謝 圭 楊作成 劉 琳 詹 霞 曾 萍 何艷娟 成 亮 黃利華 陳淳媛
(中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院兒科,長(zhǎng)沙410013)
川崎病(Kawasaki disease,KD),又稱皮膚黏膜淋巴結(jié)綜合征,是一種自限性全身性血管炎,以一系列不明原因的癥狀和體征為特點(diǎn)。KD主要侵犯中、小動(dòng)脈,并以冠狀動(dòng)脈損傷為主。流行病學(xué)調(diào)查顯示,KD在各國(guó)各地區(qū)的發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)。至今KD發(fā)病機(jī)制尚不明確,主要涉及遺傳、免疫及感染三方面的因素[1]。但為何主要侵犯冠狀動(dòng)脈機(jī)制尚不清楚。隨著人類全基因組計(jì)劃的完成,單核甘酸基因多態(tài)性與川崎病的相關(guān)性亦得到廣泛研究。而IL-12B基因 rs3212227多態(tài)位點(diǎn)已證實(shí)與哮喘、炎癥性腸病、Ⅰ型糖尿病、多發(fā)性硬化等多種自身免疫性疾病相關(guān)[2-5]。且國(guó)內(nèi)已經(jīng)有研究表明,其編碼產(chǎn)物IL-12p40對(duì)KD的發(fā)生、發(fā)展、對(duì)治療的反應(yīng)及預(yù)后方面可能有一定的影響[6]。但該位點(diǎn)多態(tài)性與KD之間是否有關(guān)聯(lián)尚未見報(bào)道。本研究對(duì)湖南地區(qū)IL-12B基因rs3212227位點(diǎn)多態(tài)性進(jìn)行分析,旨在探討該基因位點(diǎn)多態(tài)性與KD及其并發(fā)CAL之間是否存在關(guān)聯(lián)。
1.1資料 經(jīng)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)后,父母或其他監(jiān)護(hù)人同意病例下納入研究對(duì)象。實(shí)驗(yàn)分對(duì)照組和KD組。(1)對(duì)照組:86例中國(guó)湖南省健康體檢的漢族兒童,年齡1歲~7歲,男47例,女39例,排除感染性疾病、心血管疾病、風(fēng)濕性疾病、腫瘤等,并排除既往KD病史。(2)KD組:選取我院2004年2月~2014年11月期間住院的KD患者83例,其中男51例,女32例,均符合KD診斷標(biāo)準(zhǔn)[7],所有患兒均為漢族,年齡7個(gè)月~7歲,所有患兒入院前均未經(jīng)丙種球蛋白(IVIG)和阿司匹林治療,其中KD合并冠狀動(dòng)脈損傷的標(biāo)準(zhǔn)為:年齡≤3歲,冠脈內(nèi)徑>2.5 mm;3歲<年齡≤9歲,冠脈內(nèi)徑>3 mm;9歲<年齡≤14歲,冠脈內(nèi)徑>3.5 mm;②某段血管直徑為鄰近段的1.5倍及以上;③管壁明顯不規(guī)則。根據(jù)有無(wú)冠狀動(dòng)脈損傷分為冠狀動(dòng)脈損傷組(CAL組)和無(wú)冠狀動(dòng)脈損傷組(NCAL組)。
1.2方法
1.2.1標(biāo)本的收集和處理 患兒于入院第1天在其家長(zhǎng)或監(jiān)護(hù)人知情同意下,使用一次性采血管(含抗凝劑5%的EDTA-Na2)抽取2 ml靜脈血,立即提取DNA或置于-80℃冰箱保存,2月內(nèi)提取DNA。
1.2.2基因組DNA的提取 應(yīng)用Promega DNA提取試劑盒,按照說(shuō)明書要求提取血液基因組DNA,并進(jìn)行濃度和純度的測(cè)定,置于-80℃冰箱保存。
1.2.3基因多態(tài)性的檢測(cè) 應(yīng)用聚合酶鏈-限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性技術(shù)(Polymerase Chain reaction-restriction fragment length polymorphism,PCR-RFLP),鑒定對(duì)照組及KD組IL-12B基因 rs3212227位點(diǎn)基因型。上游引物:5′-GATATCTTTGCTGTATTTGTAT-AGTT-3′;下游引物:5′-AATATTTAAATAGCATGAA-GGC-3′(上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司合成)。PCR反應(yīng)體系20 μl:模版DNA(約200 ng),上下游引物各0.4 μl(20 μmol/L),2×Taq MasterMix 10 μl,去離子水加至20 μl。