痛風(fēng)免疫遺傳學(xué)機(jī)制研究進(jìn)展

張劍勇　肖敏　張薇　李丹

【摘 要】 痛風(fēng)患病率逐年上升并呈年輕化趨勢(shì)，引起醫(yī)學(xué)各界研究團(tuán)隊(duì)關(guān)注。痛風(fēng)受到遺傳和環(huán)境因素的共同影響，而免疫調(diào)節(jié)系統(tǒng)在痛風(fēng)發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮著重要的作用。文章主要綜述免疫系統(tǒng)相關(guān)基因與痛風(fēng)的研究現(xiàn)狀：尿酸鈉結(jié)晶被Toll樣受體（TLRs）識(shí)別激活核轉(zhuǎn)錄因子通路介導(dǎo)炎癥反應(yīng)，但TLR2幾個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)與痛風(fēng)關(guān)聯(lián)不大，TLR4的多態(tài)性位點(diǎn)與關(guān)節(jié)炎癥的關(guān)聯(lián)受多方面因素影響；白細(xì)胞介素家族在痛風(fēng)免疫調(diào)節(jié)中起重要的作用；其他免疫相關(guān)基因如NLRP3、BCAS3、KCNQ1炎性體與痛風(fēng)危險(xiǎn)因素的關(guān)聯(lián)，通過對(duì)痛風(fēng)的免疫遺傳學(xué)機(jī)制研究以促進(jìn)人們對(duì)痛風(fēng)發(fā)病機(jī)理的了解。

【關(guān)鍵詞】 痛風(fēng)；免疫遺傳學(xué)；發(fā)病機(jī)制；基因；綜述

痛風(fēng)（gout）是嘌呤代謝異?；蚋吣蜓岢练e所引起的一組常見的綜合征，也是最為常見的一種炎癥性關(guān)節(jié)疾病。其臨床特征為關(guān)節(jié)炎、泌尿結(jié)石、尿酸鹽腎病以及痛風(fēng)石等，嚴(yán)重者可出現(xiàn)殘疾和腎功能不全，劇烈的刺痛感給患者的身心帶來沉重的負(fù)擔(dān)[1]。近幾年，隨著痛風(fēng)患病率的居高不下和患者的日漸年輕化，各國研究學(xué)者加快探索痛風(fēng)的發(fā)病機(jī)制及有效的治療方案，并取得了顯著的成果。越來越多的證據(jù)表明，痛風(fēng)的發(fā)生及病情的發(fā)展程度受到環(huán)境因素和遺傳因素的共同

作用。

痛風(fēng)的遺傳模式異常復(fù)雜，由一系列主效和微效基因相互作用進(jìn)而調(diào)控疾病的發(fā)生和病情的發(fā)展，但具體機(jī)制尚不明確[2]。隨著基因分子生物學(xué)與免疫學(xué)的發(fā)展，機(jī)體內(nèi)炎癥、免疫反應(yīng)（尤其是天然免疫）與痛風(fēng)有著緊密的關(guān)聯(lián)，炎性細(xì)胞因子、抗原、免疫球蛋白和各類受體等已成為痛風(fēng)發(fā)病機(jī)制的關(guān)鍵因子[3-4]。本文就痛風(fēng)最新的免疫遺傳學(xué)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以促進(jìn)人們對(duì)痛風(fēng)發(fā)病機(jī)理的理解。

1 Toll樣受體（TLRs）家族

TLRs是參與非特異性免疫的一類非常重要的蛋白質(zhì)分子家族，也是機(jī)體非特異性免疫與特異性免疫相互連接的橋梁。當(dāng)外界細(xì)菌或病毒等微生物突破機(jī)體的物理屏障進(jìn)入體內(nèi)時(shí)，TLRs可以識(shí)別它們并通過調(diào)控多種通路激發(fā)機(jī)體免疫應(yīng)答，在炎癥因子產(chǎn)生、信號(hào)傳遞及固有免疫過程中發(fā)揮重要作用[5]。隨著研究的深入，有人發(fā)現(xiàn)尿酸鈉可作為一種“危險(xiǎn)信號(hào)”直接或間接被TLRs識(shí)別，最終激活核轉(zhuǎn)錄因子-кB（NF-кB），介導(dǎo)痛風(fēng)性炎癥反應(yīng)[6]。

Liu-Bryan等[7]通過TLR2、TLR4和MyD88基因敲除的痛風(fēng)小鼠實(shí)驗(yàn)觀察到，尿酸鈉結(jié)晶可作用于軟骨細(xì)胞，通過TLR-2-MyD88信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，激活NF-κB，促進(jìn)一氧化氮（NO）的產(chǎn)生，而NO則通過促進(jìn)軟骨細(xì)胞的溶解和鈣化產(chǎn)生痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎癥反應(yīng)。有研究表明，TLR2基因多態(tài)性位點(diǎn)Aln753Gln與過敏性疾病患者體內(nèi)免疫球蛋白E的增加顯著相關(guān)，除此之外，此位點(diǎn)還可能是白癜風(fēng)、感染性心內(nèi)膜炎和皮膚過敏的易感因素[4]。盡管TLR2Aln753Gln可能在多個(gè)免疫反應(yīng)過程中起著重要作用，然而，多個(gè)研究卻表明其與痛風(fēng)的發(fā)生并沒有顯著的關(guān)聯(lián)性，也沒有發(fā)現(xiàn)TLR2其他幾個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)如Arg677Trp、rs574 370 8以及rs469 648 0與痛風(fēng)有關(guān)聯(lián)[4，8-9]。

