包佳，韓建文

（內(nèi)蒙古醫(yī)科大學附屬醫(yī)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000）

銀屑病是以紅斑、鱗屑為主要表現(xiàn)的常見慢性皮膚病，不同人種不同地區(qū)患病率存在差異[1]，歐洲患病率最高，美國患病率在2.2%～2.6%之間，而亞洲患病率較低，中國為0.47%[2]，患病率呈現(xiàn)逐年增高的趨勢。銀屑病在任何年齡段均可發(fā)病，但有2個發(fā)病高峰，第1個在20～30歲，第2個在50～60歲[3]。銀屑病病情易反復，患病后患者心理壓力大，易影響個人生活質(zhì)量，但其病因和發(fā)病機制復雜，目前尚不十分清楚，與遺傳、免疫、環(huán)境等均有相關性。其中遺傳背景起著關鍵作用，通過連鎖分析、候選基因關聯(lián)分析研究、全基因組關聯(lián)分析研究（GWAS）及全基因組（全外顯子）測序研究等多種研究方法，目前已經(jīng)鑒定的銀屑病易感基因已經(jīng)超過46個，包括：人類白細胞抗原（HLA）-C、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)氨基肽酶（ERAP）1、晚期角質(zhì)化包膜蛋白（LCE）基因簇中LCE3C和LCE3B基因缺失（LCE3C_LCE3B-del）、白細胞介素（IL）-4、IL-12B，IL-23A、IL-23R、腫瘤壞死因子受體相關因子3相互作用蛋白2（TRAF3IP2）、NF-κB抑制劑-α（NFKBIA）、解旋酶C誘導干擾素結(jié)構域蛋白 1（IFIH1）、Zeta 相關蛋白-70（ZAP70）等[4]，其中以HLA-C與銀屑病的關系最為密切。ERAP1與銀屑病有相關性已在各種族的研究中得到證實，并且有研究提示該基因與HLA-C有相關性。ERAP1基因為作為一種剪切酶，修飾呈遞至主要組織相容性復合體（MHC）Ⅰ類分子的抗原肽[5]，與細胞免疫表達相關，從而參與銀屑病發(fā)病過程。

1 ERAP1與銀屑病

1.1 ERAP1基因的結(jié)構與功能 ERAP1位于染色體5q15，序列全長47 379 bp，包含27個外顯子，是一種干擾素（IFN）-γ誘導的氨基肽酶，屬于鋅金屬肽酶M1家族。GAMEN和HExxHx18E序列基序是其結(jié)構特征。ERAP1的晶體結(jié)構示有4個蛋白結(jié)構域。結(jié)構域Ⅰ（殘基46-254）由β-折疊組成，包裝催化結(jié)構域并通過細長環(huán)連接與結(jié)構域Ⅳ相互作用。結(jié)構域Ⅱ（殘基255-529），由N末端亞結(jié)構域組成（由1個α-螺旋和5個β-折疊組成），為嗜熱菌蛋白酶樣催化結(jié)構域，可與鋅結(jié)合，并與外源肽特異性相互作用相關。結(jié)構域Ⅲ（殘基530-614），由小的β-三明治組成。結(jié)構域Ⅳ（殘基615-940）由16個大小不等的α-螺旋組成，以8個反向平行的Armadillo/HEAT型螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋重復結(jié)構排列而成。形成一個螺旋狀碗的凹面表面和閉合狀態(tài)的拱形催化域，構域Ⅳ從活化位點處延伸，形成一個大的封閉的中心腔，為較大肽提供潛在結(jié)合位點[6]。ERAP1作為一種剪切酶，主要修飾內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的前體肽，這些前體肽來源于由蛋白水解產(chǎn)生的蛋白水解片段。ERAP1傾向于對疏水的羧基末端的9-16個殘基的底物進行水解，可將前體肽（9-16個氨基酸）剪切至8～9個氨基酸，呈遞至MHCI類分子形成抗原肽，被抗原加工相關轉(zhuǎn)運體（TAP）有效轉(zhuǎn)運至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中[7]。CD8T細胞通過相互作用識別T細胞受體（TCR），從而識別由MHCⅠ類分子提呈的內(nèi)源性抗原肽，對免疫起調(diào)節(jié)作用。ERAP1有高度多態(tài)性，在ERAP1基因不同的結(jié)構和位置上的變異可能對其生物學功能有著潛在的影響，如rs2287987（M349V）位于活性位置，rsl7482078（R725Q） 和 rs27044（Q730E）位于C端空腔的內(nèi)部表面可能影響底物序列 或 特 異 性 長 度 。 rs26653（R127P），rs30187（K528R）和 rsl0050860（D575N）位于連接區(qū)域能夠通過依次改變開放和關閉結(jié)構而間接影響酶的特異性和活性[8]。

