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2楼
发表于 2004-5-6 13:37
2.细胞因子基因的多态性:
细胞因子的级联放大效应调节体液免疫和细胞免疫。免疫调节细胞因子:白细胞介素(IL-2),γ干扰素(INF-γ),肿瘤坏死因子α(TNF-α),构成Ⅰ类细胞因子(Th1)。而IL-4,IL-5,IL-6,IL-8,IL-10,IL-13 构成Ⅱ类细胞因子(Th2)。Th1类细胞因子与细胞免疫,清细胞内细菌及病毒的调节有关,抑制B细胞的激活,有助于迟发型超敏反应,增强细胞介导的细胞毒效应部分增强单核细胞MHCⅡ类抗原的表达。Th2类细胞因子与体液免疫有关,激活B细胞刺激抗体的产生,抑制抗原提呈细胞介导的抗原特异性T细胞增殖,增强B细胞MHCⅡ类抗原的表达,下调单核细胞MHCⅡ类抗原的表达。Th1 和Th2类细胞因子的免疫刺激和抑制效应,彼此相互调节,在正常条件下,他们精细调节机体的免疫应答。研究发现细胞因子基因的多态性与肝病的易感性及其进展预后相关。
2.1.肿瘤坏死因子α基因多态性(TNF-α):它是炎症应答中关键性的细胞因子, 可以诱生TNF自身及白细胞介素(IL)-1、IL-6等其他细胞因子,增加HLA-Ⅰ、Ⅱ类抗原表达,促进B、T细胞增殖及免疫球蛋白的合成,具有广泛的诱导炎症和免疫调节功能。在肝坏死性炎症、纤维形成、发展为肝硬化门脉高压的过程中起着重要的作用。该基因定位于6p21.3。已发现肿瘤坏死因子α有多个多态性位点,即-308G→A,-238、-376、-163、+70G→A,多个微卫星等位基因。启动子-308处为G时定义为TNF1,为A时定义TNF2。TNF2与TNF-α基因的转录活性有关,导致高而持续的诱导水平的TNF-α,依次高的TNF-α可抑制IL-2的产生,从而降低血浆IL-2的水平。
Czaja等[3]报道TNFα基因-308位点A替代G的多态性在Ⅰ型自身免疫性肝炎患者比正常对照者更常见。此外,TNFα基因-308位点A替换的病人比没有这种替换的病人更年轻,具有HLA-DRB1*0301和A1-B8-DRB1*0301单倍型更常见,具有A替换的个人在用皮质激素治疗期很少进入缓解期,治疗失败的发生率更常见,尤其是A的替换是纯合子时进展到肝硬化更常见。Yee等[14]报道在30例慢性丙肝后肝硬化患者TNFα的多态性,发现TNFα(-308A)患肝硬化的危险性高5.1倍,认为TNFα的多态性与慢丙肝组织学严重程度相关。Tanaka等[15]研究了71例原法发性胆汁性肝硬化病人,发现TNF1/TNF1纯合子的频率为78%,TNF1/TNF2杂合子为19.7%,TNF2/TNF2纯合子为1.4%,认为TNF2等位基因与疾病的临床进展有关。
2.2.IL-1基因多态性:IL-1基因家族定位于2q13,编码3种蛋白,包括IL-1α、β及IL-1RA(受体拮抗剂)。IL-1RA与IL-1β竟争结合IL-1受体,且为IL-1活性强列抑制剂。IL-1β基因有四个核苷酸替代,但仅有一个TaqI限制内切酶多态性,位于外显子5的+3953,少见的等位基因2(IL-1β*2)与IL-1β分泌增多有关。IL-1RA在内含子2处有一个可变数目串联重复序列。Donaldson等[16]报道在原发性胆汁性肝硬化患者IL-1B*1.1的频率升高,而IL-1B*1.2和*2。2的频率下降,IL-RN*1.1的频率较高,IL-1RN*2的频率低,在原发性胆汁性肝硬化患者早期IL-1B*1.1的频率分布明显不同,而IL-1RN则在原发性胆汁性肝硬化患者早期及晚期的频率类似,认为IL-1基因的多态性是原发性胆汁性肝硬化的易感性和进展的标志。