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自身免疫性肝炎遗传易感性的研究进展

2022-07-29
来源:求医网
国外医学消化系疾病分册1999年第19卷第4期

上海第二医科大学附属仁济医院、上海市消化疾病研究所(200001)马雄邱德凯(综述)

摘要自身免疫性肝炎是一种以自身免疫反应为基础的疾病。人类白细胞抗原(HLA)在自身免疫反应中起重要作用。HLA分型和基因位点的分析研究表明自身免疫性肝炎存在相关的易感基因和保护基因,而且这些资料有助于对本病的诊断,以及对病程、疗效和预后的评价。

关健词:自身免疫性肝炎人类白细胞抗原遗传易感性

近十年来,分子细胞生物学和免疫学的进展,物别是基因定位DNA测序技术、结晶X-射线衍射技术的出现,以及抗原递呈加工机制的阐明,大大加深了我们对自身免疫性疾病具有免疫遗传学的认识,大多数自身免疫性疾病具有免疫遗传学的认识。大多数自身免交通岗性疾病具有免疫遗传背景,其中人类主要组织要容性抗原(MHC)或称人类白细胞抗原(HLA)在其分病机制中起重要作用[1]。自身免疫性肝炎(AIH)的免疫遗传易感性已受到广泛重视,可能是自身免疫和肝细胞损伤的重要机制之一[2]

1人类白细胞抗原

人类白细胞抗原是研究得最多的人类免疫遗传学系统,其基因定位于第6号染色体短臂(6P21.3),全长4000kb,包括100多个基因座位共554个等位基因系统。根据其产物的结构和功能的相似性,可将HLA分为3类。I类基因包括HLA-A、HLA-B、HLA-C、HLA-E、HLA-G和HLA-F等6个功能基因和12个假基因。Ⅱ类基因包括三个亚区:HLA-DR、HLA-DQ、HLA-DP,每个亚含两类基因A和B,其中HLA—DRA是固定不变的,而HLA-DRB、HLA-DQA、HLA-DQB、HLA-DPA和HLA-DPB都具有多态性。Ⅲ类基因定位于Ⅰ类和Ⅱ类基因之间,主要编码C4A、C4B、C2和Bf等与补体有关的分子[2,3]

HLA的主要功能是参与自我识别、免疫调节和对异体移植排斥反应。现已发现70多种疾病与HLA的多态性有关,其中大多数自身免疫性疾病与HLAⅡ类基因相关。

2HLA分型方法的进展

HLA的血清学分型一般采用Terasaki改良的微量细胞毒试验。该方法是将HLA分型血清加入从被检测者外周血分离的淋巴细胞中,在补体的参与下充分作用,然后在倒置显微镜下观察,根据淋巴细胞的死活来判断其表面是否具有与分型血清中抗体相对应的抗原。由于分型血清并非真正是单克隆性的,因而血清学分型的精确性受到一定程度的影响。一项研究表明,与基因分型比较,大约25%的HLA-DR血清学命名可能是错误的[4]

聚合酶链以应(PCR)技术的问世,带来了HLA分型技术的飞跃。基因分型具有准确、快捷、高效和重复性强等特点,理论上可用于所有已知序列的等位基因的检测[5]。但是基因分型也不是没有缺点,因为核酸序列的变异并不一定引起氨基酸序列的改变,而后者也不一定引起蛋白质功能的改变。血清学分型更多地基于自然的HLA免疫识别,可能更好地反映HLA功能的改变。目前常用的基因分型方法有限制性内切酶片段长度多态性分析法(PCR-RFLP)、寡核苷酸探针杂交法(PCR-SSO)、单链构象多态性分析法(PCR-SSCP)、序列特异性引物分析法(PCR-SSP)、PCR指纹图以及PCR测序等。

HLA与疾病的相关性是根据某HLA等位基因在患者中出现频率明显高于同地区同种族正常对照者而确定的,以相对危险度(RR)表示,正相关(RR>1)是指这一等位基因有引起疾病的可能性;负相关(RR〈1)则表示此基因对病症具有保护作用;RR=1则表示两者无关。

3AIH遗传易感性

AIH可根据血清自身抗体的不同分为两型:Ⅰ型AIH以血清中存在抗核体和抗平滑肌抗体为特征,而Ⅱ型AIH以血清中存在抗肝肾抗微粒体为特征[6]。在白种人群中,Ⅰ型AIH与HLA-A1-B8-DR3单倍型的相关性在80年代初已由多个小组报道,这一单倍型的相对危险度为12,其中HLA-DR3的相关性最强,与HLA-A1、HLA-B8的相关性可能是由于连锁不平衡现象引起的[7]。这些发现近来也被基因分型技术证实;AIH的易感基因主要定位于HLA-DR区[8]。Donaldson等[9]发现在HLA-DR3阴性的AIH患者中80%的病例HLA-DR4阳性,这提示HLA-DR4是第二个白种人群独立的危险因子。同一小组在119例患者中对Ⅱ区DRB、DQA和DQB等位基因进行了研究,发现患者组编码DR52的HLA-DRB30101等位基因的出现频率为58%,而在正常对照组中只有25%的阳性率(P〈0.0001)[10]。与DR4的相关性也被证实,一个特定的等位基因DRB1*0401与AIH具有高度的相关性。DRB1*0401和DRB3*0101编码HLA-DRβ链第67~72氨基酸残基(亮-亮-谷-谷氨酰胺-赖-精LLEQKR)。这一肽段出现在94%的AIH患者,而具有这一肽段的人群AIH的危险性是其他人群的9倍。进一步的分析提示,71位点的赖氨酸是AIH易感性的关健因素,DRβ71位点可能在抗原结合和自身抗原递呈过程中起着重要作用[10]。最近Strettell等[11]采用高分辨率基因分型技术在86名AIH白人患者的研究中发现,DRB1*0301是AIH的易感基因,其RR=4.5(校正〈0.001),也证实了HLA-DRB1*0401的相关性(RR=5.97,P<0.001),而DRB5*0101-DRB1*1501单倍型具有保护作用(RR=0.3,P=0.021)。进一步的研究表明,DRβ71位点赖氨酸残基是遗传易感性的最重要的因素(RR=8.6,P〈0.001)。

