腎移植后糖尿病患者基因多態(tài)性研究進(jìn)展

劉偉，李代紅

(天津市第一中心醫(yī)院，天津300192)

腎移植后糖尿病患者基因多態(tài)性研究進(jìn)展

劉偉，李代紅

(天津市第一中心醫(yī)院，天津300192)

腎移植受者終生服用免疫抑制劑會導(dǎo)致各種不良反應(yīng)。移植后糖尿病(PTDM)是腎移植術(shù)后一類重要的并發(fā)癥?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)多個與PTDM易感性相關(guān)的基因。轉(zhuǎn)錄因子7類似物2基因、鋅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因SLC30A8、鈣蛋白酶10基因、谷胱甘肽過氧化物酶基因、Toll樣受體基因、基質(zhì)金屬蛋白酶基因、輔助性T細(xì)胞17基因、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶基因、趨化因子配體基因部分位點(diǎn)的多態(tài)性被報道與PTDM的發(fā)生有關(guān)。

腎移植術(shù)；糖尿??；移植后糖尿?。换蚨鄳B(tài)性；轉(zhuǎn)錄因子7類似物2基因；鋅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因；鈣蛋白酶10基因；谷胱甘肽過氧化物酶基因

腎移植受者終生服用免疫抑制劑會導(dǎo)致各種不良反應(yīng)，如糖尿病、高血脂、高血壓、肝損害、腎損害等，其中移植后糖尿病(PTDM)是腎移植術(shù)后一類重要的并發(fā)癥。PTDM是指移植前無糖尿病的患者于移植術(shù)后出現(xiàn)持續(xù)性高血糖，達(dá)到WHO或ADA關(guān)于糖尿病的診斷標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)病率為2%～53%[1]。已有研究證實(shí)，PTDM嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量和長期生存，是導(dǎo)致移植物失功(移植物功能緩慢和不可逆性減退)的主要原因。免疫抑制劑的使用、高齡、肥胖、黑色人種、糖尿病家族史、急性排斥反應(yīng)、遺傳背景是PTDM發(fā)病的高危因素[2～4]?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)多個與PTDM易感性相關(guān)的基因位點(diǎn)，如轉(zhuǎn)錄因子7類似物2(TCF7L2)基因、鋅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因SLC30A8、鈣蛋白酶10(CAPN10)基因、谷胱甘肽過氧化物酶(GPX1)基因等。單核苷酸多態(tài)性(SNPs)是指在基因組水平上由單個核苷酸的變異所引起的DNA序列多態(tài)性，它是人類可遺傳變異中最常見的一種。SNPs被廣泛用于群體遺傳學(xué)研究和疾病相關(guān)基因的研究?，F(xiàn)就近年來腎移植患者PTDM相關(guān)基因多態(tài)性的研究進(jìn)展綜述如下。

1 TCFTL2基因多態(tài)性

TCF7L2基因是2型糖尿病(T2DM)發(fā)病的易感基因，已在多種種族和人群中得到證實(shí)，但相關(guān)機(jī)制還尚未明確。推測一方面在胚胎發(fā)育過程中胰腺和胰島的正常發(fā)育有賴于Wnt信號傳導(dǎo)，而TCFL2位點(diǎn)突變影響Wnt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的級聯(lián)反應(yīng)，從而抑制腸內(nèi)分泌L細(xì)胞胰高血糖素樣肽1(GLP-1)的表達(dá)，使機(jī)體血糖升高[5]；另一方面，TCF7L2基因突變可能導(dǎo)致β細(xì)胞對前胰島素的加工效率降低，不能將前胰島素轉(zhuǎn)化為胰島素而被有效利用，最終誘發(fā)T2DM[6]。