擴(kuò)增反應(yīng)條件為:預(yù)變性95℃、5 min后,95℃、30 s→56℃、30 s→72℃、30 s(35個(gè)循環(huán)),終末延伸72℃、10 min。擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳并于紫外燈下照相,初步鑒定擴(kuò)增是否成功。隨后進(jìn)行酶切,酶切反應(yīng)體系如下:25 μl:10 μl PCR產(chǎn)物,TaqⅠ限制性核酸內(nèi)切酶0.5 μl,buffer 2.5 μl,加雙蒸水至25 μl,65℃酶切4 h。酶切產(chǎn)物再次進(jìn)行電泳及照相,判定基因型,記錄結(jié)果。隨后隨機(jī)選取鑒定結(jié)果為AA、AC、CC基因型各1例,PCR產(chǎn)物送檢鉑尚生物技術(shù)(上海)有限公司以雙脫氧鏈終止法(Sanger法)進(jìn)行基因測(cè)序,以驗(yàn)證酶切結(jié)果準(zhǔn)確性。
1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 直接計(jì)數(shù)法計(jì)算對(duì)照組、KD組IL-12B基因 rs3212227位點(diǎn)基因型以及等位基因頻率,采用Hardy-Weinberg遺傳平衡定律檢驗(yàn)受試對(duì)象的基因型頻率是否符合遺傳平衡。采用χ2檢驗(yàn)比較對(duì)照組與KD組間、NCAL組與CAL組之間基因型及基因頻率的差別。以P<0.05代表差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1臨床資料 結(jié)果見表1。
2.2IL-12B基因rs3212227位點(diǎn)基因PCR產(chǎn)物擴(kuò)增結(jié)果 血液標(biāo)本提取所得基因組DNA經(jīng)紫外分光光度儀檢測(cè)OD260/OD280。比值為1.7~2.0,皆符合實(shí)驗(yàn)要求。經(jīng)PCR擴(kuò)增得到IL-12B基因rs3212227位點(diǎn)片段為118 bp,與預(yù)期一致(見圖1)。
2.3PCR產(chǎn)物TaqⅠ核酸內(nèi)切酶酶切后電泳圖 IL-12B rs3212227多態(tài)位點(diǎn)呈A-C二態(tài),含C等位基因的DNA片段可被TaqⅠ核酸內(nèi)切酶識(shí)別并酶切,而A等位基因無(wú)酶切位點(diǎn),酶切后AA基因型為118 bp一條片段,AC基因型可被部分酶切為118、92、26 bp三條片段,CC基因型被完全酶切為92、26 bp兩條帶。因26 bp片段分子量太小,電泳圖上難以顯示,電泳后,AA基因型呈118 bp一條帶,AC基因型呈118、92 bp兩條帶,CC基因型呈92 bp一條帶。結(jié)果與預(yù)期一致(見圖2)。
表1川崎病組臨床資料(入院后5d內(nèi)收集資料)
Tab.1Clinicaldataofkawasakidisease(Alldatawerecollectedwithin5daysafteradmission)
Clinical manifestationCasePercentage(%)Fever83100ESR(ESR>20 mm/h)7691.6Congested or cracked oral mucosa,Strawberry tongue7286.7Changes of limbs7084.3Eye conjunctival congestion6173.5Non-suppurative tumefacion of cervi-cal Lymph node5667.5Polymorphous erythema5467.4CRP(CRP>8 mg/L)5363.9CAL2732.5
2.4直接測(cè)序圖 見圖3。
2.5Hardy-Weinberg平衡吻合度檢測(cè) IL-12B基因rs3212227位點(diǎn)基因型頻率在對(duì)照組、KD組分布經(jīng)Hardy-Weinberg平衡吻合度檢測(cè),χ2值分別為3.25、3.63,P>0.05。具有群體代表性。
圖1 IL-12B rs3212227位點(diǎn)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物電泳圖Fig.1 Eelectrophoretogram of PCR products of locus IL-12B rs3212227Note:M.DNA Maker;Lane 1-5.The PCR products of locus IL-12B rs3212227 was 118 bp.