Qing等[10]通過病例對(duì)照探究TLR4rs214 935 6

與痛風(fēng)的關(guān)聯(lián)性，結(jié)果表明，該位點(diǎn)TT基因型是痛風(fēng)的易感因素。荷蘭學(xué)者Radstake等[11-12]的研究顯示，TLR4基因多態(tài)性位點(diǎn)Asp299Gly可降低荷蘭人群風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的易感性，但是，中國學(xué)者卻表示TLR4基因Asp299Gly，Thr399Ile與漢族人群的原發(fā)性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎沒有明顯的關(guān)系。

地域、飲食習(xí)慣和物種的差異性可能是研究結(jié)論不一致的主要原因，確切的結(jié)論有待進(jìn)一步驗(yàn)證，TLRs家族其他成員與痛風(fēng)的聯(lián)系也有待進(jìn)一步去探索。

2 白細(xì)胞介素（IL）

IL是由多種細(xì)胞產(chǎn)生并作用于多種細(xì)胞的一類炎性細(xì)胞因子，在信息傳遞、免疫調(diào)節(jié)和炎癥反應(yīng)中起著重要作用，目前至少發(fā)現(xiàn)了38種IL。

IL-1是一類主要由單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的促炎性細(xì)胞因子，參與細(xì)胞增殖、分化和凋亡等多種生物學(xué)過程[13]。多項(xiàng)研究成果證實(shí)，IL-1作為痛風(fēng)的一個(gè)重要炎性介質(zhì)，介導(dǎo)炎癥反應(yīng)的發(fā)生，對(duì)急性和慢性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎起著重要作用[14]。IL-1β在急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎患者的血清及關(guān)節(jié)液內(nèi)的含量明顯比正常人高，并與血清尿酸、關(guān)節(jié)液尿酸水平相關(guān)[15]。一篇薈萃分析文章顯示，IL-1多態(tài)性位點(diǎn)rs114 362 3等位基因G可能是類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的保護(hù)因素。此外，中國沿海地區(qū)漢族男性人群IL-1β基因啟動(dòng)子區(qū)多態(tài)性-31C/T與-511C/T與痛風(fēng)的易感性沒有顯著關(guān)聯(lián)[16-17]。Lo等[18]在中國臺(tái)灣人群中通過病例對(duì)照研究IL-1Ra多態(tài)性與痛風(fēng)的關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)2組之間在基因型和等位基因頻率并沒有顯著性差異，由此推測(cè)IL-1Ra基因多態(tài)性位點(diǎn)并不能作為臺(tái)灣人群痛風(fēng)易感性的遺傳標(biāo)記。此外，中國沿海地區(qū)漢族男性人群IL-1β基因啟動(dòng)子區(qū)多態(tài)性-31C/T與-511C/T與痛風(fēng)的易感性沒有顯著關(guān)聯(lián)[16-17]。更多有價(jià)值的位點(diǎn)有待挖掘。

IL-6主要由單核巨噬細(xì)胞、Th2細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生，能夠激活B細(xì)胞和T細(xì)胞進(jìn)行活化、增殖，參與多種疾病的免疫調(diào)控和炎癥反應(yīng)，臨床上有人將IL-6作為判斷痛風(fēng)和強(qiáng)直性脊柱炎等疾病的活動(dòng)性和嚴(yán)重程度的指標(biāo)[13]。有研究發(fā)現(xiàn)，-174G/C GG基因型的參與者IL-6含量比CC基因型高，而-572C/G CG基因型的參與者IL-6含量比GG基因型低，這2個(gè)位點(diǎn)可能與痛風(fēng)的易感性相關(guān)[19]。Tsai等[19]通過關(guān)聯(lián)分析對(duì)IL-6水平及IL-6基因啟動(dòng)子區(qū)4個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)-597G/A、-572C/G、-373A（m）T（n）和-174G/C進(jìn)行研究，證實(shí)了痛風(fēng)組體內(nèi)IL-6的含量比健康對(duì)照組要高，但是并沒有發(fā)現(xiàn)這4個(gè)位點(diǎn)與痛風(fēng)的顯著關(guān)聯(lián)性。

IL家族其他多個(gè)成員在痛風(fēng)免疫調(diào)節(jié)中同樣起著至關(guān)重要的作用。如IL-8和IL-12都可激活淋巴細(xì)胞，參與多種免疫反應(yīng)途徑，Liu等[20]對(duì)中國男性人群進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，探究IL-8 -251T/A，

