FcαR1及Immunoglobulinα1基因与IgA肾病相关关系的病例-对照研究与基于家庭的研究
IgA肾病(IgANephropathy)是以肾小球系膜区IgA沉积为主要病理特征的一组原发性肾小球疾病。全球范围内，IgA肾病是最为常见的原发性肾小球肾炎，也是导致终末期肾病(End-StageRenalFailure，ESRD)最主要的病因之一，约10～20％患者在确诊IgA肾病10～20年内不可避免的进行性发展到ESRD。IgA肾病的发病机制至今尚未明了，遗传因素、环境因素、免疫异常以及炎症介质都与IgA肾病的发生发展密切相关。近年来，国内外大量的研究进展表明遗传因素是本病的病因及发病机理的关键因素之一。其主要的证据来源于流行病学调查、家族性IgA肾病的发现、IgA肾病的家族聚集现象、动物模型的建立、相关基因或致病基因的找寻等。
IgA肾病的易感基因/相关基因并不十分的清楚。同其它多基因疾病一样，病例-对照研究广泛应用于IgA肾病相关基因的研究。但由于其应用中不可避免的人群混杂因素，病例-对照研究的结果非常混乱，甚至在同一人群中也常常缺乏可重复性。为了解决上述病例-对照研究中不可能避免的问题。近年来出现了以家庭为基础(Family-basedStudies)的研究。其中较为有影响的是FalkCT提出的单倍型相对危险度(haplotyperelativerisk，HRR)和Spielman等建立的传递/不平衡分析(transmission/DisequilibriumTest，TDT)。单倍型相对危险度(HRR)是以每个父亲或母亲传递给发病子女的基因作为“疾病”组的一个成员，以另外一个未传递给发病子女的基因作为对照组的一个“成员”，用2×2列联表进行独立性检验或分析标记基因在“疾病组”和“对照组”间分布频率的差别，计算相对风险。TDT基于杂合子亲代的任何DNA多态位点的两个等位基因传递给子代的机率应是随机的，即各为0.5。如果子代患者从亲代传得多态位点的等位基因频率显著偏离0.5，则该标记可能与疾病或其中间性状位点处于连锁不平衡状态或该标记等位基因之一即疾病或中间性状位点。传统的TDT需要父母双亲的资料，且至少一方为杂合子基因型，这在一定程度上限制了其应用，尤其是对一些发病年龄晚的疾病，或患者父母一方或双方缺失的家庭资料。针对这样一些问题，ClaytonD等人创建了扩展TDT方法(extendedTDT)，并设计了相应的统计学软件TRANSMIT。
IgA是IgAN发病的关键分子，约30-50％IgAN患者在发病初期可见血IgA水平明显升高。在人免疫球蛋白重链基因3’端调节区，有3个具增强子作用的调节元素——hs3、hs4和hs1，2(后者的调节效能最强)参与调节免疫球蛋白类型及产量。α2基因下游11kb及α1基因下游9kb处均含有增强子hs1，2序列，其中α2基因hs1，2有四次重复但无多态性。既往报道证实人群中α1基因hs1，2VNTR有1-3次重复不等的多态性变化。研究发现，携有α1基因hs1，2VNTRBB型(两次重复)的IgAN患者更易发生慢性肾功能衰竭，体外研究证实重复次数越多，增强转录作用越强，重复单位中含有与转录因子NFκB、NF1、SP1及AP-1的结合位点。这些研究有力地提示了VNTR1多态性与IgA肾病的发生发展存在密切的关系。
FcaR系体内许多细胞表面特异性识别IgA的跨膜受体，与IgA结合后可触发吞噬及ADCC反应、产生过氧化物、释放炎症介质等，有证据表明IgAN患者肾小球、中性粒细胞、单核细胞FcaR表达水平升高。也有发现当伴有血IgA水平升高时表达水平则降低。这种表达下调或许正是部分IgAN患者血IgA升高的原因。日本学者测序发现位于该基因5’调控区及第一外显子非转录区有3个SNPs，分别是T-114C、T-27C及T+56C，体外研究证实这些多态性可影响转录活性。关于FcαR15’端调控及UTR区SNPs与IgAN易感性的关系，有两篇来自日本的研究报告，研究结论截然相反，不过两者均为小样本量的病例对照研究。
本研究拟在研究Iα1hs1，2及FcαR1基因多态性在我国汉族正常人群分布特征的基础上，采用病例-对照研究与基于家庭的HRR和TDT，深入研究这两个基因多态性与我国IgA肾病发生发展的相关关系。