圖2 IL-12B基因rs3212227位點(diǎn)PCR產(chǎn)物經(jīng)TaqⅠ酶切后電泳圖Fig.2 TaqⅠ enzyme digestion electrophoretogram of locus IL-12B rs3212227 PCR productsNote:M.DNA Maker;Lane 1.Genotype AA had one stripe of 118 bp;Lane 2,3,5.Genotype AC had 2 stripes,118 bp and 92 bp;Lane 4.Genotype CC had one stripe of 92 bp.
2.6對(duì)照組及KD組基因型及等位基因頻率比較 KD組IL-12B基因rs3212227位點(diǎn)AA、AC、CC基因型頻率和A、C等位基因頻率與對(duì)照組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2分別為4.095、3.316,P>0.05)。NCAL組與CAL組基因型頻率和等位基因頻率比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=1.586、1.254,均P>0.05)(表2)。
圖3 IL-12B 基因rs3212227位點(diǎn)直接測(cè)序圖Fig.3 Direct sequencing graph of locus IL-12B rs3212227Note:The arrow pointed to the polymorphism of locus rs3212227.A.Genotype AA;B.Genotype AC;C.Genotype CC.
表2各組中IL-12B基因rs3212227位點(diǎn)多態(tài)性的分布、基因型及等位基因頻率比較
Tab.2Comparisonofpolymorphismdistribution,genotypeandallelefrequencyoflocusrs3212227ofIL-12Bgeneineachgroup
GroupsCaseGenotype[Case(%)]AAACCCAllele[Case(%)]ACControl8630(34.8)48(55.8)8(9.3)108(62.8)64(37.2)KD group8319(22.9)50(60.2)14(16.9)88(53.0)78(47.0)χ24.0953.316P0.1290.069Group NCAL5611(42.3)34(60.7)11(19.6)56(50.0)56(50.0)Group CAL278(29.6)16(59.3)3(10.3)32(59.3)22(40.7)χ21.5861.254P0.4520.263
KD是一種自身免疫性血管炎性疾病,兒童常見并發(fā)癥是由于損傷冠狀動(dòng)脈所致的心肌梗死及心臟性猝死,其發(fā)病機(jī)制尚不明確。因此對(duì)于能預(yù)測(cè)其發(fā)病及并發(fā)癥發(fā)生相關(guān)因素的探討顯得尤為重要。目前研究已發(fā)現(xiàn)多個(gè)基因多態(tài)性可能與KD之間存在相關(guān)性[8-15]。IL-12B基因rs3212227位點(diǎn)位于IL-12B的3′非翻譯區(qū)的3′末端,雖該區(qū)域不翻譯,但它可影響基因轉(zhuǎn)錄的穩(wěn)定性及mRNA多聚嘌呤的長(zhǎng)短,進(jìn)而影響基因的轉(zhuǎn)錄后翻譯水平,從而對(duì)疾病的發(fā)生、發(fā)展產(chǎn)生影響。實(shí)驗(yàn)研究表明,該位點(diǎn)多態(tài)性與血漿IL-12p40水平相關(guān)。而IL-12p40可分別與IL-12p35或IL-23p19結(jié)合形成IL-12(IL-12p70)或IL-23發(fā)揮生物學(xué)作用,亦可以單體和(或)二聚體的形式發(fā)揮作用。IL-12主要通過(guò)調(diào)節(jié)Th1/Th2間平衡從而在Th1型自身免疫性疾病中處于中心地位[16];而IL-23主要作用于Th17細(xì)胞,在Th17細(xì)胞的增殖及穩(wěn)定中發(fā)揮重要作用并能促進(jìn)相關(guān)細(xì)胞因子的產(chǎn)生。IL-23具有廣泛的生物學(xué)活性,特別是在自身免疫性疾病發(fā)病過(guò)程中起重要作用[17]。研究發(fā)現(xiàn),川崎病急性期患兒血清IL-23及Th17、Th17/Treg水平明顯高于穩(wěn)定期患兒,提示IL-23和Th17細(xì)胞可能與川崎病的發(fā)病及疾病進(jìn)展有密切關(guān)系[18]。