Kang等[7]對術(shù)前無糖尿病的腎移植患者的TCF7L2基因6個單核苷酸多態(tài)性觀察，結(jié)果顯示rs4506565、rs7901695、rs7903146位點(diǎn)完全連鎖不平衡；在rs7903146位點(diǎn)，CT基因型患者的PTDM發(fā)病率顯著高于CC基因型，用年齡、性別、體質(zhì)量和所用免疫抑制劑種類進(jìn)行校正后，rs7903146位點(diǎn)的CT基因型仍是PTDM發(fā)病的高危因素。翁國斌等[8]用基因直接測序方法檢測浙東地區(qū)漢族人群TCF7L2基因多態(tài)位點(diǎn)rs7903146、rs290487的基因型，并分析其與PTDM的相關(guān)性，結(jié)果顯示PTDM組TCF7L2基因rs7903146位點(diǎn)CT/TT基因型者占70.0%，CC基因型者占35.8%(P<0．05)；PTDM組TCF7L2基因rs290487位點(diǎn)CC、CT、TT基因型所占比例分別為14.7%、38.2%、47.1%(P>0.05)；TCF7L2基因rs7403146位點(diǎn)的CT基因型攜帶者罹患PTDM的風(fēng)險有所增加。Quaglia等[9]研究了464例腎移植受者TCF7L2基因rs79031467位點(diǎn)多態(tài)性與PTDM的相關(guān)性，結(jié)果顯示rs7903146位點(diǎn)多態(tài)性與以前是否移植已成為PTDM的獨(dú)立危險因素，rs7903146位點(diǎn)TT基因型是PTDM發(fā)病的高危因素。Kurzawski等[10]對66例PTDM患者和168例非糖尿病腎移植患者TCF7L2基因多態(tài)性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)兩組SNPs的頻率無顯著差異，且未發(fā)現(xiàn)TCF7L2基因單倍型與PTDM的關(guān)聯(lián)；然而，在遲發(fā)性糖尿病(移植后2周)患者，TCF7L2基因rs7903146位點(diǎn)的TT基因型和T等位基因頻率顯著增加。

2 SLC30A8基因多態(tài)性

SLC30A8基因位于第8號染色體長臂24.11區(qū)，該基因編碼胰島上特定的鋅轉(zhuǎn)運(yùn)子，能夠促進(jìn)胞質(zhì)中的鋅轉(zhuǎn)移至胰島素的囊泡中并調(diào)節(jié)分泌小泡上鋅的積聚，影響胰島素的穩(wěn)定、儲存和分泌。全基因組相關(guān)研究證實(shí)，SLC30A8基因rs13266634位點(diǎn)的變異與T2DM的發(fā)生明顯相關(guān)[11]。Kang等[12]采用實(shí)時定量PCR法觀察174例PTDM患者與450例無PTDM患者的SLC30A8基因多態(tài)性，結(jié)果顯示rs13266634位點(diǎn)攜帶RR、RW和WW基因型患者PTDM的發(fā)病率分別為33.8%、26.8%、19.8%，三種基因型患者間的PTDM發(fā)病率差異有統(tǒng)計學(xué)意義；多因素Logistics回歸分析結(jié)果顯示，攜帶RW和WW基因型患者發(fā)生PTDM的風(fēng)險明顯低于RR基因型患者。有學(xué)者校正了年齡、性別、體質(zhì)量、免疫抑制劑種類因素，發(fā)現(xiàn)SLC30A8基因rs13266634位點(diǎn)的RR基因型是PTDM發(fā)病的高危因素[13]。多項(xiàng)Meta分析結(jié)果也顯示，SLC30A8基因rs13266634位點(diǎn)C/T變異與亞洲及歐洲人群T2DM的發(fā)病相關(guān)[14]。

Khan等[15]采用聚合酶鏈反應(yīng)-限制性片段長度多態(tài)性(RFLP)法觀察42例PTDM患者和98例非糖尿病腎移植患者SLC30A8基因rs13266634位點(diǎn)的多態(tài)性，發(fā)現(xiàn)PTDM組rs13266634等位基因頻率顯著高于非PTDM組，證實(shí)在亞洲的印度人群中rs13266634基因多態(tài)性與PTDM高度相關(guān)。