ERAP1還參與幾種細胞因子結(jié)合蛋白受體的剪切，包括1型腫瘤壞死因子受體（TNF-R1），IL-6受體 α（IL-6Rα）和 2型 IL-1受體（IL-1R2）等，從而下調(diào)他們的信號強度，在免疫和炎性反應中起重要作用。研究表明，除銀屑病外，ERAP1還與與腫瘤、血壓調(diào)節(jié)、血管生成，強直性脊柱炎、白塞病等多種疾病發(fā)病均有相關性[9]。

1.2 ERAP1基因與銀屑病遺傳學關系 在歐美洲相關研究中，證明多個ERAP1基因變異與銀屑病有明顯相關性。Tsoi等[10]通過對歐洲10 588例銀屑病患者及22 806例健康對照遺傳學研究，結(jié)果顯示，ERAP1基因上的SNP rs27432與銀屑病有相關性（P=1.9×10-12，OR=1.20）。Stawczyk-Macieja 等[11]通過對波蘭北部人口中148例尋常型銀屑病患者及146名健康對照的關聯(lián)分析研究發(fā)現(xiàn)ERAP1 rs26653與銀屑病相關（P=3.11×10-5），rs26653等位基因G的存在顯著增加了銀屑病的發(fā)病風險。Wis′niewski等[12]通過波蘭461例銀屑病患者及454例健康對照進行研究。對ERAP1的SNPs rs27524，rs27044（E730Q），rs30187（R528K），rs2287987（M349V）和rs26653基因及ERAP2（rs2248374）及HLA-C關于銀屑病發(fā)病風險進行評估進行分析。結(jié)果顯示，單倍型組合 rs2248374G（-）/rs27524A/rs27044G（Q）/rs30187T（K）/rs2287987T（M）在患者中比例高于對照，并闡明非同義rs30187C＞T將位于結(jié)構域III的起始位置的蛋白質(zhì)編碼的氨基酸從精氨酸（R）改變?yōu)榈?28位的賴氨酸（K），使ERAP1表面活性位點未直接接觸底物，影響銀屑病病原性肽生成，進一步從基因功能角度提示ERAP1參與銀屑病的發(fā)病機制。

Ombrello等[13]進行了ERAP1與MHCI相關的銀屑病、強直性脊柱炎等炎癥性疾病致病的研究，其中 ERAP1SNP 包括 rs3734016（E56K）、rs26653（P127R）、rs26618（I276M）、rs27895（G346D）、rs2287987（M349V）、rs30187（K528R）、rs10050860（D575N）、rs17482078（R725Q）、rs27044（Q730E），研究結(jié)果示單倍型組合E56/R127/I276/G346/M349/K528/D575/R725/Q730是銀屑病發(fā)病的危險因素。ERAP1有顯著的多態(tài)性，其蛋白質(zhì)不同氨基酸的變化，可以影響酶活性和底物結(jié)合。其中，K528R和R725Q可顯著降低ERAP1活性。Lys528Arg顯著降低ERAP1活性，D575N可以使得ERAP1活性增加。D575N和R725Q 2個變異間有高連鎖不平衡（LD），Asp575/Arg725組合顯示出比Asn575/Gln725更高的活性。除了對ERAP1活性的直接影響外，K528R多態(tài)性影響著ERAP1表達水平的差異。Lys528可以引起較高ERAP1的轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)表達。這些研究結(jié)果表明ERAP1的多態(tài)性影響ERAP1的活性及蛋白質(zhì)表達，可能與銀屑病的發(fā)病有關。ERAP1基因與銀屑病及強直性脊柱炎均有相關性，rs30187和rs27044同時為銀屑病及強直性脊柱炎的變異基因位點，上述單倍體組合不僅為銀屑病發(fā)病的危險因素，同時也為強直性脊柱炎發(fā)病的危險因素。而單倍體組合 E56/P127/I276/G34；6/M349/K528/D575/R725/Q730和E56/R127/I276/G346/M349/K528/D575/R725/E730僅為強直性脊柱炎的危險因素，而在銀屑病中并沒有相關性。

