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人类基因组对慢性病毒性肝炎转归的影响作者:Dahir Ramos de Andrade Júnior; Dahir Ramos de Andrade摘要:目前,对于慢性病毒性肝炎患者病毒的清除抑或持续存在的机制还不甚清楚。

分子遗传学的进展允许检测免疫反应的多样性,而免疫反应的变异往往与人类基因组的多态性相关。

宿主对于感染性疾病易感性的差异,包括是否易感和感染后是否有严重倾向,该宿主易感性差异不能仅仅归于微生物的毒力。

近来有一些关于人类基因组影响慢性乙型及丙型病毒性肝炎的文献报道,本文主要涉及以下方面:如人类白细胞抗原多态性与病毒性肝脏疾病的易感性与抗性的相关性研究;影响乙型肝炎病毒和丙型肝炎病毒进化的保护性等位基因;对于影响HB及HC的可能的等位基因;HB 及HC进化相关的候选基因;其他遗传因素对于慢性丙型肝炎的可能的影响(基因影响肝脏星形细胞,TGF-b1,TNF-alpha的产生,铁的贮存,血管紧张素II的产生及其他);近来发现遗传因素与慢性病毒性肝炎的相关性可以提供预测终末期并发症的线索,如肝硬化和肝细胞癌。

在不远的将来,对人类基因组的分析可以预测病毒性肝炎的自然病程和其对治疗的反应。

关键词:慢性病毒性肝炎;人类基因;HLA抗原概述:分子遗传学的研究方法有了长足的进展,可以检测免疫反应变异,往往认为其与人类基因组的多态性相关,以利于理解基因组多态性与致病机制之间的关系。

感染性疾病的临床转归可以通过遗传多态性来进行预测。

因此,宿主对于感染性疾病易感性的差异,包括是否易感和感染后是否有严重倾向,该宿主易感性差异不能仅仅归于微生物的毒力。

主要组织相容性抗原(MHC)在调节抗病毒免疫反应中起着关键作用。

而且,调节宿主免疫反应的遗传因素在决定感染转归中具有重要的作用。

免疫系统的同种抗原刺激需要抗原呈递细胞提呈抗原给抗原特异性的T淋巴细胞,该过程是MHC依赖的。

同种抗原由抗原呈递细胞接受,由抗原提呈细胞处理并使其在细胞表面再次表达抗原。

与人类白细胞抗原一起被T细胞受体识别。

不同的HLA II分子可以仅由一个氨基酸分子相区别,因此具有不同的肽结合能力。

这可以导致抗原提呈的显著改变,因而影响免疫反应。

HLA多态性和疾病易感性及疾病抗性的相关性已经被广泛研究,特别在自身免疫性疾病和代谢性疾病的研究方面,且HLA多态性与病毒感染的临床转归相关性的研究已经有相关的报道。

