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近年來銀屑病的遺傳學(xué),尤其是分子遺傳學(xué)研究受到研究者們的矚目,并取得了一些令人鼓舞的成果。對銀屑病與組織相容性抗原的相關(guān)性,其它致病相關(guān)基因的研究及遺傳模式等作一簡述,對其今后的研究方向及意義進行展望。
一、銀屑病與遺傳學(xué)
銀屑病是一種在某種程度上由自身免疫系統(tǒng)慢性調(diào)節(jié)障礙導(dǎo)致的炎癥性皮膚過度增生性疾病,在人群中的發(fā)病率約2%[1]。1963年,Lomholt對Faroer島上的20000名居民做了調(diào)查,發(fā)現(xiàn)91%的銀屑病患者至少有一個親屬受累,首次清楚地顯示銀屑病是一種可遺傳的疾病。自此以后很多研究小組對銀屑病的遺傳學(xué)作了大量的研究。1974年,有人對患銀屑病的孿生子進行研究發(fā)現(xiàn)同卵雙生中銀屑病的同時發(fā)病率為73%,異卵雙生者同時患病率為20%,且同時發(fā)病的孿生子都有著相識的臨床過程,相似的皮損分布區(qū)及發(fā)病年齡等支持銀屑病的發(fā)病中存在遺傳因素[2]。
對于銀屑病的遺傳模式各研究小組結(jié)論不一,早在1972年,有研究認為其為多因素遺傳模式;1994年一個研究小組對5197個銀屑病家族作了調(diào)查只分析了與先證者一級親屬有關(guān)的資料且將注意力集中于遺傳模式上,結(jié)果顯示36%的先證者有一或兩個雙親為銀屑病。當父母無一受累,而有一子女受累時則其他同胞發(fā)病可能性接近25%,這與常染色體隱性遺傳相符;致病基因頻率的計算結(jié)果為25%。用這種模式可計算出不同的復(fù)發(fā)風(fēng)險率:父母同時患病,子女的風(fēng)險為75%;只一個親病后代風(fēng)險為15%;父母均非銀屑病但有一個子女是則其他人患病風(fēng)險為20%,這種計算結(jié)果與Lomholt的經(jīng)驗性資料是一致的,但與孟德爾常染色體隱性所計算出的結(jié)果并不一致[3]。盡管多種研究清楚地表明遺傳素質(zhì)是銀屑病發(fā)展所必需,但也表明(尤其是孿生子的調(diào)查)獲得性遺傳易感因子本身并不足以使銀屑病發(fā)病,環(huán)境因素作為一種激發(fā)因子在其發(fā)病與復(fù)發(fā)中起一定作用。目前人們多傾向于認為它是一種多基因疾病[4]。因為從醫(yī)學(xué)角度看,它具有一定程度的家族傾向,但不表現(xiàn)出典型的孟德爾遺傳;從遺傳學(xué)角度而言,它是由多個基因與外源因素共同作用而成,如精神壓力、皮膚外傷、細菌感染等;也可能是基因的外顯不全或遺傳異質(zhì)性引起[5]。最近,人們將研究重點集中在尋找可能的遺傳性決定因子上。
二、HLA與銀屑病易感性的關(guān)系
對銀屑病遺傳特性及對其發(fā)病過程中異常免疫反應(yīng)的認識促使人們?nèi)パ芯縃LA與遺傳的關(guān)系?,F(xiàn)已確定了銀屑病與HLA的相關(guān)性,認為至少有一個銀屑病基因位于HLA之內(nèi)或附近。Elder等在同源基因假設(shè)基礎(chǔ)上尋找銀屑病遺傳決定簇,假定在HLA中至少有一個基因存在。在300例銀屑病患者中用10cM的基因組掃描,確定了HLA與銀屑病有密切的聯(lián)系[5]。它支持銀屑病是一種T細胞介導(dǎo)的自身免疫性疾病的假設(shè)。1996年Grahovac小組在尋常型銀屑病中對HLA-C基因多態(tài)性進行了分析,他發(fā)現(xiàn)在發(fā)病年齡小于40歲的患者中Cw6與銀屑病尤其是銀屑病家族史有關(guān)。