15 rs3806798、IL-17A rs2275913、IL-18 rs1946518 和rs187238 這4 個(gè)位點(diǎn)在RSA 組和對(duì)照組基因型頻率進(jìn)行Hard-Weinberg遺傳平衡檢驗(yàn),結(jié)果顯示所有位點(diǎn)均符合Hard-Weinberg 遺傳平衡定律(P>0.05),說(shuō)明群體具有代表性,見(jiàn)表3。
表3 4個(gè)SNP位點(diǎn)基因型分布的Hardy-Weinberg平衡檢驗(yàn)Tab.3 Hardy-Weinberg equilibrium test for genotype distribution of four SNP locus
2.2 4個(gè)SNP 位點(diǎn)基因型頻率、等位基因頻率分布及遺傳模式分析 檢測(cè)RSA 組與對(duì)照組IL-15 rs3806798、IL-17A rs2275913、IL-18 rs1946518 3 個(gè)SNP 位點(diǎn)基因型頻率和等位基因頻率分布,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);對(duì)以上3 個(gè)SNP 采用非條件Logistic回歸模型分析等位基因隱性、顯性遺傳模式,結(jié)果顯示RSA 組和對(duì)照組差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見(jiàn)表4。但I(xiàn)L-18 rs187238 SNP 位點(diǎn)GG型、CG 型、CC 型在對(duì)照組中檢出率分別為0、23.3%、76.7%,RSA 組檢出率為2.0%、12.0%、86.0%,其構(gòu)成比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=9.256,P=0.010)。通過(guò)非條件Logistic回歸分析顯性、隱性遺傳模式,結(jié)果顯示G 等位型(GC+GG 基因型)與RSA患病風(fēng)險(xiǎn)降低相關(guān)(χ2=4.303,OR=0.53,95%CI=0.29~0.97,P=0.038),見(jiàn)表4。但G 等位基因不是RSA的保護(hù)性等位基因(χ2=2.275,OR=0.66,95%CI=0.38~1.14,P=0.132),見(jiàn)表4。
表4 兩組4個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)基因型和等位基因分布比較及遺傳模式分析Tab.4 Comparison of four SNPs's genotype,allele frequency and genetic model analysis in two groups
2.3 連鎖不平衡檢驗(yàn)和單體型分析 對(duì)4 個(gè)SNP進(jìn)行兩兩間連鎖不平衡檢驗(yàn),rs1946518 和rs187238存在完全連鎖不平衡(D'=1,r2≥0.152),其余位點(diǎn)兩兩之間不存在連鎖不平衡(圖1)。本研究采用SHEsis在線軟件進(jìn)行單體型種類(lèi)和單體型頻率估算[4-5],以最低頻率閾值,即單體型頻率<0.03 不納入分析范圍,本研究4 個(gè)位點(diǎn)可構(gòu)建7 種單體型(AGGC、TAGC、TATC、TATG、TGGC、TGTC、TGTG),其 中TGTG 單體型在RSA 組與對(duì)照組分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),同時(shí)非條件Logistic 回歸分析顯示TGTG 單體型是RSA 的保護(hù)因素,其OR(95%CI)=0.361(0.158~0.827)[4-5]。但其余各單體型與RSA發(fā)病無(wú)關(guān)(P>0.05)。見(jiàn)表5。
表5 4個(gè)位點(diǎn)單體型頻率在RSA組與健康對(duì)照組分布比較Tab.5 Comparison of haplotype frequencies of four loci between RSA group and healthy control group
圖1 4個(gè)SNPs位點(diǎn)的LD圖Fig.1 LD map of four SNPs
目前RSA 病因尚不明確,但在大量流產(chǎn)相關(guān)因素中,涉及異常免疫反應(yīng)和IL 的因素尤為引人注目[6]。IL是一類(lèi)在人體中介導(dǎo)多種免疫反應(yīng)的免疫調(diào)節(jié)蛋白,其與相應(yīng)免疫細(xì)胞相互作用,維持母胎免疫平衡。在大量胚胎植入失敗或流產(chǎn)相關(guān)因素中,IL參與異常免疫反應(yīng)尤為顯著[7]。
