ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ IL10, CTLA4 И ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТЬ К РЕВМАТОИДНОМУ АРТРИТУ
Aннотация
Актуальность.Ревматоидный артрит (РА) – это системное аутоиммунное заболевание, сопровождающееся хроническим воспалением синовиальной оболочки суставов и широким спектром внесуставных проявлений. Проблема ранней диагностики и выявления новых маркеров РА остается на сегодняшний день весьма актуальной. Цель исследования. Целью данной работы был поиск ассоциаций вариантов полиморфных локусов -592C>A гена IL10 и +6230G>A гена CTLA4 с развитием РА у жителей Республики Башкортостан.Материалы и методы. В исследование было включено 204 пациента с РА и 324 индивида контрольной группы из Республики Башкортостан. Изучение полиморфных локусов генов IL10 иCTLA4 проводилось методом ПЦР в реальном времени, а статистическая обработка результатов – с использованием критерия χ2 и оценкой отношения шансов (OR) с 95% доверительным интервалом (CI). Результаты. При исследовании полиморфного локуса -592C>A гена IL10 было установлено, что генотип СС служит маркером повышенного риска развития РА (p=0.042, OR=1.467, 95% CI 1.015-2.122), в то время как генотип СА ассоциирован со снижением риска заболевания (p=0.017, OR=0.634, 95% CI 0.436-0.922). После стратификации согласно этнической принадлежности обе ассоциации оказались характерны для представителей башкирского этноса (CC: p=0.036, OR=3.221, 95%CI 1.070-9.879 и CA: p=0.008, OR=0.224, 95%CI 0.071-0.692). Различия между пациентами с РА и индивидами контрольной группы русской этнической принадлежности достигли уровня статистической значимости только по генотипу CA (p=0.027, OR=0.470, 95%CI 0.239-0.923). У татар распределение частот генотипов и аллелей полиморфного локуса -592C>Aгена IL10 в группе пациентов с РА и в контрольной группе оказалось статистически неотличимым (p>0.8). Для вариантов полиморфного локуса +6230G>A гена CTLA4 ассоциаций с развитием РА не наблюдалось.Заключение.Таким образом, в данной работе выявлена взаимосвязь вариантов полиморфного локуса -592C>A гена IL10 с развитием РА у жителей Республики Башкортостан (с учетом этнических особенностей). Доказательств наличия существенного вклада полиморфизма +6230G>A гена CTLA4 в формирование предрасположенности к РА не установлено.
Введение. Ревматоидный артрит (РА) – это системное аутоиммунное заболевание, сопровождающееся хроническим воспалением синовиальной оболочки суставов и широким спектром внесуставных проявлений [4, 7, 20, 23]. Распространенность данной патологии в популяции составляет 0.5-1.5% [10].
Диагностика РА на ранних этапах нередко затруднена, поскольку соответствующие симптомы могут наблюдаться и при других ревматических заболеваниях. Примерно у половины пациентов базисные противовоспалительные препараты недостаточно эффективно контролируют клинические проявления заболевания и прогрессирование разрушения суставов, что у большинства больных через 10-15 лет приводит к стойкой потере трудоспособности [3]. Известно, что до 50% больных РА становятся инвалидами уже в первые 5 лет от начала болезни [5]. В связи с вышесказанным проблема ранней диагностики и лечения РА остается весьма актуальной, так же, как и поиск новых эффективных биомаркеров заболевания [6, 8].
Согласно современным представлениям, РА относится к группе мультифакторных заболеваний, и в его возникновении предполагается участие как факторов внешней среды (инфекционных агентов, курения и других), так и наследственной предрасположенности [3, 6, 10]. В основе патогенеза РА лежат нарушения Т- и В-клеточного иммунного реагирования, приводящие к усилению продукции провоспалительных цитокинов и аутоантител, индуцирующих воспаление, а также разрушение суставных и других тканей организма [9].
Интерлейкин 10 (IL10) является одним из основных противовоспалительных цитокинов и играет важную роль в регуляции иммунного ответа. Предполагается, что полиморфные варианты гена IL10, в том числе, обусловленные заменой -592C>A (rs1800872) в промоторной области гена, могут влиять на риск развития некоторых аутоиммунных заболеваний [1, 12, 24].
Согласно последним данным, центральную роль в развитии клинико-иммунологических проявлений РА играет патологическая активация Т-клеток [7]. Цитотоксический Т-лимфоцит-ассоциированный белок 4 (CTLA4) – это поверхностный антиген Т-лимфоцитов, участвующий в регуляции активности соответствующих клеток [11, 18, 21]. В гене CTLA4 описано несколько полиморфных локусов, в том числе однонуклеотидная замена G>A в положении +6230 (CT60 G>A, rs3087243). Данный полиморфный локус, предположительно, связан с развитием целого ряда аутоиммунных заболеваний, в том числе сахарного диабета 1 типа, аутоиммунного тиреоидита, болезни Грейвса, системной красной волчанки и РА [2, 13, 14].