早在1991年就有人在日本及猶太人發(fā)現(xiàn)HLA-C分子上的Ala-73在尋常型銀屑病中是一個有意義的標志,Cw4、Cw6、Cw7在銀屑病患者中的頻率顯著升高,多數(shù)情況下Ala-73與這幾種HLA分子有關(guān),但不清楚Ala-73的作用[6]。Chew等人對Ala-73是HLA-Cw6與銀屑病相關(guān)性的基礎(chǔ)的假設(shè)作了進一步研究。Cw6*0602存在與63%的Ⅰ型銀屑病中,對照組為24%,P<0.0003證明Cw6與銀屑病易感性有關(guān),但未發(fā)現(xiàn)與Ala-73相關(guān)的證據(jù),他們認為結(jié)果的不同可能是人群差異造成的[7]。1997年Mallon研究小組采用特異序列擴增引物的基因分型技術(shù)對87例互不相關(guān)的斑塊型銀屑病患者的HLA-C位點進行分析,不僅證實了HLA-Cw6*0602是Ⅰ型銀屑病的易感基因而且找到了Ala-73在男性Ⅰ型銀屑病患者中升高的證據(jù)。認為HLA-C上的Ala-73的頻率顯著升高說明它也是銀屑病的一個易感基因,但HLA-Cw6*0602起著主導(dǎo)作用,而且性別與免疫遺傳學(xué)之間的相互作用也可能影響銀屑病的易感性[8]。
Henseler等人將銀屑病分為兩型,Ⅰ型有家族史,發(fā)病年齡早(40歲前發(fā)病,皮損多廣泛),與HLA-Cw6、B13、B57有相關(guān)性;Ⅱ型散發(fā),發(fā)病晚(60歲左右,皮損局限),只與HLA-Cw2、B27有微弱的聯(lián)系。Marcus等人在此基礎(chǔ)上作了更深入的研究。對60例Ⅰ型30例Ⅱ型HLA單倍型銀屑病患者的HLA-Ⅰ進行血清學(xué)分析,對HLA-Ⅱ進行基因型分析,用不同民族的供血者作對照。發(fā)現(xiàn)HLA-Ⅰ與Ⅰ型銀屑病有關(guān),高加索人中HLA擴展單倍型(EH)“Cw6-B57-DRB1*0701-DQA1*0201-DQB1*0303”顯著升高,P<0.001。這種特殊的EH在35%的Ⅰ型銀屑病中出現(xiàn)而對照組中只有2%,攜此單倍型的個體患銀屑病的風(fēng)險比無EH的個體高26倍。在EH內(nèi)HLA-Ⅰ(Cw6-B57)與Ⅰ型銀屑病的相關(guān)程度高于HLA-Ⅱ等位基因。對三代均有發(fā)病的3個家系分析顯示存在EH-57.1的共分離,暗示此基因型與一個致家族性銀屑病基因有關(guān)[9]。
在日本群體中有人注意到HLA-A2-B46-DR8-DQ6單倍型與關(guān)節(jié)型銀屑病之間有密切關(guān)系。HLA-A*0207的頻率在關(guān)節(jié)型銀屑病中顯著性升高,而關(guān)節(jié)型銀屑病的感染因子首選鏈球菌,在關(guān)節(jié)型銀屑病患者有M-蛋白的高滴度抗體,機體發(fā)動的針對自身抗原(與鏈球菌抗原有交叉)的異常免疫反應(yīng)可能在關(guān)節(jié)型銀屑病發(fā)病中起作用,HLA-A*0207也許是控制對微生物免疫反應(yīng)的一個基因[10]。
三、其他的銀屑病易感基因的搜尋
盡管HLA-Ⅰ、Ⅱ基因座上的等位基因與銀屑病的聯(lián)系已被發(fā)現(xiàn),但此聯(lián)系的遺傳機制仍不清楚。由于銀屑病的外顯率很低(>10%),甚至在帶有與銀屑病最密切的相關(guān)基因的個體也很低,所以其它的環(huán)境因素和(或)遺傳因子一定參與了致病過程[11]。與HLA無關(guān)的一個或多個基因決定了銀屑病的易感性且只有幾個(除HLA外)導(dǎo)致銀屑病,其他的可能起調(diào)節(jié)嚴重程度的作用[1]。近年來微衛(wèi)星標志被廣泛應(yīng)用到銀屑病的基因的基因搜尋與定位中。