Takamatsue等[17]研究了142 例酒精性肝硬化患者IL-1B基因启动子-511和外显子5的多态性,发现IL-1B-511等位基因2的携带者在酒精性肝病者显著高于非酒精性肝病者,外显子5处等位基因2在非酒精性肝病者显著高于酒精性肝病者,认为IL-1B基因多态性与日本饮酒者酒精性肝病的发生有关。最近Wang Y报道[18]在IL-1基因多态性与丙肝后肝癌的相关性研究中发现IL-1β-31 T/T 或-511/-31C-T单倍型与日本丙肝病毒感染者发生肝癌相关。
2.3.IL-10基因多态性:IL-10是一个重要的抑制因子,抑制抗原特异细胞的活化、增生,降低单核细胞的提呈能力,及下调HLA-Ⅱ类分子和B7在它们的表面表达。IL-10也发挥潜在的抗炎效应,也发挥抗纤维化效应,在肝脏通过抑制胶原基因的转录,增加肝星状细胞胶原表达。IL-10基因敲除小显示增加肝纤维化,中性粒细胞浸润。IL-10基因定位于1q32,在转录起始部位上游-1117,-854,-625处有3个单碱基替换,2个微卫星位点(IL-10G和IL-10R,位于上游1.2kb 和4kb处),在健康者 -1117处A和G出现有类似的频率,而在-627处C→A的替换发生频率为21-23%,在-854处C→T替换是完全连锁不平衡,在-627*A等位基因和IL-10R及IL-10G等位基因之间存在着连锁。至今为止的报道,3个碱基替换只产生三个不同的单倍型GCC、ACC、ATA。间接的证据表明IL-10基因表达的这三个多态性与疾病相关。Cookson等[19]报道Ⅰ型自身免疫性肝炎IL-10启动子-1082、-819、-592三个位点的多态性,结果病例组与对照组等位基因频率分布无限制差异。Grove 等[20]研究了107例重度饮酒者IL-10启动子两个碱基替换的多态性,即-627C→A、-1117A→G,结果发现在50%过度饮酒者-627处至少有一个A等位基因,在过度饮酒者-1117处A等位基因稍多些,认为IL-10启动子-627处A等位基因携带者与增加饮酒者晚期肝病发生的危险性。
2.4.转化生长因子β基因多态性(TGFβ):TGFβ是细胞因子大家族中的一员,有三种异构体(TGFβ1、2、3),其生物学特性类似。TGFβ可抑制培养的血管平滑肌细胞的增生和迁延,并可诱导胶原基因的表达和刺激前纤维蛋白溶酶激活抑制剂的产生。已发现TGFβ1基因有几个多态性[21],在5’端区域-1827(C→A),-1639(G→A),-1348(C→T),-769(C插入),外显子1的29位T→C,外显子1的74位G→C,在内含子4处-8到713位的C缺失,及外显子5的788处C→T的多态性, Gewaltig J等[22]报道在TGF基因-800G>A、-509C>、Leu10Pro、Arg25Pro多态性与慢性丙肝的相关性研究中发现密码子25处的ArgPro 杂合子基因型比纯合子基因型在慢性丙肝患者发展为肝纤维化的速度更快,密码子10处的 LeuLeu纯合子基因型显示慢速的肝纤维化。
2.5.CD14基因多态性:CD14可调节活化的枯否氏细胞释放炎性前细胞因子。该基因定位于染色体,已发现CD14启动子区域-159处C→T的多态性。Jarvelainen HA等[23]研究发现在酒精性肝病患者中,CD14启动子-159处等位基因的频率CC为0.34,CT为0.51,TT为0.16,T等位基因与酒精性肝病的进展相关,尤其与肝硬化相关,认为T等位基因是酒精性肝损害的危险因素,尤其是TT纯合子产生肝硬化有一个更高的危险性
3.肝癌有关基因的多态性:
