王玉潔，楊孟迪，何風(fēng)英，丁雨露，孫琳楠，甄東戶

1.蘭州大學(xué) 第一臨床醫(yī)學(xué)院 內(nèi)分泌科，甘肅 蘭州 730030；2.蘭州大學(xué)第一醫(yī)院 內(nèi)分泌科，甘肅 蘭州 730030

Graves病(Graves’ disease，GD)是甲狀腺功能亢進(jìn)癥(hyperthyroidism)最常見(jiàn)的病因。其核心發(fā)病機(jī)制是促甲狀腺激素(thyroid-stimulating hormone,TSH)受體抗體(thyroid-stimulating hormone receptor antibody，TRAb)的產(chǎn)生并與促甲狀腺激素受體(thyroid-stimulating hormone receptor，TSHR)結(jié)合，使甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞增生，濾泡間淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)，并產(chǎn)生大量甲狀腺激素，從而表現(xiàn)為彌漫性甲狀腺腫和甲狀腺功能亢進(jìn)癥。GD的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，主要包括遺傳因素、環(huán)境因素、自身免疫因素等。雖然免疫因素是其發(fā)病的核心環(huán)節(jié)，但多個(gè)研究顯示遺傳因素在GD的易感性中同樣起到重要作用。單核苷酸多態(tài)性 (single nucleotide polymorphism，SNP) 參與了GD的發(fā)生，它是指基因組中單個(gè)核苷酸序列發(fā)生改變引起脫氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid， DNA)序列的變化， 導(dǎo)致翻譯的蛋白質(zhì)序列或調(diào)節(jié)元件改變，使免疫耐受被破壞，從而介導(dǎo)自身免疫的產(chǎn)生[1]。與GD發(fā)病有關(guān)的基因包括免疫調(diào)節(jié)基因和甲狀腺特異性基因，其中免疫調(diào)節(jié)基因主要有細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原-4(cytotoxic T-lymphocyte antigen-4，CTLA-4)基因、蛋白酪氨酸磷酸酶非受體型22(protein tyrosine phosphatase non-receptor type 22，PTPN22)基因、腫瘤壞死因子超家族成員15(tumor necrosis factor super family-15，TNFSF15)基因、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)基因、白細(xì)胞介素-6(interleukin-6，IL-6)基因等，而甲狀腺特異性基因包括甲狀腺球蛋白(thyroglobulin，TG)基因和TSHR[2]。本文主要對(duì)上述基因中的免疫調(diào)節(jié)基因及其多態(tài)性在Graves病發(fā)病機(jī)制中的最新研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 免疫調(diào)節(jié)基因多態(tài)性與Graves病的易感性相關(guān)