3 CAPN10基因多態(tài)性

CAPN10基因?qū)儆阝}依賴性的半胱氨酸蛋白酶家族，是第一個被發(fā)現(xiàn)的T2DM易感基因[16]。據(jù)報道，CAPN10基因在3個位點(diǎn)上的SNP與T2DM密切相關(guān)，分別為SNP-43(G→A，rs3792267)、SNP-19(ins/del, rs3842570)、SNP-63(C→T，RS5030952)。余愛榮等[17]分析了腎移植患者CAPN10基因的SNP-19、SNP-43、SNP-63位點(diǎn)多態(tài)性與PTDM的相關(guān)性，結(jié)果顯示，PTDM組患者SNP-19的11、12基因型和SNP-43的GG基因型頻率顯著高于對照組；用性別、移植時年齡、體質(zhì)量和BMI校正后，攜帶SNP-19的11、12基因型患者術(shù)后發(fā)生PTDM的風(fēng)險高于22基因型，攜帶SNP-43的GG基因型患者高于AA、GA基因型，而SNP-63與PTDM的發(fā)生無明顯相關(guān)性，結(jié)果證實(shí)CAPN10基因SNP-19的1等位基因和SNP-43的GG基因型是腎移植后發(fā)生PTDM的獨(dú)立危險因素。

Kurzawski等[18]研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生PTDM的腎移植患者CAPN10基因SNP-63次要等位基因頻率略有增加，SNP-63雜合性與PTDM發(fā)病呈正相關(guān)；攜帶1-1-2單倍型即(rs3792267：G)-(rs3842570：ins)-(rs5030952：T)的患者PTDM發(fā)生率明顯高于與非攜帶者；經(jīng)多元回歸分析發(fā)現(xiàn)患者的體質(zhì)量與是否攜帶SNP-63 T等位基因是PTDM的獨(dú)立影響因素，但對其能否作為一個遺傳標(biāo)記仍需進(jìn)一步研究加以驗(yàn)證。

4 GPX1基因多態(tài)性

GPX1是內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)的重要組成部分，廣泛存在于機(jī)體各個組織。GPX1基因200密碼處的C-T單核苷酸突變(rs1050450)導(dǎo)致脯氨酸被亮氨酸所替代(Pro200Leu)，與糖尿病的發(fā)生密切相關(guān)[19]。Yalin等[20]利用PCR-RFLP方法對118例腎移植受者GPX1基因rs1050450位點(diǎn)和KCNJ11基因rs1805127位點(diǎn)進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)與其他糖尿病易感因素相比，GPX1基因多態(tài)性(TT突變)與PTDM發(fā)病顯著相關(guān)，KCNJ11基因多態(tài)性與PTDM無顯著關(guān)聯(lián)，證實(shí)GPX1基因rs1050450位點(diǎn)C599T是腎移植受者發(fā)生PTDM的危險因素。有學(xué)者[21]研究也表明，GPX1基因多態(tài)性與腎移植患者發(fā)生PTDM顯著相關(guān)，而超氧化物歧化酶、過氧化氫酶的基因多態(tài)性與PTDM無相關(guān)性。

5 Toll樣受體(TLRs)基因多態(tài)性

TLR表達(dá)于巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和上皮細(xì)胞表面，可識別來源于微生物的具有保守結(jié)構(gòu)的分子。研究表明，TLR激活先天免疫系統(tǒng)和炎癥反應(yīng)可能在腎移植患者PTDM的發(fā)病中發(fā)揮重要作用。Kim等[22]觀察了305例術(shù)前無糖尿病史的腎移植受者TLRs基因單核苷酸多態(tài)性，并分析其與PTDM的相關(guān)性，結(jié)果顯示PTDM組TLR4基因rs1927914*T、TLR6基因rs3775073*A、TLR6基因rs3821985*C、TLR6基因rs1039559*C基因頻率顯著高于非PTDM組，認(rèn)為TLR6基因rs1927914位點(diǎn)和TLR4基因rs1039559位點(diǎn)的多態(tài)性與PTDM發(fā)病高度相關(guān)。

6 基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)基因多態(tài)性

現(xiàn)已證實(shí)MMPs與大鼠胰島素缺乏和β細(xì)胞功能障礙有關(guān)。T2DM患者M(jìn)MP-2水平較低。Ong等[23]選取了309例無糖尿病史的腎移植受者，研究MMP-1、MMP-2、MMP-3基因多態(tài)性與PTDM的相關(guān)性，結(jié)果顯示MMP-2基因rs243849*C與PTDM高度相關(guān)；在校正年齡、性別和他克莫司的使用因素后進(jìn)行Logistic回歸分析結(jié)果顯示，MMP-2基因rs1132896、rs243849位點(diǎn)多態(tài)性與PTDM的發(fā)生顯著相關(guān)。