Целью данной работы был поиск ассоциаций вариантов полиморфных локусов -592C>A гена IL10 и +6230G>A гена CTLA4 с развитием РА у жителей Республики Башкортостан.
Материалы и методы. Исследование было выполнено по типу случай-контроль и одобрено экспертным советом по биомедицинской этике Башкирского государственного медицинского университета. В основную группу было включено 204 больных с РА, проходивших обследование и лечение в Городской клинической больнице № 13
(г. Уфа) в 2013-2014 гг., а в контрольную группу – 324 индивида без аутоиммунных заболеваний. Все участники исследования были жителями Республики Башкортостан (Российская Федерация) и подписали добровольное информированное согласие.
Образцы ДНК были выделены из лимфоцитов периферической венозной крови стандартным методом фенольно-хлороформной экстракции [22]. Молекулярно-генетический анализ полиморфных локусов -592C>A гена IL10 и +6230G>A гена CTLA4 был выполнен с использованием полимеразной цепной реакции в реальном времени (праймеры и зонды производства ООО «ДНК-Синтез», Российская Федерация).
Статистический анализ данных проводился в программах Statistica v. 10.0 и Microsoft Excel с применением критерия хи-квадрат (χ2) с поправкой Йейтса. Различия считались статистически значимыми при p<0.05. Для выявленных маркеров рассчитывался показатель отношения шансов (OR) с указанием 95% доверительного интервала (95% CI).
Результаты исследования. Анализ полиморфного локуса -592C>A гена IL10 показал, что генотип CA у пациентов с РА встречался статистически значимо реже, чем в контроле (p=0.017, OR=0.634, 95% CI 0.436-0.922) (таблица 1). Напротив, доля генотипа СС в группе больных оказалась существенно повышена (p=0.042, OR=1.467, 95% CI 1.015-2.122).
Таблица 1
Распределение частот генотипов и аллелей полиморфных локусов -592C>A гена IL10
и +6230G>A гена CTLA4 у пациентов с РА и индивидов контрольной группы
Table 1
The frequency distribution of the IL10 gene -592C>A and CTLA4 gene +6230G>A polymorphic loci genotypes and alleles in RA patients and controls
Локус | -592C>A гена IL10 | +6230G>A гена CTLA4 | |||||||||
Варианты | AA | CA | CC | A | C | AA | AG | GG | A | G | |
Пациенты с РА | Абс. | 22 | 76 | 104 | 120 | 284 | 16 | 88 | 100 | 120 | 288 |
% | 10.89 | 37.62 | 51.49 | 29.70 | 70.30 | 7.84 | 43.14 | 49.02 | 29.41 | 70,59 | |
Контроль | Абс. | 30 | 158 | 136 | 218 | 430 | 34 | 129 | 160 | 197 | 449 |
% | 9.26 | 48.77 | 41.98 | 33.64 | 66.36 | 10.53 | 39.94 | 49.54 | 30.50 | 69,50 | |
χ2 | 0,212 | 5.812 | 4.161 | 1.595 | 1.595 | 0.760 | 0.405 | 0.001 | 0.093 | 0.093 | |
p | 0,646 | 0.017* | 0.042* | 0.207 | 0.207 | 0.384 | 0.525 | 0.980 | 0.761 | 0.761 | |
OR | 1,198 | 0.634 | 1.467 | 0.834 | 1.200 | 0.724 | 1.141 | 0.980 | 0.950 | 1.053 | |
95% CI | 0,645-2,221 | 0.436-0.922 | 1.015-2.122 | 0.632-1.100 | 0.910-1.584 | 0.371-1.400 | 0.787- 1.654 | 0.680-1.413 | 0.718-1.257 | 0.796- 1.394 | |
Примечание: здесь и далее статистически значимые различия между пациентами с РА и индивидами контрольной группы отмечены знаком *
Далее был выполнен сходный анализ с учетом этнической принадлежности индивидов. Обе ассоциации, выявленные в общей выборке (по генотипам CA и CC полиморфного локуса -592C>A гена IL10), оказались характерны для башкир (CA: p=0.008, OR=0.224, 95% CI 0.071-0.692 и CC: p=0.036, OR=3.221, 95% CI 1.070-9.879) (таблица 2). Сходные закономерности были установлены также для представителей русского этноса, однако только по генотипу CA различия между пациентами с РА и контролем достигли уровня статистической значимости (p=0.027, OR=0.470, 95% CI 0.239-0.923), а по генотипу СС наблюдалась лишь тенденция к наличию ассоциации (p=0.060). В то же время у татар распределение частот генотипов и аллелей полиморфного локуса -592C>A гена IL10 в группе пациентов с РА и в контрольной группе оказалось статистически неотличимым (p>0.8).