在亞洲人群中，多項研究也表明ERAP1與銀屑病相關。Das等[14]在印度東部人群中911例銀屑病患者同1 020例健康對照進行病例對照，研究ERAP1的非同義SNP在不同的外顯子中的作用，包括 rs26653（R127P），rs30187（K528R），rs27044（Q730E）。結(jié)果顯示 rs30187（OR=1.35，P=7.4×10-4）和 rs27044（OR=1.24，P=5.8×10-3）2 個等位基因與銀屑病顯著相關，而rs26653無顯著相關性。對蛋白質(zhì)結(jié)構進行分析結(jié)果示rs27044（Q730E）導致長肽結(jié)合障礙，rs30187（K528R）影響蛋白質(zhì)集合的構象分布，由此對ERAP1的調(diào)控產(chǎn)生不利影響，參與銀屑病的發(fā)病過程。上述SNPs位點與銀屑病的關系，與歐洲相關研究SNPs與銀屑病相關研究結(jié)果有所不同，這可能是因為不同地區(qū)不同種族的遺傳異質(zhì)性有關。

Tang等[15]對我國人口中9 946例銀屑病病例和9 906例對照組進行遺傳學研究，結(jié)果示ERAP1上的 rs27044（Q730E）和 rs26653（R127P）與銀屑病明顯相關（分別為 P=2.16×10-14，OR=0.86；P=5.27×10-12，OR=0.87）。rs151823與銀屑病可能相關（P=9.98×10-5，OR=0.90），而 rs30187（ERAP1）在這次的研究中未顯示與銀屑病有關（P＞0.05）。rs27044影響α-螺旋基序的氨基酸730（Q730E），參與ERAP1蛋白內(nèi)部結(jié)構。野生型谷氨酰胺殘基是中性的，而突變的谷氨酸殘基帶負電荷，與α-螺旋和ERAP1的蛋白質(zhì)骨架相互作用，影響ERAP1抗原提呈過程。韓建文等[16]通過我國尋常型銀屑?。≒sV）患者289例，對照組292例進行遺傳學研究，研究顯示ERAP1SNP（rs30187和rs26653）與早發(fā)型（發(fā)病年齡≤40歲）PsV相關，而與晚發(fā)型（發(fā)病年齡＞40歲）PsV無關。Fu等[17]進行相關研究，研究結(jié)果同樣提示rs26653多態(tài)性可能會增加中國漢族人群PsV的風險，其CC基因型與C等位基因與PsV的早期發(fā)作呈正相關（P=0.036，OR=2.080，95%CI=1.044-4.145；P=0.034，OR=1.443，95%CI=1.028～2.024），并且有家族史的亞組的 PsV 風險增加（P=0.029，OR=2.149，95%CI=1.075 ～4.296；P=0.027，OR=1.466，95%CI=1.044 ～2.059）。Yang等[18]對我國974例銀屑病患者（其中關節(jié)型銀屑病379例，PsV595例）與1181例健康對照進行研究，結(jié)果顯示rs27524與銀屑病有相關性，不僅與 PsV rs27524（P=1.17×10-3，OR=1.27）有相關性，與關節(jié)型銀屑病也有相關性（P=1.25×10-3，OR=1.32）。

