HLA基因與過敏性紫癜及其腎臟損害遺傳易感性的研究進展

賀少軍，陶仲賓，凌繼祖，李宇寧

(1.蘭州大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，蘭州 730030； 2.蘭州大學(xué)第一醫(yī)院兒科，蘭州 730030)

過敏性紫癜(Henoch-Sch?nlein purpura，HSP)是兒童時期常見的小血管炎。其特征是以IgA為主的免疫復(fù)合物沉積在皮膚、關(guān)節(jié)、胃腸道等部位導(dǎo)致的多系統(tǒng)損害。而免疫復(fù)合物在腎臟累積引起的紫癜性腎炎則是影響該病預(yù)后的最重要因素。迄今為止，HSP的病因、發(fā)病機制尚未完全闡明[1]。隨著基因組學(xué)的發(fā)展，越來越多的學(xué)者將目光轉(zhuǎn)移到從基因水平認(rèn)識HSP的發(fā)病機制。研究表明，遺傳因素是HSP發(fā)病的主要因素之一，常見基因包括人類白細(xì)胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)基因、血管緊張素基因、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶基因、血管內(nèi)皮生長因子基因、白細(xì)胞介素基因、P-選擇素基因等，它們均與HSP的遺傳易感性相關(guān)[2]。HLA基因是人類基因組中最復(fù)雜、最具多態(tài)性的遺傳體系，在保護自身、識別、處理外來生物和抗原，并排除受損、死亡或感染的細(xì)胞和組織中發(fā)揮重要作用[3]。有研究表明，HLA與HSP的發(fā)生具有相關(guān)性[2]。且HLA某些位點的基因表達(dá)與HSP的發(fā)展及腎臟損害程度呈正相關(guān)[4]?，F(xiàn)就HLA基因與HSP及其腎臟損害遺傳方面的研究進行綜述，以期從基因?qū)用嬲J(rèn)識其發(fā)病機制，為HSP及腎臟損害高危人群的識別及預(yù)后評估提供幫助。

1 HLA基因的結(jié)構(gòu)和功能

HLA是人類主要組織相容性復(fù)合體，是人類基因組中研究最廣泛的區(qū)域之一，同時也是迄今為止最復(fù)雜、最具多態(tài)性的遺傳體系[5]。HLA編碼的基因定位于第6號染色體短臂6p21.31區(qū)，長約3 600 kb。HLA基因主要分為3類：Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類基因。HLA-Ⅰ類基因靠近染色體頂端，由與β2微球蛋白非共價結(jié)合的重鏈組成，可分為經(jīng)典基團和非經(jīng)典基團。其中，經(jīng)典基團包括HLA-A、HLA-B、HLA-C，非經(jīng)典基團包括HLA-E、HLA-F、HLA-G等，而非經(jīng)典基團可能顯示出有限的組織分布和特殊的功能。HLA-Ⅱ類基因靠近染色體的著絲點，是異二聚體，由α和β鏈組成。它的發(fā)現(xiàn)始于對兩個個體的細(xì)胞混合時，白細(xì)胞會出現(xiàn)分裂，這種反應(yīng)被稱為混合淋巴細(xì)胞培養(yǎng)[6]，并定義了HLA-D。HLA-D又分為 HLA-DR、HLA-DQ及HLA-DP等亞區(qū)，還有DMA、DMB、LMP2、LMP7、TAP1以及TAP2等基因位點。HLA-Ⅲ類基因位于Ⅱ類基因與Ⅰ類基因之間[7-8]，主要是與補體有關(guān)的一些基因以及腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)、熱激蛋白基因。

HLA基因的主要功能是保護自身和機體免受有害的感染，識別和處理外來生物和抗原，并排除受損、死亡或感染的細(xì)胞和組織。HLA-Ⅰ類基因抗原廣泛分布于全身有核細(xì)胞表面，它的效應(yīng)功能是參與呈遞外來抗原給CD8+T細(xì)胞和約束特異性細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞。HLA-Ⅱ類基因抗原主要分布在B細(xì)胞、抗原呈遞細(xì)胞和激活的T細(xì)胞表面，它的主要功能是將外來抗原呈遞給CD4+T細(xì)胞以及對輔助性T細(xì)胞的識別功能進行約束[9-11]。HLA-Ⅲ類基因(補體相關(guān)的基因、TNF、熱激蛋白等)參與炎癥反應(yīng)過程，同時在免疫和適應(yīng)性方面發(fā)揮重要作用。HLA基因分型除了在器官移植中決定供體-受體免疫相容性方面的重要作用外，還在細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外肽的抗原呈遞以及先天性和適應(yīng)性免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié)中起著關(guān)鍵作用。同時也作為某些自身免疫性疾病的常規(guī)診斷工作的一部分。HLA具有高度多態(tài)性，正是因為其高水平的多態(tài)性和突變增加了自身免疫性疾病和其他遺傳性疾病的發(fā)生風(fēng)險。研究表明，HLA介導(dǎo)許多免疫性疾病，如脊椎關(guān)節(jié)炎、乳糜瀉、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡和1型糖尿病等[12-13]。