При исследовании полиморфного локуса +6230G>A гена CTLA4 предикторов развития РА выявлено не было, в том числе при анализе с учетом этнической принадлежности индивидов (таблицы 1, 2).
Таблица 2
Распределение частот генотипов полиморфных локусов -592C>A гена IL10 и +6230G>A
гена CTLA4 у пациентов с РА и индивидов контрольной группы в зависимости
от этнической принадлежности
Table 2
The frequency distribution of the IL10 gene -592C>A and CTLA4 gene +6230G>A polymorphic loci genotypes in RA patients and controls depending on ethnicity
Локус | -592C>A гена IL10 | +6230G>A гена CTLA4 | ||||||
Генотипы | AA | CA | CC | AA | AG | GG | ||
Русские | Пациенты с РА | абс. (%) | 5 (6.25) | 30 (37.50)* | 45 (56.25) | 7 (8.75) | 37 (46.25) | 36 (45.00) |
Контроль | абс. (%) | 3 (3.66) | 46 (56.10) | 33 (40.24) | 9 (10.71) | 35 (41.67) | 40 (47.62) | |
Башкиры | Пациенты с РА | абс. (%) | 6 (20.00) | 8 (26.67)* | 16 (53.33)* | 2 (6.25) | 15 (46.88) | 15 (46.88) |
Контроль | абс. (%) | 5 (11.90) | 26 (61.90) | 11 (26.19) | 4 (10.00) | 14 (35.00) | 22 (55.00) | |
Татары | Пациенты с РА | абс. (%) | 10 (12.82) | 32 (41.03) | 36 (46.15) | 6 (7.69) | 30 (38.46) | 42 (53.85) |
Контроль | абс. (%) | 22 (11.00) | 86 (43.00) | 92 (46.00) | 21 (10.55) | 80 (40.20) | 98 (49.25) | |
Обсуждение. В нашем исследовании было установлено, что генотип СС полиморфного локуса -592C>A гена IL10 ассоциирован с повышением риска развития РА, в то время как генотип СА – со снижением риска заболевания. Выявлены также некоторые этнические особенности, в частности, статистически значимые различия по генотипу СС между пациентами с РА и индивидами контрольной группы были обнаружены только у башкир, а у татар ни по одному из вариантов данного полиморфного локуса ассоциаций не наблюдалось. Следует отметить, что в исследовании Гусевой И.А. с соавт. (2016), выполненном на выборке индивидов из России, подавляющее большинство которых проживали в Москве и Московской области и идентифицировали себя как русские, не было обнаружено взаимосвязи вариантов полиморфного локуса -592C>A гена IL10 с развитием РА [6]. Тем не менее в восточно-китайской популяции Хань и в итальянской популяции генотип СС существенно чаще встречался у пациентов с РА (в сравнении с контролем), и это в целом согласуется с результатами настоящего исследования [12, 24].
Для вариантов полиморфного локуса +6230G>A гена CTLA4 ассоциаций с развитием РА в нашей работе не наблюдалось, что согласуется с данными Barton A. et al. (2004) (в британской популяции) и Orozco G. et al. (2004) (в испанской популяции) [15, 17]. Тем не менее в нескольких работах на выборках большего объема, в том числе при проведении мета-анализа, была показана слабая ассоциация минорного аллеля A со снижением риска развития РА у индивидов европейского происхождения [14, 16, 19].
Полученные данные позволяют рассматривать полиморфизм гена IL10 в положении -592 его промоторной области как один из факторов, влияющих на предрасположенность к развитию РА. Однако для подтверждения результатов требуется проведение исследований на независимых когортах.
Заключение. Таким образом, в данной работе выявлена взаимосвязь вариантов полиморфного локуса -592C>A гена IL10 с развитием РА у жителей Республики Башкортостан (с учетом этнических особенностей). Доказательств наличия существенного вклада полиморфизма +6230G>A гена CTLA4 в формирование предрасположенности к РА не установлено.
В отношении данной статьи не было зарегистрировано конфликта интересов.
Список литературы
1. Ассоциация полиморфного локуса гена IL10 с развитием персистирующего олигоартикулярного варианта ювенильного идиопатического артрита / Л.Ш. Назарова [и др.] // Вестник РГМУ. 2015. N 4. С. 28-31.
2. Ассоциация полиморфного маркера G6230А гена СTLA4 с сахарным диабетом 1-го типа у больных русского происхождения / О.И. Копылова [и др.] // Проблемы Эндокринологии. 2012. Т. 58, N 4. C. 14-17.
3. Балабанова Р.М. Ревматоидный артрит: диагностика, лечение // Врач. 2012. N 5. С. 6-9.