最新研究發(fā)現(xiàn)IL-15 是由髓樣細(xì)胞和其他類(lèi)型細(xì)胞表達(dá),免疫調(diào)節(jié)方面具有治療潛力的一種多功能分子,其可參與T 細(xì)胞反應(yīng)、激活NK 細(xì)胞、協(xié)助B 細(xì)胞歸巢、調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng),特別在誘導(dǎo)和維持T 細(xì)胞應(yīng)答方面,是免疫治療方面最具治療潛力的靶點(diǎn)[8]。目前IL-15 基因多態(tài)性與RSA 易感性的關(guān)聯(lián)研究相對(duì)較少。WU等[9]對(duì)1 015例接受新鮮非供者體外受精周期女性進(jìn)行前瞻性隊(duì)列分析,探究IL-15基因rs3806798 A/T 對(duì)IVF 結(jié)局的影響,結(jié)果表明臨床妊娠率、胚胎移植率和活產(chǎn)率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。但TOTH 等[8]研究發(fā)現(xiàn)患者胎盤(pán)組織中IL-15表達(dá)增加可能與胚胎丟失后的植入障礙有關(guān)。本研究未發(fā)現(xiàn)IL-15 基因rs3806798 位點(diǎn)與RSA 發(fā)病的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān),在多個(gè)遺傳模式(隱性、顯性)下差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。目前IL-15 和RSA 的關(guān)系研究較少,但鑒于IL-15 免疫治療的潛力,需要更多數(shù)據(jù)去支持其與RSA的關(guān)聯(lián)研究。
IL-17A 是IL-17 家族成員,既往研究表明IL-17在防御病菌、自身免疫病發(fā)生等過(guò)程中發(fā)揮重要作用,近年來(lái)逐漸成為醫(yī)學(xué)及免疫學(xué)的研究熱點(diǎn)。rs2275913 位點(diǎn)位于IL-17A 基因上游區(qū)域中核因子激活T細(xì)胞(NFAT)結(jié)合基序內(nèi),NFAT 是IL-17表達(dá)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。有研究表明rs2275913 可能影響IL-17轉(zhuǎn)錄調(diào)控,且可提高IL-17分泌[10]。ZIDAN等[11]采用RFLP 對(duì)120 例RSA 患者和120 例無(wú)流產(chǎn)史且至少生育1 胎的女性為對(duì)照探討rs2275913 與RSA的關(guān)聯(lián),發(fā)現(xiàn)IL-17A(rs2275913)AA 基因型與RPL風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān),其OR=2.440,95%CI=1.140~5.200,P=0.025。藺靜等[12]研究發(fā)現(xiàn)RSA 組該位點(diǎn)A 等位基因頻率明顯高于對(duì)照組,rs2275913位點(diǎn)AG和AA基因攜帶者RSA 相對(duì)危險(xiǎn)度分別為GG 等位基因的2.012倍和2.545倍,但在本研究中未發(fā)現(xiàn)此種關(guān)聯(lián)(OR=1.229,95%CI=0.654~2.307,P=0.521 6)。本研究與BAHADORI 等[13]和NAJAFI 等[14]的研究結(jié)果一致,即IL-17A rs2275913 基因型頻率與RPL 風(fēng)險(xiǎn)之間無(wú)顯著相關(guān)性。
越來(lái)越多的證據(jù)表明IL-18 基因可誘導(dǎo)INF-α,使NK 細(xì)胞活化,參與子宮血管的形成和著床,該機(jī)制在RSA 的發(fā)病中發(fā)揮重要作用[15]。人IL-18 基因位于染色體11q22.2~q22.3,有6 個(gè)外顯子和5 個(gè)內(nèi)含子。轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)位于外顯子-2 上。IL-18 有2 個(gè)啟動(dòng)子區(qū),一個(gè)位于外顯子-2的6.7 kb上游,另一個(gè)位于5'-側(cè)。rs187238(-137G/C)、rs1946518(-607A/G)位于啟動(dòng)子-1 區(qū)。在基因啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄活性分析中,有研究表明-607A、-137C 等位基因可出現(xiàn)低活動(dòng)性,因此該位點(diǎn)變化可能導(dǎo)致產(chǎn)物功能增強(qiáng)或減弱,或者帶來(lái)對(duì)某些疾病的易感性,也就是遺傳因素變化,這對(duì)機(jī)體免疫機(jī)制研究有積極意義[16]。