癌基因(oncogene,onc)是细胞内控制细胞生长的基因,在异常表达时,这些基因不受体内各种调节因素的影响,可持续表达,或过高表达,其产物可使细胞持增殖,癌基因的突变缺失使原癌基因产物的功能改变。抑癌基因(antioncogene)是一大类可抑制细胞生长并具有潜在抑癌作用的基因,当它失和后,可能使癌基因充分发挥作用而导致癌的发生和发展。抑癌基因突变、缺失使表达异常,会使细胞增殖失控发展成癌症。肝癌的发生不仅与癌基因的异常表达有关,而且与抑癌基因的失活有关而。癌基因、抑癌基因的多态性导致癌基因的异常表达或失活。
3.1. P53基因多态性:P53基因为抑癌基因,定位于17q12-13.3。蛋白产物为核蛋白及反式因子含357个氨基酸。它的表达急磷酸化与细胞周期相关,还可抑制c-myc表达及功能。P53基因具有多态性,已发现P53 基因外显子4处密码子72位存在CGC→CCC的多态性,导致P53Arg→P53Pro的改变。在外显子5处密码子156、157位存在T的插入,密码子136、313位有两个突变为沉默多态,密码子245、273位有错义突变,导致Ser替代 Gly,及His替代 Arg。在外显子7处密码子249位AGG→AGT的错义突变,导致P53 Arg→Ser的改变,此突变最为常见。
Okada F等[24]研究了75例丙肝病毒感染者P53基因的这一多态性改变,发现病例组与对照组P53 基因多态性频率无显著差异,但在男性丙肝最常见的基因型1b者P53Pro纯合子的频率显著高于对照组,而在丙肝其他基因型2a、2b中与P53基因多态性的频率之间未发现明显的统计学差异。认为男性P53Pro纯合子与丙肝1b型感染存在显著的相关性。Katiyar[25]等报道在HCC病人中除249位G→T突变外,还发现250位的C→T转换,与对照组进行比较后,认为在HCC中P53突变频率低与高频HBV感染有关,提示P53基因的多态性在HCC的发展中可能不起直接的作用。
3.2.P16基因多态性:该基因定位于9p21,它编码分子量为16kD的蛋白质,故称为P16。P16可与周期蛋白依赖性激酶4(CDK4)结合,并抑制CyclinD/CDK4的活性。P16基因的突变、缺失或表达异常,会使细胞增殖失控,发展成癌。研究发现P16基因外显子2处密码子61位存在G→T转换,导致形成终止密码子(GAG →TAG),外显子3存在一个纯合子缺失,及错义突变,两个微卫星多态(D9S125,D9S168)[26]。Matsuda Y等[27]采用SSCP等方法研究原发性肝癌患者P16基因的变化,发现5’CpG岛的甲基化为62.5%,纯合子缺失频率为10.4%,错义突变的频率为6.3%,认为纯合子缺失及错义突变、甲基化等变化致P16基因失活,在原发性肝癌中发挥重要的作用。
4.毒物代谢酶基因的多态性:
外源性化学物质的体内生物转化,依靠肝脏的毒物代谢酶来完成。这些酶可分为一相酶和二相酶。一相酶主要有细胞色素P450(cytochrome P450,CPY),二相酶主要有葡萄糖醛酸转移酶(UPD-glucuronosyltransferase,UGT),谷光甘肽 -S-转移酶(glutathione-S- transferase,GST),N-乙酰化转移酶(N-acetyltransferase,NAT),环氧化物水解酶(epoxide hydrolase,EH)等。一相酶通过氧化、还原和水解作用,改变化学物质所具有的功年或使其分解。二相酶催化外源性化学物质与某些强极性基因如甲基、乙酰基、葡萄糖醛酸和谷光甘肽等发生结合反应,从而使其极性或水溶性增强,有利于随尿或胆汁排出。然而,外源性化学物质经生物转化后,毒性并不都是减弱,有的毒性反而增强。