2 HLA基因與HSP的關(guān)系

2.1經(jīng)典HLA-Ⅰ類基因 HLA-Ⅰ類基因的主要功能是參與呈遞外來抗原及約束特異性細(xì)胞。與HSP相關(guān)的研究主要集中于HLA-A、HLA-B。一項關(guān)于HSP易感性的研究發(fā)現(xiàn)，與對照者相比，HSP患兒HLA-A2、HLA-A11、HLA-B35出現(xiàn)的頻率較高，HLA-A1、HLA-B49、HLA-B50出現(xiàn)的頻率較低，提示HLA-A2、HLA-A11、HLA-B35可能增加HSP的發(fā)生風(fēng)險，而HLA-A1、HLA-B49、HLA-B50可能降低HSP的發(fā)生風(fēng)險[14]。隨后，Ren等[15]通過病例對照研究分析了內(nèi)蒙古地區(qū)漢族和蒙古族HSP兒童HLA-A和HLA-B基因多態(tài)性，發(fā)現(xiàn)HLA-A*11(*1101)和HLA-B*15(*1501)與蒙古族兒童HSP的易感性相關(guān)，HLA-A*26(*2601)、HLA-B*35(*3503)、HLA-B*52與漢族兒童HSP的易感性相關(guān)，而HLA-B*07和HLA-B*40可能是蒙古族兒童的保護基因。崔瑞琴和閆亞飛[16]的研究得出一致結(jié)論。一項研究發(fā)現(xiàn)，HLA-B*41：02與HSP的遺傳易感性相關(guān)[17]。上述研究結(jié)果表明，無論是基于民族還是地區(qū)的研究均證明了HLA-Ⅰ類基因與HSP的遺傳易感性相關(guān)。但結(jié)果不盡相同，究其原因可能由于不同種族、地區(qū)基因水平存在差異。此外，Ren等[15]也對內(nèi)蒙古地區(qū)蒙古族和漢族兒童HLA-A和HLA-B基因分布進行了分析，發(fā)現(xiàn)兩者在基因分布水平方面存在差異；同時在臨床表現(xiàn)上，漢族兒童胃腸道出血、血管神經(jīng)性水腫及3個臟器損傷的發(fā)生率高于蒙古族兒童?？赡苷腔蛩酱嬖诓町悓?dǎo)致這兩個種族臨床表現(xiàn)不同。綜合各項研究結(jié)果，HSP主要的易感基因集中在HLA-A11與HLA-B35。

2.2經(jīng)典HLA-Ⅱ類基因 HLA-Ⅱ類基因可識別外源性抗原、參與抗原呈遞、限制輔助性T細(xì)胞的識別而發(fā)揮作用。對于HLA-Ⅱ類基因的研究，多集中于HLA-DRB、HLA-DQB、HLA-DQA。Amoroso等[18]在對152例HSP患者進行HLA-DRB、HLA-DQB、HLA-DQA的多態(tài)性分析中，發(fā)現(xiàn)了HLA-DRB1*07在HSP患者中的出現(xiàn)頻率降低，而HLA-DRB1*01和HLA-DRB1*11在HSP患者中的出現(xiàn)頻率升高。Rashidi等[19]對伊朗HSP患者的研究發(fā)現(xiàn)了同樣的易感基因。López-Mejías等[20]對342例HSP患者進行了HLA-DRB1基因分型檢測，證實了HSP與HLA-DRB1*01的易感性，其中主要由于HLA-DRB1*0103的頻率增加。這項樣本量較大的研究，更加證實了HLA基因?qū)SP的遺傳易感相關(guān)性。He等[21]對3篇已發(fā)表的HLA-DRB1與HSP相關(guān)性研究的原始數(shù)據(jù)進行分析發(fā)現(xiàn)，HLA-DRB1*01和HLA-DRB1*11增加了HSP的發(fā)生風(fēng)險，HLA-DRB1*07對HSP具有保護作用。同時，伴有關(guān)節(jié)受累的患者HLA-DRB1*11頻率顯著升高，HLA-DRB1*14頻率顯著降低，而HLA-DRB1*13在有蛋白尿的腎臟損害患者中頻率升高。在這項綜合數(shù)據(jù)分析中，結(jié)合臨床表現(xiàn)對相關(guān)基因頻率進行分析，能為HSP的發(fā)病機制及病情嚴(yán)重程度的預(yù)測提供幫助。在經(jīng)典的HLA-Ⅱ類基因中，涉及HLA-DRB基因的研究較多，且有較大樣本量的病例研究結(jié)果。其中HLA-DRB1*01和HLA-DRB1*11是HSP的主要易感基因。