在日本人群中,HLA血清学分型的研究表明,Ⅰ型AIH的发病与HLA-DR3无关,但HLA-DR4的出现频率明显增高,为90.3%(n=31),而正常人群为38.6%(n=386),隐原性肝炎患者为30%(n=30),DR4阳性者发生AIH的RR为14.8[12]。该小组的基因分型研究结果表明,编码DR4抗原的等位基因DRB1*0405(而不是白种人中的DRB1*0401)决定了AIH的易感性。另外还发现DQA1*0301和DQB1*0401与AIH有较弱的相关性,可能是由于与DRB1*0405的连锁不平衡引起的[13]。有趣的是,在6例DR4阳性的AIH患者中DR2均为阳性,采用PCR-RFLP技术对DR4或DR2阳性患者的研究提示,DR4和DR2都编码DRβ多肽链第13位的碱性氨基酸残基,在DR2阳性患者为精氨酸残基,在DR4阳性者中为组氨酸残基,这一位点的变异决定了日本人群的AIH遗传易感性[14]

除上述HLAⅡ类D区存在AIH的易感基因外,HLAⅢ类的C4A-Q0(即C4A-Q的空白等位基因)与Ⅰ型AIH的相关性已在欧洲[15]及北美[16]的AIH儿童患者中被发现。这可能是这些患儿血清低C3和低C4水平的原因。另外,Strettell等[17]在87例Ⅰ型AIH患者中研究了HLA i类C区的等位基因,发现Cw*0701存在于54%的患者,而在正常对照组中阳性率为34%,RR=1.54(P=0.006)。

Ⅱ型AIH的遗传易感性资料较少。来自意大利、德国和法国的资料表明,Ⅱ型AIH与HLA-DR3有相关性。HLA-DR3在Ⅱ型AIH的出现率为42%,明显高于正常组的19%[18]。HLA-B14等位基因也可能与Ⅱ正常组的19%[18]。HLA-B14等位基因也可能与Ⅱ型AIH的发生有关,在26%的病例中出现,在正常对照组中为4%,另外还发现90%的Ⅱ型AIH患者存在HLA-C4A-Q0[19]

4AIH 遗传易感性研究的临床意义

AIH的免疫遗传易感背景已得到公认。1992年国际自身免疫性肝炎小组已将HLA-DR3和HLA-DR4作为AIH诊断标准之一[20]。不同的遗传易感因子还代表着AIH不同的临床类型。与HLA-DR3有关的AIH患者一般年龄较轻,病情进展较快,病情进展较快,常在免疫抑制剂治疗停药后复发,因而需作肝移植的可能性较大;相反,HLA-DR4阳性患者常在40岁以后发病,疾病活动度中等,对免疫抑制剂治疗反应良好,较少作为肝移植的候选者,但肝外自身免疫性综合征较常见[21]。有学者认为基于HLA分型的AIH分型较之基于自身抗体的分型可能更能反映病因,更有助于对患者治疗和预后作出合理的判断。

AIH的免疫遗传易感性的研究对阐明AIH自身免疫的发病机制也具有重要意义。例如前述的DRβ多肽链第71位氨基酸残基处于该多肽链α螺旋的边缘,这一部位与结合的抗原和T细胞受体接触。这一部位的丙氨酸残基有利于与自身抗原的高亲合力结合,而赖氨酸残基的替换使HLA-DR分子与自身抗原肽亲和力降低,不利于自身抗原的递呈,从而导致自身反应淋巴细胞不能清除,最终引发AIH[22]

总之,目前我们对于自身免疫性肝炎的遗传易感性认识尚局限于HLA分子,而对T细胞受体和免疫球蛋白等非HLA免疫相关基因的研究可能获得AIH的其他易感基因。相信随着这方面研究进一步深入,我们能更好地理解自身免疫的发病机制,并为易感基因的修饰或替换等基因干预提供潜在的可能性。

参考文献

1 Feltkamp TEW et al. Immunology Today,1999;20:10~12

2 Manns MP et al. Gastroenterology,1994;106:1676~1696

3 Donaldson P et al. Hepatology,1994;20:225~239

4 Opelz G et al. Lancet,1991;338:461~463

5 Campbell RD et al. Immu