同時(shí)IL-12p40可以單體或二聚體形式發(fā)揮生物學(xué)活性,其功能不僅表現(xiàn)在可競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合IL-12受體從而抑制IL-12的功能,IL-12p40還可作為巨噬細(xì)胞化學(xué)趨化因子,促進(jìn)巨噬細(xì)胞的遷移。IL-12p40的過(guò)表達(dá)促進(jìn)硅肺的形成。IL-12p40的二聚體p80可通過(guò)作用于CD8+T細(xì)胞促進(jìn)抑制排斥反應(yīng),并與多個(gè)病理性炎癥反應(yīng)相關(guān),包括硅肺、移植排斥反應(yīng)、哮喘,并在分枝桿菌模型中起保護(hù)作用[19]。目前IL-12B基因rs3212227位點(diǎn)多態(tài)性已經(jīng)在自身免疫性疾病,如銀屑病、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、多發(fā)性硬化、糖尿病中得到廣泛研究[2-5]。川崎病是與免疫有關(guān)的血管炎癥性疾病,有研究表明,IL-12B的編碼產(chǎn)物IL-12p40血漿水平對(duì)KD的發(fā)生、發(fā)展以及對(duì)治療的反應(yīng)及預(yù)后可能有一定的影響[6],因此,IL-12B基因rs3212227位點(diǎn)多態(tài)性可能通過(guò)改變IL-12、IL-23及IL-12p40血漿水平及其信號(hào)通路,從而在KD的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。
本研究以來(lái)自中國(guó)湖南的83例KD患兒及86例對(duì)照組為研究對(duì)象,臨床資料顯示,KD患兒中冠狀動(dòng)脈損傷27例,發(fā)生率為32.5%。本例中冠狀動(dòng)脈損傷發(fā)生率遠(yuǎn)較內(nèi)蒙古兒童中的調(diào)查低,高于重慶醫(yī)科大學(xué),與北京兒童醫(yī)院研究相仿,三地報(bào)道冠狀動(dòng)脈損傷發(fā)生率分別為63.2%、23.8%、36%,內(nèi)蒙古地區(qū)CAL發(fā)生率明顯較其他地區(qū)高,可能是因?yàn)椋銴D患者大多來(lái)自邊遠(yuǎn)地區(qū),缺乏有效的醫(yī)療資源,不能得到及時(shí)有效地治療,從而導(dǎo)致其CAL發(fā)生率較高。國(guó)內(nèi)外均有研究表明,及時(shí)治療對(duì)預(yù)防冠狀動(dòng)脈并發(fā)癥至關(guān)重要。本實(shí)驗(yàn)中所收集的KD病例,并發(fā)CAL相對(duì)較低,可能與湖南地區(qū)相對(duì)較好的醫(yī)療環(huán)境及資源相關(guān)。同時(shí)北京及重慶的研究均對(duì)冠狀動(dòng)脈損傷做了隨訪,發(fā)現(xiàn)部分冠狀動(dòng)脈損傷發(fā)生在KD恢復(fù)期[20-22]。本研究中,僅針對(duì)住院期間KD患者的冠狀動(dòng)脈損傷情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),而未進(jìn)行長(zhǎng)期隨訪,亦可能是本研究冠狀動(dòng)脈損傷發(fā)生率低于其他地區(qū)的原因,但也不排除遺傳及環(huán)境因素的影響。另一方面,本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用PCR-RFLP方法對(duì)IL-12B基因 rs321227位點(diǎn)基因型進(jìn)行鑒定,但未發(fā)現(xiàn)對(duì)照組與KD組之間基因型(AA、AC、CC)頻率及等位基因(A、C)頻率差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在NCAL組與CAL組之間該位點(diǎn)基因型頻率與等位基因頻率差異亦未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這種結(jié)果,可能是因?yàn)楸狙芯恐袃H納入湖南地區(qū)兒童,而不同地區(qū)及國(guó)家的遺傳差異可能導(dǎo)致不同的結(jié)論。且本研究納入病例數(shù)相對(duì)較少,這也是一個(gè)導(dǎo)致結(jié)果差異的重大因素。亦有可能IL-12p40對(duì)KD的影響并非通過(guò)遺傳因素或單核苷酸基因多態(tài)性產(chǎn)生,又或者并非通過(guò)IL-12B基因 rs3212227位點(diǎn)多態(tài)性產(chǎn)生影響,也不排除與IL-12B基因其他位點(diǎn)多態(tài)性有關(guān)等,有待進(jìn)一步研究。故而該位點(diǎn)與KD發(fā)生發(fā)展之間是否存在關(guān)聯(lián)性尚需大樣本、多中心的臨床研究,并對(duì)冠狀動(dòng)脈損傷進(jìn)行長(zhǎng)期隨訪。