决定慢性病毒性肝炎走向病毒清除状态抑或持续性感染状态的机制目前仍不清楚。

目前为止,对于宿主因素在慢性HC感染中的作用或免疫反应的遗传特性知之甚少。

遗传因素与慢性病毒性肝炎的相关性可以提供预测终末期并发症的线索,在不远的将来,对人类基因组的分析可以澄清病毒性肝炎的自然转归,且可以更好的决定其对治疗的反应。

2.肝炎和人类基因组2.1 候选基因和微卫星其编码产物可能会影响疾病的易感或转归的基因称为候选基因。

候选基因中包括趋化因子受体5,是HI进入CD4细胞的协同受体。

NRAMP1基因(参与结核分支杆菌感染的宿主易感性),和血色素沉着症基因HFE(已经有研究证实铁离子参与病毒性肝炎的致病机制),以及其他。

基因扫描是用来鉴定候选基因的方法,该方法是选择微卫星和单核苷酸多态性标记来鉴定基因组的感兴趣区段。

在阳性表现的人群和无阳性表现的人群中这些标记分布频率的改变可以进行比较分析,也可以在同患某种疾病的家系中进行此项研究。

微卫星标记是2-4个碱基的短序列重复,在真核细胞基因组中分布频率是约30kb有分布。

在一些已知的与HLA相关的疾病的研究(如糖尿病,发作性睡眠症,眼葡萄膜炎,补体2缺乏症和多发性硬化症)中,发现与这些疾病与疾病基因附近的微卫星标记显著相关。

因为这些标记突变很少见,而且数量多,易于分析。

SNPs(由单一碱基改变去偷生的多态性)可能更由于微卫星标记。

变性高效液相色谱和PCR方法可以被用于分析基因组范围内的SNP标记。

2.2HLA和主要组织相容性复合体HLA复合物包括I类(HLA-A、B、C)和II类(HLA-DRB1、DQB1、DPA1、DPB1)等位基因,他们是由MHC编码的细胞表面的糖蛋白。

I类HLA分子包括45kDa的重链和15kDa的微球蛋白链。

II类HLA分子是异二聚体,包含约30kDa的α、β链。

大约有超过1000种等位基因编码HLAI类和II类分子。

在免疫反应的初期,HLAs分子呈递抗原给CD4阳性的T辅助细胞和CD8阳性的细胞毒性T细胞。

MHC复合物位于人6号染色体的短臂,编码参与免疫反应的一些蛋白产物,如蛋白补体和TNFα。

HLA I类分子通常呈递内源性抗原,如病毒和其他病原体的表位。

细胞毒性T细胞识别病毒表位与表达于肝细胞表面的I类抗原分子的结合物,借以杀死受感染的细胞。

II类HLA分子存在于抗原提呈细胞或树突细胞,呈递外源性抗原(包括病毒肽)给CD4阳性T细胞刺激细胞因子的释放,因此产生体液和细胞免疫反应。

在HC急性感染中,早期的宿主免疫反应是决定病毒清除的因素之一,I类HLA分子呈递外源性抗原给CTL细胞,是这一反应的组成部分。

人类基因组中HLA基因种类多,可能与免疫系统对不同感染原的进化适应相关。

HLAI类抗原血清型基于HLA特异性抗体与细胞表面抗原的结合而确定。

因此,在决定将抗原表位提呈给T细胞的未暴露的肽结合沟区的多态性通常可以逃避免疫监视。

目前,有用于HLA精确分型的方法包括,PCR-SSP(多聚酶链反应特异性的引物)和PCR-SSO(多聚酶链反应特异性的寡核苷酸)结合分析以及直接测序。

2.3 候选基因分析连锁不平衡涉及了等位基因的非随机相关,后者可以导致某一等位基因比预期的结合频率更高。

例如,在高加索人中HLA A1和HLA B8出现的频率分别为27.5%和15.7%,尽管他们的伴随出现的预期值为4.3%。

主要是由于HLAA1和HLAB8存在着连锁不平衡并形成单倍型,连锁不平衡可以作为遗传上相近的结果,或者是由于选择的压力所致,尽管在相距较远的位点也可以发生特异的结合。

家系研究可以用来研究感染性疾病的遗传易感性。

在家系研究中,个体所患的疾病作为初始群体,分析亲属可得出他们是否也有对该病高度的易感性。

通过当前的分子遗传学方法疾病相关研究与家系研究相结合可以某一候选基因的遗传模式。

候选基因多态性可以通过对一组暴露于特定感染原的个体的研究而得到,这一方法被大多数的HB 机HC的研究所采用。

然而该方法也有一些不足,如不恰当的对照组和参与者数量过少。

遗传流行病学研究需要大洋本,以便得到精确的数字。

HLA研究同样也需要大洋本和一些位点的等位基因的分布规律。

例如,一个等位基因的分布频率是10%,需要307个病例对照组才可以有80%的几率来探索两倍疾病相关性的研究。

等位基因频率有种族分布特点,且许多疾病的相关性研究只能在一些特殊的疾病群体中研究,如HI的CCR5 32bp缺失的多态性研究只能在高加索人中研究,而不能在黑人中研究。