此外，還有文獻(xiàn)報道了關(guān)于HLA-Ⅱ類其他基因在疾病發(fā)生過程中的潛在作用。如任少敏等[22]報道了HLA-DQA1*0301基因在HSP患者中出現(xiàn)頻率增高，而HLA-DQA1*0302基因可能是其保護基因。Amoroso等[18]和Koskela等[23]的研究均表明，HLA-DQB1*0501、HLA-DQA1*0101增加了HSP的易感性。關(guān)于HLA-Ⅱ類其他基因在疾病的潛在保護作用，Amoroso等[18]認(rèn)為，HLA-DQB1*02基因和HLA-DQA1*02基因具有保護作用。目前，關(guān)于HLA-DQB、HLA-DQA的研究較少，尚需進一步的相關(guān)病例研究。

2.3經(jīng)典HLA-Ⅲ類基因 除了Ⅰ類和Ⅱ類基因，HLA區(qū)域還包括Ⅲ類基因。該區(qū)域的編碼基因包括補體成分、細(xì)胞因子和參加免疫應(yīng)答的分子，如補體4(complement 4，C4)、TNF-α、熱激蛋白70等。補體系統(tǒng)由一個嚴(yán)密調(diào)控的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)組成，補體系統(tǒng)的蛋白質(zhì)不僅可在血漿中出現(xiàn)，也可以非活性前體的形式存在于體內(nèi)細(xì)胞表面，當(dāng)被外來抗原激活后發(fā)揮調(diào)理作用并溶解外來抗原。補體系統(tǒng)在先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)中均起著關(guān)鍵作用[24-25]。C4缺乏是HSP的危險因素[26]。Stefansson Thors等[27]發(fā)現(xiàn)，HSP組患者C4等位基因缺失的比例明顯高于對照組，且在HSP組的C4等位基因缺失中主要為C4B*Q0等位基因頻率增加。而在漢族患者相關(guān)研究中，C4AQ0可能是HSP患者的易感基因[28]。目前，對于C4等位基因的缺失研究較少，該基因缺失在HSP疾病發(fā)展過程中的作用也尚待進一步研究。

TNF-α是在細(xì)胞的病理生理過程中發(fā)揮重要作用的多功能性多肽細(xì)胞因子，不僅參與細(xì)胞增殖、分化、侵襲、遷移、凋亡，還參與機體免疫應(yīng)答及炎癥反應(yīng)等[29]。在HSP中，研究較多的是TNF-α基因-308位點，這個基因位點與自身免疫性疾病、慢性代謝性疾病的發(fā)生發(fā)展及預(yù)后密切相關(guān)[30]。Ding等[31]認(rèn)為，TNF-α(-308G/A)基因的多態(tài)性與HSP患兒相關(guān)，TNF-α的A/A可能是HSP的遺傳易感因素。與Wang等[32]的研究結(jié)果一致。

熱激蛋白70家族是最大、最保守的熱激蛋白家族，參與細(xì)胞正常生長、發(fā)育、分化過程，同時在炎癥、免疫、反應(yīng)代謝中發(fā)揮重要作用。熱激蛋白可通過與Toll受體結(jié)合激活抗原呈遞細(xì)胞，誘導(dǎo)免疫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，從而參與自身免疫性疾病的發(fā)病過程[29,33]。此前熱激蛋白70的多態(tài)性已被報道與自身免疫性疾病有關(guān)。熱激蛋白70多態(tài)性的研究主要集中于熱激蛋白70-2(+1267A/G)。而目前熱激蛋白70對HSP發(fā)病機制的意義尚不明確。Ding等[31]研究發(fā)現(xiàn)，熱激蛋白70-2 (+1267A/G)的基因多態(tài)性與兒童HSP相關(guān)，熱激蛋白70-2的G/G可能是HSP的遺傳易感性因素。目前對于HLA-Ⅲ類基因的研究較少，HLA-Ⅲ類基因大多參與炎癥反應(yīng)過程，其在HSP發(fā)生發(fā)展過程中的作用需要更進一步的研究。