第一部分FcαR1基因5'端调控及UTR区SNPs多态性与我国IgA肾病相关关系的病例-对照研究与传递不平衡分析目的：研究FcαR1基因5’端调控及UTR区SNPs多态性与我国IgA肾病的相关关系方法：采集423例肾活检证实的IgA肾病患者及其一级亲属、368例健康志愿者血样，提取基因组DNA。用PCR产物直接测序法鉴定基因型，采用以家庭为基础的TDT、HRR，以及病例-对照研究分析FcαR1基因5’端调控及UTR区SNPs多态性及其单倍型与我国IgA肾病的相关关系。结果：1.-114及56位点IgA肾病组C等位型频率及CC基因型频率均高于正常对照组，两组间比较，差异存在显著性。-27位点TC基因型频率显著高于正常对照组，等位型频率相差不显著，Haplotype以TTT和CTC为主，其中IgAN组CTCHaplotype显著高于正常对照组。2.在全部家庭中，父母双方基因型均获得，且至少一方为杂合子的家庭为123-151个，满足经典TDT分析的要求，54-83个家庭仅获得父/母一方的基因型，进入扩展TDT的分析。无论是经典TDT、还是扩展TDT分析，-114及56位点均显示C等位基因由杂合子父母传递给患病子代的频率偏离50％，差异有显著性，-27位点T等位基因由杂合子父母传递给患病子代的频率偏高，CTChaplotypes共传递到患者的比例显著升高。3.HRR分析显示基于等位基因，传递与未传递组比较，-114及56位点C等位基因由父母更多的向患者传递，传递组CC基因型频率显著高于非传递组。-27位点T等位基因由父母更多的向患者传递，传递组TT基因型频率显著高于非传递组。4.56位点CC基因型患者小球指数、间质指数及血管指数均趋更严重损害，间质纤维增生更明显。5.通过单因素方差分析及Logistic回归分析显示：-27TC、56CC基因型患者，单倍型对TCC/CTC相对于TTT/TTT肾功能恶化更趋严重。结论：1.在我国汉族人群中FcαR15’-UTR区多态性位点与IgA肾病致病基因位点之间存在连锁不平衡关系，这一区域的多态性与我国汉族人群IgA肾病的易感性存在相关关系。2.56位点基因型与肾脏病理损伤程度相关。3.FcαR1基因5’端调控及UTR区T-27C、T56C多态性及TCC/CTC单倍型对与IgAN肾功能进展相关。
第二部分Iα1hs1,2基因与我国IgA肾病相关关系的病例-对照研究与传递不平衡分析目的：研究Iα1hs1，2VNTR多态性与我国IgA肾病的相关关系。方法：采集419例肾活检证实的IgA肾病患者及其一级亲属、条件相当的201例健康志愿者血样，提取基因组DNA。用PCR产物直接电泳法鉴定Iα1hs1，2VNTR基因型，采用以家庭为基础的传递/不平衡分析(TDT)和单倍型相对危险度(HRR)，以及病例-对照研究分析Iα1hs1，2VNTR多态性与我国IgA肾病的相关关系。结果：1.TDT分析结果显示Iα1hs1，2VNTRB等位基因从杂合子父母向患者传递的频率显著高于预期值(101Trios，x2=6.818，P＜0.01，扩展TDT分析也得到相同结果(164家庭，x2=7.583，P＜0.01)。2.与TDT结果一致，HRR分析同样显示Iα1hs1，2VNTRB等位基因的过度传递(P＜0.05，x2=4.122，HRR=1.180)，而BB基因型具有更强的患病倾向((P＜0.05，x2=4.411，OR=1.538)。3.病例-对照研究显示IgA肾病组B等位基因频率显著高于正常对照组(x2=6.968，(P＜0.05)。4.由B、C等位基因的基因型患者肾小球病理IgA沉积更趋严重。结论：Iα1hs1，2VNTR基因多态性与我国IgA肾病患者的易感性及肾小球病理IgA程度相关。
第三部分Iα1hs1,2及FcαR1基因5'-UTR多态性在我国汉族正常人群分布的特征研究目的：1.研究我国汉族人群免疫球蛋白α1基因中3个数目可变串联重复序列(VNTR)多态性分布特征，及其与已报道的高加索人群相比较的特点。2.我国汉族人群FcαR1基因5’端调控及UTR区3个SNPs多态性及其与日本人群的比较。结论：1.我国汉族人群α1基因VNTR多态性分布与基因组数据库中基于高加索人群的资料不尽相同，其中Iα1hs1，2VNTR1多态性不同于高加索人群，突出表现为C等位型频率及BC、AC基因型频率显著高于高加索人群。而VNTR2和E5VNTR在被检人群中未见多态性。2.与日本人群比较，我国汉族人群FcαR1基因5’端调控及UTR区3个SNPs无论是基因型，还是等位型频率分布，均没有显著性差异。
原发性肾小球肾炎;免疫球蛋白α1基因;家族性IgA肾病;基因多态性
中山大学
博士
遗传学
王一鸣
2005
中文
R394;R692.31
65
2006-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）