目前報道的與銀屑病相關的ERAP1基因變異包 括 有 12 個 ：rs27432、rs26653、rs27524、rs27044、rs30187、rs3734016、rs26618、rs27895、rs2287987、rs10050860、rs17482078、rs151823。由于遺傳異質(zhì)性問題，與銀屑病的在不同人群不同地區(qū)中，銀屑病相關的ERAP1基因遺傳變異不完全相同。在歐洲人群與我國漢族人群研究結(jié)果相一致的有4個（rs27044、rs26653、rs30187、rs27524），我國漢族人群有研究報道而歐洲人群未報道的銀屑病相關遺傳變異有rs151823，歐洲人群報道而中國漢族人群未發(fā)現(xiàn)的銀屑病相關變異有7個（rs27432、rs3734016、rs26618、rs27895、rs2287987、rs10050860、rs17482078）。

1.3 ERAP1與銀屑病功能的相關性 馮燕艷[19]運用實時定量反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈法（RT-PCR）和Westernblot的方法，分別從mRNA和蛋白水平，對中國漢族、維吾爾族銀屑病患者皮損組織和正常人群皮膚組織中ERAP1的表達水平進行了比較，結(jié)果顯示免疫組織化學法在銀屑病皮損組織和正常皮膚組織基底細胞和樹突狀細胞均可檢測ERAP1蛋白表達。銀屑病早期炎性反應較重皮損中大部分生發(fā)層細胞ERAP1陽性表達明顯增多。而在晚期或穩(wěn)定期皮損內(nèi)僅有靠近基底層的少量棘細胞出現(xiàn)陽性表達。western-blot法在銀屑病皮損組織和正常皮膚組織中均未檢測到ERAP1蛋白。通過逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應（RT-PCR）在人類正常皮膚組織和銀屑病皮損組織均檢測到ERAP1基因mRNA的表達，但差異無統(tǒng)計學意義。許麗娜等[20]通過對49例銀屑病患者進行病程分期（進展期和穩(wěn)定期2組，退行期未納入其中），應用免疫組化方法研究ERAP1表達的蛋白質(zhì)與銀屑病的相關性，結(jié)果顯示進展期和穩(wěn)定期的PsV患者的皮損中均存在ERAP1蛋白的表達。且穩(wěn)定期多見ERAP1蛋白在表皮內(nèi)彌漫性、均一陽性表達，進展期ERAP1蛋白在表皮內(nèi)上部表達較強，下部表達較弱。這可能與MHCI及CD8+T細胞免疫應答有關：銀屑病表皮早期CD8+T及CD4+T浸潤，主要為CD4+T細胞，而穩(wěn)定期多為CD8+T細胞浸潤。上述研究提示ERAP1、MHCI、CD8+T可能與銀屑病的發(fā)病機制有關。

2 ERAP1、HLA與銀屑病的關系

2.1 HLA與銀屑病 銀屑病與MHC區(qū)域內(nèi)的變異密切相關，但其發(fā)生發(fā)展機制尚未完全闡明。Okada等[21]通過對歐洲9 247例銀屑病患者同13 589例健康對照進行關于MHC地區(qū)HLA變異與銀屑病的易感性進行了精細定位研究。研究結(jié)果顯示，同既往研究結(jié)果一致，HLA-C*0602（OR=3.26）與銀屑病發(fā)病相關性最強。除此以外，還存在其他風險變異抗原基因相關，包括HLA-A的Val95（OR=1.31，HLA-B 的 Cys67（OR=1.56），Met67（OR=1.44），和Asp9（OR=1.33）。HLA-C*12：03（OR=1.38）和 HLADQA1Arg53（OR=1.07）也與銀屑病的易感性相關。Shawkatová 等[22]研究示 DRB1*07（OR=2.56）和DQB1*02（OR=1.09）與銀屑病顯著相關，而DRB*01（OR=0.05）負相關，并證實HLA-C*06和DRB1*07是銀屑病重要的遺傳危險因素。HLA基因在疾病的發(fā)病機制中的作用尚不完全清楚。這些研究結(jié)果有助于闡明這種令人困擾的疾病的發(fā)病機制，并確定更具體有效的治療靶點。