微衛(wèi)星DNA即短的串聯(lián)重復(fù)DNA(STR)具有高度多態(tài)性,在同一物種中不同基因型差異很大,其突變率很低,呈孟德爾共顯性方式遺傳。Tomfohrde等利用多態(tài)性STR對8個多發(fā)性銀屑病家系進行全基因組掃描連鎖分析,發(fā)現(xiàn)在染色體17q遠端區(qū)域有一位點D17S784與銀屑病易感性有關(guān)。與其連鎖最突出的家族中此位點最大的兩點的Lodscore值為5.33。21個家族成員有此易感性單倍型,其中21例為銀屑病患者,估計外顯率為95%(P<0.0001)。在表現(xiàn)連鎖的家族中未發(fā)現(xiàn)與Cw6的聯(lián)系,在不與其連鎖的4個家族中Cw6與銀屑病易感性之間具有相關(guān)性[12]。1995年Botta等對三代均有發(fā)病的10個意大利家系用3個微衛(wèi)星標記D17S802、D17S784、D17S928進行連鎖分析,未發(fā)現(xiàn)染色體17q上有與銀屑病易感性相關(guān)的基因,他認為這表明銀屑病有遺傳異質(zhì)性,位于17q的相關(guān)基因只出現(xiàn)在小部分家系中,需要尋找其它的候選基因區(qū)域[13]。這與Nair和Matthews兩個小組的研究結(jié)果一致,但后者發(fā)現(xiàn)17q遠端D17S836-D17S784-D17S928形成的基因族比D17S784對銀屑病的易感更有意義,而后者可能僅是一個參與基因[2]。1996年Matthews等在銀屑病家系中的染色體4q上找到一個與銀屑病易感性有關(guān)的基因位點D4S1535。目前此兩種候選基因D17S784、D4S1535已被收入OMIMdatabase(onlinemendelianInheritanceinMan),分別稱為PSORS2和PSORS3基因[1]。
最近Barder及其研究人員用102個雙親子女三連對法用8個微衛(wèi)星標記在患者的染色體6p21區(qū)尋找連鎖不平衡基因,發(fā)現(xiàn)有兩個等位基因D6S273和HLA-C同時在傳遞中與銀屑病發(fā)生連鎖不平衡。他們推斷在HLA-C的1-2cM區(qū)域的一個或多個基因與35%的家族聚集性銀屑病有關(guān)[14]。David認為銀屑病發(fā)病受男性性別的影響。他用位于17q、4q、6q上的11個多態(tài)性微衛(wèi)星標記進行基因分型發(fā)現(xiàn)有受累父親的先證者多于受累母親的先證者,同時發(fā)現(xiàn)6p上的D6S291與銀屑病緊密相關(guān),Lodscore為4.63。未找到與17q,4q連鎖的證據(jù)[15]。
有文獻報道HLA-Cw6與青少年銀屑病發(fā)病有密切關(guān)系,但不清楚是其本身還是與其有緊密連鎖的其它基因在起作用。TNF-α是銀屑病一個重要致病性中介因子,其基因位于HLA-B和DR之間。Hohler等人對TNF-α啟動子基因多態(tài)性與銀屑病的聯(lián)系作了研究。38%少年發(fā)病的高加索人該啟動子的-238位點有一變異(P<0.0001)正常人中只有2%。其純合子頻率顯著升高,說明TNF-238啟動子多態(tài)性與銀屑病的發(fā)病有密切關(guān)系,它與HLA-B57有著強的連鎖不平衡,與Cw6的連鎖較弱,由此作用認為啟動子變異是與少年發(fā)病相關(guān)的單倍型Cw6-B57-TNF238和2-DR7的一部分,它本身或與其有連鎖不平衡的基因致銀屑病發(fā)生[16]。Arias的研究支持上述觀點,在Ⅰ型銀屑病中TNF-238多態(tài)性分布,即TNF-(G,A)基因型存在顯著差異,TNF-G純合子頻率下降,TNF-(G,A)雜合子頻率升高,推斷純合子與銀屑病的低風(fēng)險率有關(guān),雜合子與Ⅰ型銀屑病的高風(fēng)險率有關(guān)[17]。