1.1 CTLA-4多態(tài)性與GD易感性的關(guān)系

CTLA-4是免疫球蛋白基因超家族的成員，位于染色體2q33上，由4個(gè)外顯子組成，編碼224個(gè)氨基酸，是T細(xì)胞反應(yīng)的負(fù)調(diào)節(jié)因子[3]，其產(chǎn)物CTLA-4是一種表達(dá)在T細(xì)胞表面的膜蛋白，通過(guò)與抗原提呈細(xì)胞表面的B7分子結(jié)合來(lái)抑制T細(xì)胞活化。T細(xì)胞活化需要激活兩個(gè)信號(hào)，第一個(gè)信號(hào)由T細(xì)胞受體(T cell receptor，TCR)提供，第二個(gè)信號(hào)由共刺激受體提供，其最重要的結(jié)構(gòu)是T細(xì)胞跨膜蛋白CD28分子(CD28 molecule，CD28)與配體CD80分子(CD80 molecule，CD80)和CD86分子(CD86 molecule，CD86)，而CTLA-4與CD28具有同源結(jié)構(gòu)，可與CD80和CD86結(jié)合，誘導(dǎo)抑制信號(hào)的產(chǎn)生，從而終止T細(xì)胞的活化和增殖[3]。CTLA-4的多態(tài)性可能會(huì)改變CTLA-4的功能，不能抑制T細(xì)胞的活化，導(dǎo)致免疫耐受的喪失和自身免疫的產(chǎn)生[4]。CTLA-4有許多單核苷酸多態(tài)性，包括rs231775(+49等位基因A/G，位于第一外顯子第49位)、rs3087243(CT60等位基因A/G，位于第4外顯子3’非翻譯區(qū))、rs4903964、rs5742909(-318等位基因C/T，位于啟動(dòng)子區(qū)域-318位)、rs231779、rs231775、rs1883832、rs5742909、 rs6832151等，它們與多種自身免疫性疾病有關(guān)，GD就是其中之一[2]。rs231775的單核苷酸多態(tài)性與GD的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加密切相關(guān)[5]；rs3087243與GD易感性因地區(qū)和種族的不同而不同。過(guò)去的研究表明rs3087243與GD的易感性無(wú)關(guān)，最近證實(shí)粵西漢族人群rs3087243的等位基因A是GD的預(yù)防因子，其升高可降低GD發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，且通過(guò)對(duì)rs231775A等位基因、rs231779C等位基因和rs3087243C等位基因單核苷酸多態(tài)性的比較發(fā)現(xiàn)rs231775、rs231779和rs3087243共同相互作用可使GD的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加2.5倍[6]。在1 217例安徽北部漢族人群的樣本中發(fā)現(xiàn)rs4903964與GD有關(guān)的危險(xiǎn)因素為A等位基因[4]；在1 255例蚌埠地區(qū)漢族人群的樣本中證實(shí)rs6832151的G等位基因與GD的發(fā)病顯著相關(guān)[5](表1)。綜上，CTLA-4的基因多態(tài)性可增加Graves病的易感性，但其具體作用仍然有待研究，主要與不同人種的背景異質(zhì)性有關(guān)，且某些基因的多態(tài)性與患者臨床特征的關(guān)系還未被發(fā)現(xiàn)。

表1 CTLA-4多態(tài)性和GD易感性的關(guān)系

1.2 PTPN22多態(tài)性與GD易感性的關(guān)系

PTPN22位于染色體1p13.2上，它的產(chǎn)物是一種特定類(lèi)型的蛋白酪氨酸磷酸酶，通過(guò)與酪氨酸激酶的相互作用，去磷酸化信號(hào)傳導(dǎo)中已被磷酸化的中間分子，包括淋巴細(xì)胞特異性蛋白酪氨酸激酶(lymphocyte-specific protein tyrosine kinase，Lck)、蛋白酪氨酸激酶(protein tyrosine kinase，PTK)Fyn、蛋白酪氨酸激酶Zap-70，使T細(xì)胞表面的TCR表達(dá)下調(diào)，達(dá)到負(fù)調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞的作用。PTPN22多態(tài)性主要有rs2476601(R620W)、rs3789607、rs3789604等[7]。由于rs2476601使氨基酸中第620位點(diǎn)的精氨酸轉(zhuǎn)化為色氨酸，抑制蛋白酪氨酸磷酸酶與酪氨酸激酶的結(jié)合，導(dǎo)致T細(xì)胞對(duì)自身抗原破壞傾向增加可引起GD的發(fā)生[8]。PTPN22的多態(tài)性因種族和人群不同而具有爭(zhēng)議，rs2476601在整個(gè)研究人群中與GD的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)；但在白種人中與GD風(fēng)險(xiǎn)升高相關(guān)，在亞洲人中則不相關(guān)[9]；且rs2476601的GG基因型與甲狀腺球蛋白抗體(thyroglobulin antibody，TgAb)和甲狀腺過(guò)氧化物酶抗體(thyroid peroxidase antibody，TPOAb)的陽(yáng)性率相關(guān)；此外，rs2476601和rs3789607在非吸煙人群中較多見(jiàn)[9](表2)。綜上所述，PTPN22多態(tài)性與GD易感性增加相關(guān)，但其與GD易感性的關(guān)系因種族和人群不同而有所差異。因此，不同種族及人群間PTPN22多態(tài)性與GD易感性的關(guān)系還需進(jìn)一步探究。