2.2 ERAP1和HLA二者的相關作用對銀屑病的影響 通過遺傳學相關研究，HLA與ERAP1與銀屑病的易感性相關[23]。Stange等[24]通過對歐洲2 622例銀屑病及5 667例健康對照分析證實了rs27524和rs30187等位基因與HLA-C有交互作用。Das等[14]在印度東部人群中對于ERAP1、HLA-C*06與銀屑病的關系進行分析，發(fā)現(xiàn)ERAP1的3個非同義SNPs（rs27044、rs30187、rs26653）僅在 HLA-C*06 陽性時與銀屑病有關（分別為 P=1.2×10-2，OR=1.53；P=2.6×10-3，OR=1.85；P=4.9×10-2，OR=1.33）。學者進一步對這3種SNPs分析了HLA-C*06和ERAP1的聯(lián)合作用對銀屑病的影響進行研究，結(jié)果顯示除外在rs30187的TT變異的情況下，這3種SNPs僅在HLA-C*06等位基因陽性時才產(chǎn)生顯著風險。HLAC陽性時，rs26653引起發(fā)病風險增加了5～6.5倍，rs30187風險增加了7～8倍，rs27044風險增加了6～7倍。這些數(shù)據(jù)表明HLA-C*06和ERAP1之間可能存在相互作用。進一步研究示HLA-C*06和rs27044之間相互作用僅與Ⅰ型銀屑病相關，這與中國Sun等[25]的研究一致。此項研究表明，ERAP1和HLA可能存在組合效應，不能除外HLA與ERAP1聯(lián)合作用引起銀屑病的發(fā)生。

Lysell等[26]通過對瑞典513例銀屑病病例與1 235例對照進行遺傳學分析，并對患者年齡進行分層分析，結(jié)果顯示了ERAP1基因上的rs26653與銀屑病的相關性不僅限于HLA-C*06：02陽性個體。在發(fā)病年齡層（10～20歲）的銀屑病患者中，當HLA-C*06：02陰性時，rs26653GC/CC銀屑病的易感性相關（OR=1.59）[27]。波蘭的一項研究顯示ERAP1/ERAP2基因上的單倍體組合rs2248374A/rs2287987T（M）/rs30187C（R）/rs27044C（E）/rs27524G在HLA-C06：02陰性時與銀屑病的易感性有關（P=0.01，OR=1.43）[11]。

上述研究提示，ERAP1變異與HLA-C*06：02可能存在相互作用，可增加銀屑病的易感性，但是，ERAP1作為銀屑病的易感基因，不僅僅在HLAC*06：02陽性的情況下與銀屑病相關，在HLAC*06：02陰性的情況下與銀屑病也有相關性。此外，研究表明ERAP1還與多個HLA相關疾病有關，包括HLA*A29相關的鳥類脈絡膜視網(wǎng)膜病變，HLA*B27相關的強直性脊柱炎，HLA*B51相關的白塞氏病等[28]。因此，ERAP1與HLA如何交互作用對疾病產(chǎn)生影響仍需進一步研究。

3 小結(jié)

銀屑病為易復發(fā)的炎癥性皮膚病，ERAP1基因與銀屑病的發(fā)病可能有相關性。EPAP1基因有高度多態(tài)性，變異可能會影響到其結(jié)構與功能。由于ERAP1基因參與修飾呈遞至MHCⅠ分子的抗原肽，與銀屑病相關的ERAP1基因變異可能影響蛋白的活性或表達的改變可能影響抗原剪切提呈過程，進而參與銀屑病的發(fā)病。在銀屑病患者皮損中也可見銀屑病ERAP1表達的蛋白。而不同地區(qū)不同人群中，與銀屑病相關的ERAP1基因變異不盡相同，這可能與遺傳異質(zhì)性有關。ERAP1與HLA-C之間存在相互作用，而這種相互作用可能會影響到銀屑病的發(fā)病，并影響銀屑病的易感性。當HLA-C陰性時，ERAP1與銀屑病也有相關性。對于ERAP1及HLA基因如何進行交互作用，又如何參與銀屑病的發(fā)病目前尚不清楚，仍需要大量的遺傳學、功能學方面的研究來闡明。