對銀屑病易感基因的尋找結(jié)果各研究小組并不十分一致。Nair在12.5cM范圍內(nèi)對銀屑病患者進行全基因組掃描,證實了與HLA的連鎖,還發(fā)現(xiàn)了兩個與銀屑病連鎖的新區(qū)域:染色體16q和20p上距短臂分別為60~83.1cM和7.5~25cM的區(qū)域。前者與最近發(fā)現(xiàn)的Crohn病的易感基因重疊,而銀屑病中伴此病的機率較對照組高,說明此區(qū)域可能存在著能影響這兩種疾病的免疫調(diào)節(jié)位點[18]。
盡管已發(fā)現(xiàn)了很多與銀屑病有關(guān)的等位基因位點,但將它們作為致病遺傳因子仍很困難。Tamiya等對人類MHCⅠ區(qū)進行大規(guī)?;蚪M測序時找到了262個在HLA-B1、C1、E附近的微衛(wèi)星標記,這將對HLA-Ⅰ進一步的連鎖分析,精確定位相關(guān)基因非常有用[19]。
四、展望
銀屑病是一種多基因遺傳病已被證實,數(shù)以萬計的微衛(wèi)星標記的發(fā)現(xiàn)及分類系統(tǒng)化,使其在人類進化研究、個體識別、基因定位、作圖等方面在巨大的應(yīng)用價值;基因分型也已由傳統(tǒng)的同位素標記向快速精確半自動熒光標記——377熒光自動檢測系統(tǒng)過度。這種技術(shù)為進一步尋找銀屑病致病候選基因提供了很大幫助,通過各種遺傳學(xué)分析方法人們還可能將已發(fā)現(xiàn)的候選基因區(qū)域再縮小??寺°y屑病致病相關(guān)基因?qū)⒂兄谥委煟寺∷仨殞⑵渚_定位于染色體的某一小區(qū)域,利用候選基因法對其分離并進行結(jié)構(gòu),表達譜分析以了解該基因的生物學(xué)功能,所以銀屑病基因搜尋與定位應(yīng)是其研究工作的重點。
參考文獻
HenselsrTetal.JAmAcadDermatol,1997;37(2pt3):S1~S11
SteenselVetal.ClinDermatol,1997;15:669~675
SwanbeckGetal.BrJDermatol,1994;131:32~39
CloughRetal.BrJDermatol,1996;135:826
ElderJetal.BrJDermatol,1996;135:825
GrahovacBetal.BrJDermatol,1996;135:838
ChewEetal.BrJDermatol,1996;135:825
MallonEetal.JInvestDermatol,1997;109(2):183~187
Schmitt-EgenolfMetal.JInvestDermatol,1997;106(4):711~714
MutoMetal.BrJDermatol,1996;135:825
NairRPetal.BrJDermatol,1996;135:826
TomfohrdeJetal.Science,1994;264:20
BottaAetal.BrJDermatol,1996;135:838
BarkerJetal.BrJDermatol,1996;135:825
BurdenDAetal.BrJInvestDermatol,1998;110(6):958~960
HohlerTetal.JInvestDermatol,1997;109(4):562~564
AriasAIetal.ExpChinImmunogenet,1997;14(2):118~112
NairRPetal.HumMolGenet,1997;6(8):1349~1356
TamiyaGetal.TissueAntigens,1998;51(4pt1):337~346