IL-12B 1188A/C多態(tài)性與痛風(fēng)是否存在關(guān)聯(lián)，結(jié)果顯示，IL-8-251位T等位基因是痛風(fēng)的易感因素，而IL-12B A等位基因則是痛風(fēng)的易感因素。

3 其他免疫相關(guān)基因

NLRP3炎性體是一類模式識(shí)別受體，是天然免疫系統(tǒng)對(duì)外來病原體和危險(xiǎn)信號(hào)的一種重要感受器，并產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)答。隨著研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)NLRP3炎性體與痛風(fēng)的發(fā)生密切相關(guān)，尿酸鹽結(jié)晶被模式受體識(shí)別后，促進(jìn)NLRP3的合成和成熟IL-1β的釋放，進(jìn)而誘導(dǎo)痛風(fēng)炎癥的發(fā)生[21]。通過單鈉尿酸鹽結(jié)晶刺激NLRP3基因缺失的小鼠模型或鼠巨噬細(xì)胞，結(jié)果都表明NLRP3是尿酸鹽結(jié)晶誘發(fā)炎癥反應(yīng)所必需的[22-23]?，F(xiàn)有的研究結(jié)果提示，NLRP33-UTR rs107 545 58多態(tài)性與中國漢族人群痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生相關(guān)，NLRP3 rs358 294 19多態(tài)性與人類多種疾病的易感性增加有關(guān)，其中包括類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、炎性腸胃疾病、過敏性皮炎和HIV等[24-25]。Meng等[26]是首次進(jìn)行NLRP3基因多態(tài)性與原發(fā)性痛風(fēng)關(guān)節(jié)炎關(guān)聯(lián)性的研究，他們將試驗(yàn)組和對(duì)照組（各480例）中NLRP3基因的17個(gè)標(biāo)簽SNP進(jìn)行分型，統(tǒng)計(jì)學(xué)分析之后發(fā)現(xiàn)，只有rs751 299 8差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。有待更深入的臨床研究和功能分析去發(fā)現(xiàn)更多潛在的、與原發(fā)性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的NLRP3多態(tài)性位點(diǎn)。

Li等[27]課題組對(duì)大樣本量中國漢族人群（4275例痛風(fēng)患者和6272例健康對(duì)照者）運(yùn)用全基因組關(guān)聯(lián)分析（GWAS），以期在全基因組范圍內(nèi)尋找與痛風(fēng)相關(guān)的基因和位點(diǎn)，最終發(fā)現(xiàn)多個(gè)新的痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn)，其中與免疫相關(guān)有：BCAS3 rs116 531 76和rs990 527 4，KCNQ1 rs179 785，BCAS3可調(diào)節(jié)γ-干擾素引發(fā)炎體反應(yīng)而KCNQ1參與先天性免疫應(yīng)答。

4 小 結(jié)

綜上所述，機(jī)體內(nèi)參與免疫調(diào)節(jié)的各類細(xì)胞因子、受體及相關(guān)的基因和位點(diǎn)等在痛風(fēng)、關(guān)節(jié)炎發(fā)病機(jī)制中扮演著重要角色。通過各方努力已經(jīng)取得很大的成果，找到許多關(guān)鍵的候選基因和位點(diǎn)。目前尿酸鈉結(jié)晶被TLRs識(shí)別激活NF-кB通路介導(dǎo)炎癥反應(yīng)取得共識(shí)，但TLRs家族內(nèi)部成員與痛風(fēng)的關(guān)聯(lián)有所區(qū)別：TLR2幾個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)與痛風(fēng)關(guān)聯(lián)不大，TLR4的多態(tài)性位點(diǎn)與關(guān)節(jié)炎癥的關(guān)聯(lián)受多方面因素影響。IL家族在痛風(fēng)免疫調(diào)節(jié)中起重要的作用，IL-1、IL-6與痛風(fēng)炎癥反應(yīng)關(guān)系密切但并不是痛風(fēng)的遺傳標(biāo)記，IL-8和IL-12的等位基因則是痛風(fēng)的易感因素；其他免疫相關(guān)基因如NLRP3、BCAS3、KCNQ1炎性體與痛風(fēng)遺傳因素的關(guān)聯(lián)也逐漸被了解。雖然痛風(fēng)的免疫遺傳學(xué)機(jī)制研究時(shí)時(shí)有新進(jìn)展，仍有很多未解之謎需要去破解。加強(qiáng)研究參與免疫炎癥反應(yīng)的一系列基因和多態(tài)性位點(diǎn)在痛風(fēng)發(fā)生中的作用，將有助于進(jìn)一步從遺傳分子水平闡明痛風(fēng)的發(fā)病機(jī)制，為痛風(fēng)的預(yù)防、診斷及治療提供新的思路，特異靶點(diǎn)藥物的開發(fā)與應(yīng)用也將會(huì)取得重大進(jìn)展。

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收稿日期：2016-08-09；修回日期：2016-09-06