4.1.一相代谢酶基因多态性:细胞色素P450-2E1(CYP2E1)是细胞色素P450家族的一个主要成员,主要在肝脏表达。它能够被乙醇诱导活化,参与亚硝胺、乙醇、苯和CCL4等小分子物质的代谢。该基因或酶活性的改变,将影响它们对机体的毒性和致癌性。CYP2E1基因定位于10q24.3-ter,长11.4 kb,含9个外显子。已证明CYP2E1基因位于第6内含子的DraⅠ和5’端非编码区的RsaⅠ/PstⅠ位点的多态性影响CYP2E1的表达。Yoshiko等[28]应用RFLP技术研究了82例男性日本嗜酒者的P450-2E1的多态性,发现在20例酒精性脂肪肝,62例酒精性肝纤维化或肝硬化患者存在3种基因型,杂合子(B型c1/c2,两个纯合子(A型 c1/c1 ,C 型c2/c2),纯合子(c1/c1)在肝肝纤维化组的频率显著比非肝纤维化组的频率要高,结果提示酒精性肝硬化的易感性与P450-2E1基因的RsaI 和PstI多态性有关,Yu等[29]对台湾人的研究发现,具有A等位基因型者患肝癌的危险性是C基因型和B 基因型的者的2.9倍,提示RsaⅠ多态与肝癌存在关联,还发现同为A基因型,吸烟者较不吸烟者发生肝癌的危险性更高(OR值为24.3),对于习惯性饮酒者,携带 c2等位基因可增加其患肝癌的危险性。
4.2.二相代谢酶基因多态性:谷光甘肽-S-转移酶(GST),能催化谷光甘肽与多种亲电子底物结合,包括苯并芘,亚硝胺类化合物,卤代烃,AFB等,研究最多的是GSTM家族,定位于1p13.3,其中GSTM1有GSTM1a、1b、null 3个等位基因,GSTM1空白基因型与肝癌的发生有关[30]。N-乙酰化转移酶(NAT),能催化大量芳香胺类致癌物的灭活和活化,该基因定位于8p21.1-23.1。编码的蛋白质包括NAT1和NAT2及NATP3。已发现NAT1及NAT2基因具有多态性,但其意义不明[31]。对环氧化物水解酶(EH)研究最多的是微粒体环氧化物水解酶(mEH),该基因定位于1p11-qter,由9个外显子和8个内含子构成,Hasseff等发现了人群中的两个频发突变位点,113位和139位,这两个突变通过改变酶蛋白的稳定性而影响EH酶的活性,分别使EH活性下降40%和升高25% [32]。
5.乙醇代谢酶基因多态性:
乙醇摄入体内后90%-98%在肝脏代谢。其代谢途径主要有4条:乙醇脱氢酶(ADH)乙醇氧化体系,微粒体乙醇氧化体系,NADPH氧化酶-过氧化氢体系和黄嘌氧化酶-过氧化氢酶体系。其中以前两种途径最为重要。在正常情况下,低血浓度的乙醇主要经乙醇脱氢酶(ADH)乙醇氧化体系代谢,在长期饮酒时其高血浓度的乙醇则主要经微粒体乙醇氧化体系代谢。ADH乙醇氧化体系包括两种酶:乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)和乙醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase ,ALDH),ADH催化乙醇脱氢生成乙醛,乙醛进一步在ALDH的催化下脱氢生成乙酸。微粒体乙醇氧化体系主要由细胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)家族组成,而在乙醇代谢中起主要作用的是CYP2E1,它受乙醇诱导并参与乙醇代谢。
5.1.乙醇脱氢酶(ADH)的多态性:
ADH是由20多个同工酶组成的大家族,常见的主要有5种,即ADH1-5。根据其催化性能可将其分成3型:Ⅰ型包括ADH1-3,Ⅱ型为ADH4,Ⅲ型为ADH5。对乙醇代谢起主要作用的是ADH1-3。ADH基因定位于4q21-25。ADH1-3基因在染色体上相邻近,组成一个约80kb的族群,3个基因间存在高度同源性,它们的长度约15kb,而且匀包含9个外显子。已发现ADH2和ADH3存在基因多态性现象。
5.1.1.ADH2基因多态性:ADH2位点 ADH2*1为野生型等位基因,在其第3外显子发生G143A点突变后,形成ADH2*2,ADH2*3则是ADH2*1第9外显子发生T1107C点突变所致。ADH2*1发生点突变形成ADH2*2和ADH2*3后,在这两个突变型等位基因中分别形成MaeⅢ 和AluⅠ的酶切位点,因而可用这两种限制酶分别对其进行检测。ADH2*3在白种人和中国人中的等位基因频率很低,均小于5%。因此,ADH2主要涉及ADH2*1和ADH2*2两种等位基因,ADH2*2/*1、ADH2*1/*2、ADH2*2/*2基因型。在欧美白种人中ADH2*1的等位基因频率在85%以上。而在亚洲人中则ADH2*2等位基因的频率在85%以上。野生型的ADH2*1是无活性的,而突变型的ADH2*2则具有ADH活性。所以亚洲人饮酒后易使乙醇代谢为乙醛而发生脸红,头晕等反应。研究表明ADH2的基因多态与日本人是否发展成为酗酒者有关,ADH2*1/*1基因型在酗酒者中的频率远高于健康对照(P﹤0.001);而在酗酒者中,ADH2*2/*2基因型者发生肝硬化的危险性更高,比值比(odds ratio,OR)为4.6[33]。
5.1.2.ADH3基因多态性:用限制性内切酶SspⅠ消化ADH3基因第8外显子,发现ADH3位点存在野生型的ADH3*1和突变型ADH3*2(G1048A)两种等位基因,分别编码γ1和γ2两种亚单位,形成3种基因型,包括快代谢型ADH3*1/*1与慢代谢型ADH3*1/*2和ADH3*2/*2。ADH3*1在欧美白种人中的等位基因频率为50%-60%,在黑人中为85%。而在亚洲人中高达95%,存在着明显的种族差异。ADH3多态与饮酒方式有关,携带ADH3*2慢代谢等位基因的个体易产生酒精依赖,导致酒精中毒。Day等[34]的研究显示,ADH3*1的频率在对照组为55.1%,肝硬化组为62.7%,其差别无统计学意义(P>0.05)。最近Frenzer A等[35]报道ADH3*2/*2 及 ADH2*1/*1等位基因与酒精性肝硬化及酒精性胰腺炎相关。.
5.2.乙醛脱氢酶(ALDH)的多态性:
已发现ALDH有12种同工酶,常见的有4种,分别定位于不同的染色体的4 个基因编码。定位于12号染色体的ALDH2是线粒体ALDH的主要编码基因,ALDH2是乙醛的主要代谢酶,与60%以上的乙醛代谢有关,在ALDH2的第12外显子存在限制性内切酶MboⅡ的多态位点,从而形成野生型的ALDH2*1和突变型的ALDH2*2(G1510A)两种等位基因。基因型为ALDH2*1/*1者具有ALDH酶活性,而基因型为ALDH2*1/*2和ALDH2*2/*2者,因饮酒后可使乙醛氧化为乙酸延迟而被认为不具有ALDH酶的活性。在朝鲜人中ALDH2*1和ALDH2*2的频率分别为0.84和0.16。在日本人中,则分别为0.73和0.27,大约50%为无ALDH2活性的ALDH2*1/*2和ALDH2*2/*2基因型,而在白种人中ALDH2*2的频率很低[36]。在中国和日本的酗酒者中,ALDH2*2的频率明显低于非酗酒者,而在酗酒者中,ALDH2*1/*2可能是酒精性肝病的危险因素[37]。 |
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