表2 PTPN22多態(tài)性和GD易感性的關(guān)系

1.3 TNFSF15與VEGF的多態(tài)性和GD易感性的關(guān)系

TNFSF15位于染色體9q32上，由4個(gè)外顯子和3個(gè)內(nèi)含子組成，長(zhǎng)度約為17 kb，可編碼一種蛋白質(zhì)，稱(chēng)腫瘤壞死因子樣配體1A(tumor necrosis factor-like cytokine 1A，TL1A)或血管內(nèi)皮生長(zhǎng)抑制因子(vascular endothelial growth inhibitor，VEGI)，它由血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生，可使細(xì)胞周期中處于增殖狀態(tài)的內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，使處于靜止?fàn)顟B(tài)的內(nèi)皮細(xì)胞停滯，依賴于細(xì)胞周期產(chǎn)生抗血管生成和抗血管通透性的作用[10-11]。TNFSF15通過(guò)抑制血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體2(vascular endo-thelial growth factor receptor 2，VEGFR2)磷酸化從而激活磷酸酶SHP1(為蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP)家族中的成員之一)，并且拮抗VEGF誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞通透性，來(lái)減弱血管通透性；TNFSF15與VEGF可還相互抑制其產(chǎn)物的表達(dá)，因此，TNFSF15和VEGF可通過(guò)相互作用來(lái)調(diào)節(jié)血管生成[12-14]。GD患者甲狀腺?gòu)浡阅[大伴有血管生成增加，與甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞VEGF表達(dá)增加有關(guān)。GD患者血清中免疫球蛋白G(immunoglobin G，IgG)增加可通過(guò)G蛋白偶聯(lián)系統(tǒng)的信號(hào)傳導(dǎo)途徑(protein kinase A，PKA)和磷脂肌醇信號(hào)途徑(protein kinase C，PKC)增加VEGF的表達(dá)；增生的濾泡上皮細(xì)胞數(shù)量過(guò)多導(dǎo)致其相對(duì)缺氧，在此環(huán)境中通過(guò)P42/44MAPK通路使低氧誘導(dǎo)因子1(hypoxia-inducible factor，HIF-1)基因的表達(dá)增加來(lái)增加VEGF的表達(dá)；濾泡上皮細(xì)胞組成的濾泡腔內(nèi)膠質(zhì)減少，使膠質(zhì)對(duì)VEGF mRNA的抑制作用減弱，從而增加VEGF的表達(dá)[15]。以上原因?qū)е翯D患者甲狀腺血管生成增加。TNFSF15的多態(tài)性包括rs3810936、rs6478108、rs6478106、rs4979462、rs10817669等，VEGFR2多態(tài)性包括rs2071559、rs1870377，既往研究發(fā)現(xiàn)TNFSF15多態(tài)性與多種自身免疫性疾病有關(guān)，但未證實(shí)其與GD的關(guān)系。最新研究顯示rs3810936CT基因型和rs4979462T等位基因可降低中國(guó)漢族人群GD和Graves眼病(Graves’ ophthalmopathy，GO)的易感性，其中rs4979462可能與GD中觀察到的性別二態(tài)性(女性較男性更易患Graves病)有關(guān)，即GD按性別分類(lèi)時(shí)，患有GD女性的rs4979462 T等位基因頻率較低[16]；rs3810936可能會(huì)影響GO的活動(dòng)性。而rs1870377的TT基因型頻率在難治性GD中高于緩解性GD(難治性GD：38.71%，緩解性GD：22.81%)；rs2071559CC基因型可能會(huì)通過(guò)對(duì)VEGF抑制不足導(dǎo)致甲狀腺血管生成增加，使甲狀腺腫大，從而增加GD的難治性；表明rs2071559CC基因型和rs1870377TT基因型可增加GD的難治性[17](表3)。

表3 TNFSF15與VEGF的多態(tài)性和GD易感性的關(guān)系

1.4 促炎細(xì)胞因子TNF-α、IL-6多態(tài)性與GD易感性的關(guān)系

促炎細(xì)胞因子是一大群可溶性的蛋白激素，介導(dǎo)多種炎性反應(yīng)、免疫過(guò)程，主要包括白細(xì)胞介素-1(IL-1)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等，它們由甲狀腺內(nèi)的炎性細(xì)胞和甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞在局部炎性和自身免疫反應(yīng)中產(chǎn)生。關(guān)于促炎細(xì)胞因子的單核苷酸多態(tài)性與甲狀腺自身免疫反應(yīng)之間關(guān)系的研究表明，TNF-α、IL-6多態(tài)性可能與GD的易感性有關(guān)[18-20]。