3 HLA基因與HSP腎臟損害遺傳易感性的關(guān)系

HSP可致多系統(tǒng)損害，尤其發(fā)生腎臟損害時往往預(yù)后不良。有1%～17%的HSP患者后期可發(fā)展為腎衰竭或終末期腎病[34]。

近年來，HLA與腎臟疾病領(lǐng)域遺傳關(guān)聯(lián)的報道增多。HLA在腎臟疾病中發(fā)揮重要作用，其可能的機制是不同的自身免疫性腎病中的自身多肽與特異性HLA分子之間的相互作用。HLA在腎臟疾病中的作用甚至超越了HLA在移植受者異體反應(yīng)中的作用[35]。在HLA與腎臟功能方面，一項關(guān)于英國少數(shù)民族人群的研究表明，HLA基因的9個基因與腎小球濾過率相關(guān)[36]。其中，HLA-B*53：01、HLA-C*04：01、HLA-DPA1* 02：01、HLA-DPA1*02：02、HLA-DRB1*03：01、HLA-DQB1*02：01與腎功能下降有關(guān)，HLA-DRB1*03：01、HLA-DPA1*01：03、HLA-DRB1*04:01與腎功能增強有關(guān)。即使在廣泛健康的人群中，HLA等位基因也可能對腎功能有影響。Pan等[37]對499例終末期腎病患者進行了HLA基因易感性的分析，在經(jīng)典的HLA-Ⅰ類基因中，HLA-A*11：01、HLA-A*31：01、HLA-B*15：01和HLA-B*55：02為易感等位基因，未發(fā)現(xiàn)保護等位基因。在HLA-Ⅱ類基因中，HLA-DRB1*04：05、HLA-DRB1*11：01、HLA-DQB1*03：01、HLA-DQB1*03：02和HLA-DQB1*04：01為易感等位基因，HLA-DRB1*15：01、HLA-DQB1*06：02和HLA-DQB1*06：09為保護等位基因。到目前為止，對于HLA與腎臟疾病關(guān)系的研究結(jié)果并不一致，這可能與人口分層、連鎖不平衡的模式不同(導(dǎo)致不同種族之間的基因組合不同)和環(huán)境影響有關(guān)。Noureen等[38]對不同種族中HLA與腎臟疾病的相關(guān)研究成果進行了廣泛分析，發(fā)現(xiàn)某些HLA等位基因(如HLA-A*11、HLA-DRB1*11和HLA-DRB1*4)與終末期腎病顯著相關(guān)。HLA基因與腎臟疾病相關(guān)，同時與HSP發(fā)生相關(guān)，且兩者在易感基因與保護基因中有部分基因重疊。這部分基因是否更易導(dǎo)致HSP腎臟損害，需要更多研究去探索。

既往研究中，針對HSP腎臟損害的遺傳易感性方面，HLA-Ⅰ類基因研究較多的為HLA-B35。Nyulassy等[39]對29例HSP腎臟損害患者與314名健康對照者的HLA抗原頻率進行了比較，結(jié)果顯示，HLA-B35陽性患者8例，對照組陽性者29例，提示HLA-B35陽性與HSP腎臟損害相關(guān)。梁效功和杜繼宇[40]對84例HSP患者進行HLA-B35基因檢測，并隨訪1年以了解HSP患者腎臟損害的累及發(fā)生率。結(jié)果表明，HLA-B35陽性組HSP患者腎臟損害累及率高于HLA-B35陰性組。在經(jīng)典的HLA-Ⅱ類基因中，He等[21]分析發(fā)現(xiàn)，HLA-DRB1*13的基因頻率在HSP腎臟損害的患者中升高，推測是相關(guān)的遺傳易感基因。在經(jīng)典的HLA-Ⅲ類基因中，McLean等[41]報道了IgA腎病和HSP腎炎患者純合子C4B零等位基因頻率增加。Jin等[42]發(fā)現(xiàn)，C4缺失是HSP腎臟損害的危險因素，缺失的基因可能是C4A或C4B。王建軍等[32]研究認(rèn)為，TNF-α基因-308G/A基因多態(tài)性與HSP兒童腎臟損害的發(fā)生有關(guān)。上述研究表明，HLA基因與HSP腎臟損害有相關(guān)的易感基因及保護基因。但針對HSP腎損害的相關(guān)研究過少。HLA基因在HSP腎臟損害方面的遺傳易感性及具體機制，尚需進一步研究。

4 小 結(jié)

HLA基因與HSP及其腎臟損害的遺傳易感性具有相關(guān)性。但對于HLA基因在HSP中發(fā)揮作用的具體位點及區(qū)域尚未明確，同時HSP腎臟損害的遺傳易感性及其具體機制仍需要進一步的探索。此外，目前的相關(guān)研究樣本量相對不足，研究結(jié)果難免存在一定程度偏倚。在今后的研究中，可以通過多單位、多中心合作的前瞻性研究，進一步驗證HLA基因與HSP及其腎臟損害遺傳易感性之間的關(guān)系，以期為進一步識別HSP及其腎臟損害風(fēng)險增加相關(guān)的遺傳多態(tài)性，為明確HSP發(fā)病機制和預(yù)測高危個體提供重要信息。