2.4人类基因和HB2.4.1 HB和保护性四等位基因在经济发达国家,HB多是**期感染,主要通过性接触传播或为静脉药瘾者,有5-10%的病例可以发展为慢性。

在发展中国家,HB的感染率高,主要是通过垂直或水平传播的幼年期感染。

中国的家系研究显示宿主遗传因素可能影响病毒的持续感染。

研究表明单卵孪生子的HbeAg抗原的阳性的一致率较双卵孪生子高。

然而,有少数的家系研究意在揭示HB感染易感性的遗传基础。

大多数HB易感性的遗传学研究主要关注于其与HLA I类抗原和HLA II类抗原的相关性。

通常来说,这些研究通常在人群中选择对照样本,但是有7项研究是以HB感染后缓解的病例作为对照样本。

在7项研究中没有发现病毒持续感染与I类抗原相关性的证据。

其中有4项研究是关于病毒的持续性感染和病毒清除与HLA I与HLA II类抗原的相关性研究。

Thursz等在冈比亚儿童和**的研究显示,MHC II类等位基因HLA-DRB1*1302在病毒感染清除者中分布的频率明显高于病毒的持续性感染。

HLA-DRB1*1302等位基因也与冈比亚儿童重型疟疾的患病风险性降低相关。

在西非,疟疾和HB感染均是导致早产儿死亡的主要原因。

在冈比亚的研究显示HLA-DRB1*1302等位基因与这两种疾病相关。

德国的研究显示HLA-DRB1*1302等位基因对于**的影响,也提示这一等位基因对于病毒的持续性感染具有保护性作用。

在对高加索样本的研究显示,单一的HLA I类抗原(HLA-A*0301)与HB清除相关,OR值为0.47。

一项研究显示卡塔尔**HLA II类等位基因与HB感染的差异相关性,结果提示HLA DR2是一种保护性因素。

另一项研究显示HLA DR6和HLA DR13与韩国人的HB清除相关。

Doherty和Zinkernagel的研究提示MHC杂合子更有利于病毒的清除,因为杂合子较纯合子有双倍的机会提呈抗原。

三个I类位点的等位基因的杂合子(HLA A、B、C),可以组成6种不同的等位基因提呈抗原。

而纯合子只能形成三个等位基因。

因此,HI感染的个体如果为HLA I类等位基因的杂合子进展为AIDS的风险性就会降低。

最后,宿主基因与HB感染之间的相关性总是涉及HLA II类等位基因。

如果II类位点的等位基因对于清除病毒或减缓疾病进展有帮助,接下来的CD4阳性的T辅助细胞反应将成为病毒清除关键因素。

另一方面,HLA I类相关性也提示CD8阳性CTL也是清除HB的关键因素。

2.4.2HB感染和可能的等位基因一项涉及91例非裔美国静脉药瘾者的研究显示,31例是HB自限性感染,而60例是HB持续性感染。

在普通的DQA1和DQB1单倍型中发现HB持续性感染与DQA1*0501和DQB1*0301等位基因相关。

作者也发现三个位点DQA1*0501-DQB1*0301-DRB1*1102单倍型与病毒持续性感染显著相关。

另一项研究显示HLA-DQA1*0501,HLA-DQB1*0301,HLA-DRB1*0301等位基因与慢性乙型肝炎的易感性密切相关,而HLA-DRB1*1101/1104和HLA-DQA1*0301与慢性乙型肝炎的抗性相关。

HLA-B*08等位基因和组成保守的高加索单倍型A*01-B*08-DRB1*03均与HB持续性感染相关。

B*44-Cw*1601(OR,2.23)和B*44-Cw*1601(OR,1.99)单倍型也与病毒的持续性感染相关。

另一项研究显示HLA-DR7等位基因也有患乙型肝炎的危险性。

进一步研究显示HLA-DR9更多的存在于HB慢性携带者中。

2.4.3其他的与HB相关的候选基因TNF-α(肿瘤坏死因子α)、MBP(甘露糖结合蛋白)、维生素D受体基因因为其参与HB的致病机制,所以作为可能的候选基因。