4. Гончар Г.А. Гендерные особенности течения ревматоидного артрита // Боль. Суставы. Позвоночник. 2013. N 2(10). C. 75-79.
5. Зинчук И.Ю., Амирджанова В.Н. Социальное бремя ревматоидного артрита // Научно-практическая ревматология. 2014. T. 52, N 3. C. 331-335.
6. Исследование полиморфизмов генов-кандидатов иммунного ответа как маркеров риска развития ревматоидного артрита и продукции аутоантител / И.А. Гусева [и др.] // Научно-практическая ревматология. 2016. Т. 54, N 1. C. 21-30.
7. Насонов Е.Л. Абатацепт при ревматоидном артрите: новая форма, новые механизмы, новые возможности // Научно-практическая ревматология. 2015. T. 53, N 5. C. 522-541.
8. Насонов Е.Л. Применение ингибиторов фактора некроза опухоли при ревматоидном артрите: место этанерцепта // Научно-практическая ревматология. 2008. T. 46, N 5s. C. 1-20.
9. Насонов Е.Л., Каратеев Д.Е. Применение генно-инженерных биологических препаратов для лечения ревматоидного артрита: общая характеристика (лекция) // Научно-практическая ревматология. 2013. T. 51, N 2. С. 163-169.
10. Насонов Е.Л., Каратеев Д.Е., Балабанова Р.М. Ревматоидный артрит // Ревматология. Национальное руководство / Под. ред. Е.Л. Насонова, В.А. Насоновой. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. С. 290-331.
11. Полиморфизм гена CTLA4 (49A/G) в русской популяции у больных сахарным диабетом 1 типа и здоровых доноров / Д.Д. Абрамов [и др.] // Сахарный диабет. 2007. T. 10, N 3. С. 2-3.
12. Association between polymorphisms of interleukin 10 with inflammatory biomarkers in East Chinese Han patients with rheumatoid arthritis / L. Ge [et al.] // Joint Bone Spine. 2015. Vol. 82(3). P. 18-186.
13. Association of the CTLA4 gene CT60/rs3087243 single-nucleotide polymorphisms with Graves' disease / W. Fang [et al.] // Biomedical Reports. 2015. Vol. 3(5). P. 691-696.
14. Confirmation of STAT4, IL2/IL21, and CTLA4 polymorphisms in rheumatoid arthritis / N.A. Daha [et al.] // Arthritis & Rheumatism. 2009. Vol. 60(5). P. 1255-1260.
15. Cytotoxic T-lymphocyte antigen-4-CT60 polymorphism in rheumatoid arthritis / G. Orozco [et al.] // Tissue Antigens. 2004. Vol. 64(6). P. 667-670.
16. Genome-wide association study meta-analysis identifies seven new rheumatoid arthritis risk loci / E.A. Stahl [et al.] // Nature Genetics. 2010. Vol. 42(6). P. 508-514.
17. Haplotype analysis in simplex families and novel analytic approaches in a case-control cohort reveal no evidence of association of the CTLA-4 gene with rheumatoid arthritis / A. Barton [et al.] // Arthritis & Rheumatism. 2004. Vol. 50(3). P. 748-752.
18. Human Ig superfamily CTLA‐4 gene: chromosomal localization and identity of protein sequence between murine and human CTLA‐4 cytoplasmic domains / P. Dariavach [et al.] // European Journal of Immunology. 1988. Vol. 18(12). P. 1901-1905.
19. Investigation of potential non-HLA rheumatoid arthritis susceptibility loci in a European cohort increases the evidence for nine markers / D. Plant [et al.] // Annals of the Rheumatic Diseases. 2010. Vol. 69(8). P. 1548-1553.
20. Lipsky P.E. Rheumatoid Arthritis // Harrison’s Principles of Internal Medicine. 15th ed. / Ed. E. Braunwald, A.S. Fauci, D.L. Kasper, S.L. Hauser, D.L. Longo, J.L. Jameson. New York: McGraw-Hill, 2001. P. 1928-1937.
21. Lymphoproliferative disorders with early lethality in mice deficient in Ctla-4 / P. Waterhouse [et al.] // Science. 1995. Vol. 270(5238). P. 985-988.
22. Mathew C.G. The isolation of high molecular weight eukaryotic DNA // Methods in Molecular Biology. 1984. Vol. 2. P. 31-34.
23. Multiple exta-articular manifestations are associated with poor survival in patients with rheumatoid arthritis / C. Turesson [et al.] // Annals of the Rheumatic Diseases. 2006. Vol. 65(11). P. 1533-1534.
24. Polymorphisms in STAT‐4, IL‐10, PSORS1C1, PTPN2 and MIR146A genes are associated differently with prognostic factors in Italian patients affected by rheumatoid arthritis / C. Ciccacci [et al.] // Clinical and Experimental Immunology. 2016. Vol. 186(2). P. 157-163.