ZHANG 等[17]回顧了2015 年以前的21 項(xiàng)MEDLINE、EMBASE、OVID SP 和PubMed 的研究,以評(píng)估RPL相關(guān)IL 的基因多態(tài)性。對(duì)IL-18 基因的rs1946518、rs187238 多 態(tài) 性 進(jìn) 行Meta 分 析 和 綜 述[18-23],其 中rs1946518 多態(tài)性在兩種顯性和隱性遺傳模型下與RSA 均無(wú)關(guān):顯性模式P=0.310,OR=0.820,95%CI(0.560~1.210);隱 性 模 式P=0.170,OR=0.730,95%CI(0.470 0~1.140)。但根據(jù)rs187238 多態(tài)性篩選出來(lái)的5項(xiàng)研究,固定效應(yīng)結(jié)果表明,顯性遺傳模式下,rs187238 多態(tài)性與RSA 無(wú)關(guān)聯(lián)[P=0.370,OR=1.080,95%CI(0.910 0~1.270)],但在隱性遺傳模 型 下 存 在 關(guān) 聯(lián) 性[P<0.01,OR=1.690,95%CI(1.240~2.310)]。SALIMI 等[22]的一項(xiàng)meta 研究中發(fā)現(xiàn),rs1946518位點(diǎn)在等位基因顯性、隱性、加性及共顯性模式中均未發(fā)現(xiàn)該位點(diǎn)與RSA 發(fā)病相關(guān)[18-19,21,24-25]。而rs187238 位點(diǎn)在純合子模式下[CCvsGG:OR=1.653,95%CI(1.014~2.694),P=0.004]以及隱性模式下[CCvsCG+GG:OR=1.801,95%CI(1.345~2.411),P=0.001]與RSA 風(fēng)險(xiǎn)之間存在顯著關(guān)聯(lián)[15,18-21,23,25]。當(dāng)按種族分層時(shí),在亞洲人群中,rs187238 多態(tài)性與RSA 風(fēng)險(xiǎn)間無(wú)顯著關(guān)聯(lián)。然而,基于基因分型方法進(jìn)行的亞組分析顯示,在TaqMan分型研究組中,rs187238 位點(diǎn)多態(tài)性與RSA 風(fēng)險(xiǎn)間的關(guān)聯(lián)呈陽(yáng)性結(jié)果。本研究首次對(duì)甘肅地區(qū)人群IL-18 基因的rs1946518、rs187238 多態(tài)性進(jìn)行分析,結(jié)果顯示本研究中RSA 患者rs1946518 位點(diǎn)基因型和等位基因頻率與無(wú)RSA 史患者差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),在隱性或顯性遺傳模式下,利用Logis?tic 回歸模型分析顯示兩組間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),與既往研究基本一致[18-19,21,25];但針對(duì)rs187238 的位點(diǎn)研究發(fā)現(xiàn),在隱性遺傳模式下[CCvsCG+GG:OR=0.535,95%CI(0.295~0.971),P=0.0380],結(jié)果與我國(guó)其他研究不一致[21,23]。YUE等[21]研究未發(fā)現(xiàn)該位點(diǎn)CC vs GG+GC 在RSA 患者與對(duì)照中存在差異,而王丹等[23]研究表明該位點(diǎn)GC+CC基因型可能是RSA 易感基因型,C 等位基因可能是其發(fā)病的遺傳易感基因之一。本研究中由于檢測(cè)出的GG基因型較少,無(wú)法計(jì)算。
進(jìn)一步的連鎖不平衡和單體型分析發(fā)現(xiàn),rs1946518 和rs187238 存在完全連鎖不平衡。TGTG單體型頻率在RSA 組及對(duì)照組分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),同時(shí)非條件Logistic 回歸分析顯示,該單體型與RSA 發(fā)病均有關(guān)(OR=0.361,95%CI=0.158 0~0.827 0)。
綜上所述,本研究發(fā)現(xiàn)rs187238 與甘肅地區(qū)RSA 患病有關(guān),但不能完全排除IL-15、IL-17A 基因與中國(guó)漢族RSA 疾病的相關(guān)性,研究結(jié)果與既往研究存在差異,可能與種族地域有關(guān)。本研究雖僅選取4 個(gè)SNPs,不能完全代表IL-15、IL-17A、IL-18 基因。此外由于本研究樣本量較少,且未考慮基因-基因和基因-環(huán)境相互作用導(dǎo)致的RSA關(guān)聯(lián)性,因此有必要開(kāi)展更大樣本量、更高質(zhì)量的研究以進(jìn)一步驗(yàn)證本研究結(jié)論。