7 輔助性T細(xì)胞17(Th17)基因多態(tài)性

細(xì)胞因子和炎癥因子的遺傳變異與葡萄糖穩(wěn)態(tài)或糖尿病有關(guān)。炎癥因子IL-17由Th17分泌，已被報道參與炎癥誘導(dǎo)的糖尿病發(fā)病過程[24]。Romanowski等[25]的研究結(jié)果顯示，IL-17F基因rs763780位點(diǎn)TT、TC基因型與腎移植受者發(fā)生PTDM有關(guān)；在多變量分析中，老齡化和TC基因型是PTDM的獨(dú)立危險因素。

8 血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)基因多態(tài)性

ACE基因位于17q23，全長21 kb，主要由26個外顯子和25個內(nèi)含子組成[26，27]，ACE基因的第16內(nèi)含子存在一個287 bp的I/D變異，ACE基因型因此分為DD型、DI型、II型。導(dǎo)致ACE基因多態(tài)性的本質(zhì)是缺失而不是插入。Lee等[28]采用基因測序方法對302例術(shù)前無糖尿病的腎移植患者的ACE基因多態(tài)性(rs4291)和血管緊張素原(AGT)基因多態(tài)性(rs699和rs4762)進(jìn)行觀察，對年齡、所用免疫抑制劑種類進(jìn)行較正后，發(fā)現(xiàn)AGT基因rs4762位點(diǎn)多態(tài)性與PTDM的發(fā)生顯著相關(guān)，認(rèn)為rs4762位點(diǎn)多態(tài)性可作為PTDM發(fā)生的遺傳標(biāo)志。Ozdemir等[29]的研究結(jié)果顯示AGT基因I/D位點(diǎn)TT基因型與ACE基因M235T位點(diǎn)DD基因型的高頻率可能會導(dǎo)致PTDM發(fā)病率增高，同時ACE基因多態(tài)性與AGT基因多態(tài)性之間存在協(xié)同效應(yīng)，但上述結(jié)論仍需大樣本研究加以證實(shí)。

9 趨化因子配體(CCL)基因多態(tài)性

以往的研究表明，慢性炎癥和趨化因子在糖尿病的發(fā)病中起重要作用。SNP可以增加或減少轉(zhuǎn)錄活性，并調(diào)節(jié)趨化因子水平。有學(xué)者[30]收集了315例腎移植并接受鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶抑制劑治療的患者的臨床資料，探討CCL2基因多態(tài)性與PTDM的相關(guān)性，結(jié)果顯示，接受環(huán)孢素或他克莫司治療的患者CCL2基因rs1024611位點(diǎn)的G等位基因與PTDM發(fā)病高度相關(guān)。Jeong等[31]研究發(fā)現(xiàn)，PTDM患者的CCL5基因rs2107538*T、rs280789*C及rs3817655*A等位基因頻率顯著高于非PTDM患者，認(rèn)為CCL5基因可能是PTDM的易感基因。

總之，PTDM是遺傳和環(huán)境因素共同作用所引起，且不同人種和地域在遺傳和表型上均具有異質(zhì)性。研究PTDM與某些易感基因的關(guān)系，及早發(fā)現(xiàn)高危人群，同時改變環(huán)境中的危險因素，可早期預(yù)防或延緩PTDM的發(fā)生。免疫抑制治療有助于預(yù)防PTDM、慢性移植物功能障礙和心血管并發(fā)癥，提高移植器官的存活率。因PTDM其他獨(dú)立危險因素的存在，一定的遺傳變異應(yīng)被視為免疫抑制治療糖尿病的禁忌。PTDM的發(fā)生是由遺傳因素和環(huán)境因素共同作用所致，而且不同人種和地域在遺傳和表型上均具有異質(zhì)性。檢測PTDM與某些易感基因的關(guān)系，及早發(fā)現(xiàn)高危人群，同時改變環(huán)境中的危險因素，有助于早期預(yù)防或延緩PTDM的發(fā)生。

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10.3969/j.issn.1002-266X.2017.39.033

R587.1

A

1002-266X(2017)39-0103-04

李代紅(E-mail: ldh_hla@163.com)

2017-05-31)