TNF-α位于染色體6p21.3，由4個(gè)外顯子和3個(gè)內(nèi)含子組成，是一種多向性炎性細(xì)胞因子。其表達(dá)產(chǎn)物TNF-α既可參與免疫防御，又可導(dǎo)致免疫損傷，它主要由單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞分泌。TNF-α通過(guò)與甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞中的兩種特異性受體結(jié)合而發(fā)揮其生物學(xué)活性，分別為可溶性TNF受體-1(soluble tumor necrosis factor-receptor 1，sTNF-R1)和可溶性TNF受體-2(soluble tumor necrosis factor-receptor 2，sTNF-R2)，sTNF-R1的作用為介導(dǎo)TNF-α的生物學(xué)活性，sTNF-R2主要用于信號(hào)傳導(dǎo)。TNF-α可通過(guò)誘導(dǎo)主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex，MHC)Ⅰ類(lèi)及MHCⅡ類(lèi)基因的表達(dá)，使其將抗原提呈給CD8+或CD4+T淋巴細(xì)胞，誘導(dǎo)甲狀腺的損傷；TNF-α還可與白細(xì)胞介素(interleukin，IL)共同參與體液免疫的產(chǎn)生使甲狀腺收到抗體攻擊損傷[21]。TNF-α啟動(dòng)子部位存在多個(gè)SNP位點(diǎn)如-1031T/G、-863C/A、-851C/T、-419G/C及-308G/A等， TNF-α含量在健康人與GD患者中無(wú)明顯差異，但與健康人相比GD患者可溶性腫瘤壞死因子受體(soluble tumor necrosis factor receptors，sTNFRs)水平明顯升高，且GD患者血清sTNFRs水平與游離三碘甲腺原氨酸(free triiodothyronine，F(xiàn)T3)和游離甲狀腺素(free thyroxine，F(xiàn)T4)呈正相關(guān)，其中TNF-α與TSH呈負(fù)相關(guān)，而TRAb與TNF-α、TNF-R1、sTNF-R2呈正相關(guān)[20]。針對(duì)上述機(jī)制開(kāi)發(fā)出了與TNF-α有關(guān)的靶向藥物依那西普，它來(lái)源于重組DNA，可抑制自身免疫性疾病如活動(dòng)期Graves眼病的臨床癥狀而不會(huì)有明顯的短期副作用,但仍需進(jìn)一步研究來(lái)評(píng)價(jià)抗TNF-α治療的效果[21-22]。

IL-6位于染色體7p21，長(zhǎng)度為5 kb，包含5個(gè)外顯子和4個(gè)內(nèi)含子，編碼的IL-6是一種促炎細(xì)胞因子，由T淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞分泌，在B細(xì)胞分化和T細(xì)胞增殖中起重要作用?；?174G/C可以改變轉(zhuǎn)錄和翻譯，并影響炎性反應(yīng)條件。GD患者的IL-6水平與健康人相比升高，IL-6可能會(huì)促進(jìn)TRAb的合成[19]，且IL-6基因甲基化水平與GD易感性及其難治性有關(guān)[23]。探究亞洲人群、白種人群多態(tài)性與GD易感性的關(guān)系，結(jié)果提示在總體研究人群中rs1800795是GD發(fā)病的危險(xiǎn)因素，而在亞洲人群中rs1800796是GD發(fā)病的危險(xiǎn)因素，表明rs1800795與總體人群GD的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，rs1800796多態(tài)性可能影響亞洲人GD的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)[24](表4)。

表4 IL-6多態(tài)性與GD易感性的關(guān)系

2 問(wèn)題與展望

綜上所述，CTLA-4+49A/G、PTPN22R620W、IL-6rs1800795與GD的易感性相關(guān)，可升高其發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)；TNFSF15rs3810936、VEGFR2rs2071559與GD的活動(dòng)性和難治性相關(guān)。免疫調(diào)節(jié)基因多態(tài)性對(duì)GD易感性影響的具體機(jī)制仍需進(jìn)一步探究，故未來(lái)可深入研究每一種基因多態(tài)性獨(dú)立或相互作用機(jī)制，從而為降低其發(fā)病率、增加其治愈率提供新的臨床思路及診療方法。