CD209-871A/G位点多态性与结核易感性的Meta分析
康振a, 雒艳萍a, 时春虎a, 田金徽a, 杨克虎a, 祝秉东b
兰州大学 a. 基础医学院, 兰州 730000
兰州大学 b. 结核病研究中心, 兰州 730000
雒艳萍,Tel:0931-8915022; E-mail: luoyp@lzu.edu.cn

作者简介:康振(1989-),男,河南开封人,兰州大学2007级医学影像学本科在读,研究方向为结核病免疫病理及循证研究。

摘要

目的 评价CD209-871A/G位点多态性与结核易感性的相关性。方法 以“DC-SIGN、CD209、ICAM-3、polymorphism、single nucleotide polymorphism、tuberculosis”为检索词,检索PubMed、EMBASE和Web of Science数据库;以“DC-SIGN、CD209、ICAM-3、结核、多态性”为检索词,检索中国学术期刊全文数据库(CNKI)、中国生物医学文献数据库(CBM)和万方数据库,检索时间截止至2011 年 3 月。全面收集 CD209-871A/G位点多态性与结核易感性的文献。排除不相关研究、会议摘要及综述类文章等,纳入公开发表的病例对照研究,病例组为确诊的结核病患者,无论是否合并人类免疫缺陷病毒感染,对照组为与病例组无血缘关系、无慢性感染性疾病史的健康人群;用 Meta 分析的方法合并比较基因型 AA、GG、AG和等位基因A、G在结核组与对照组中是否有差异。结果 共纳入3篇文献,共有结核病患者 726例,健康对照 744 例。对总体人群进行 Meta 分析,未发现等位基因G和结核易感性相关[比值比0.60,95%可信区间(0.27,1.35), P=0.22];基因型AA和等位基因A在结核病与健康对照组之间差异有统计学意义[比值比1.51,95%可信区间(1.01,2.26), P=0.04;比值比1.28,95%可信区间(1.06,1.55), P=0.01]。结论 本研究提示CD209-871AA基因型和等位基因A与结核病的易感性有关,而-871G可能与结核病的机体免疫保护有关,尚需大样本病例对照试验证实。

关键词: 结核易感性; 基因多态性; CD209-871A/G多态性; Meta 分析
中图分类号:R521 文献标识码:A 文章编号:1671-5144(2011)06-0358-06
Correlation between CD209-871A/G Polymorphism and Susceptibility to Tuberculosis: A Meta-Analysis
KANG Zhena, LUO Yan-pinga, SHI Chun-hua, TIAN Jin-huia, YANG Ke-hua, ZHU Bing-dongb
a. Basic Medical School
b. Tuberculosis Research Center, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China
Abstract

Objective To assess the correlation of CD209-871A/G polymorphism and susceptibility to tuberculosis.Methods We searched PubMed, EMBASE, Web of Science with retrieval items “DC-SIGN, CD209, ICAM-3, polymorphism, single nucleotide polymorphism, tuberculosis”, and “DC-SIGN, CD209, ICAM-3, tuberculosis, polymorphism” for China Academic Journal, Chinese BioMedical Literature Database, Wanfang Database. We collected all the publications assessing CD209-871A/G polymorphism and susceptibility to tuberculosis, excluded unrelated studies, conference abstracts, summarization and included case-control studies. The case groups were patients diagnosed with tuberculosis regardless of HIV status and the control groups were healthy people without chronic disease. Meta-analysis was performed to check the difference of genotypes including AA, GG, AG and also allele A and G between the two groups. Results A total of 3 studies were included, consisting of 726 tuberculosis patients and 744 healthy people. In the meta-analysis of total population, we did not find allele G related to susceptibility to tuberculosis [OR=0.60, 95%CI(0.27,1.35), P=0.22]. However, there was a significant difference as to genotype AA [OR=1.51,95%CI(1.01,2.26), P=0.04] and allele A [OR=1.28,95%CI(1.06,1.55), P=0.01] in the two groups. Conclusions Genotype AA and allele A were related to susceptibility to tuberculosis, while -871G may be related to host immune protection to tuberculosis, which need to be confirmed by large sample of case-control studies.

Key words : tuberculosis susceptibility; genetic polymorphisms; CD209-871A/G polymorphisms; meta-analysis

结核病(tuberculosis, TB)是由结核分枝杆菌感染引起的慢性传染病, 在全球范围内对人类健康造成了严重危害。世界卫生组织(WHO)2010年结核病控制的最新数据显示, 全球有940万结核病患者, 1 400万结核感染者。全球80%的活动性结核病患者主要集中于22个低中收入国家[1]。人类基因组学不断发现与结核病相关的基因, 遗传因素对结核病的易感性或抵抗性日益被重视, 结核分枝杆菌感染者中约90%表现为无症状的隐性感染, 仅有 10%的感染者会进一步发展为临床结核病[2], 遗传易感性可能是影响宿主免疫功能和结核病发生发展的因素之一[3]。遗传易感性及基因多态性被很多方法如病例对照研究和基因相关性研究等证明是与结核易感性有关系的因素之一[4]。越来越多的研究结果提示, 宿主遗传因素在结核病的发生、发展中扮演着重要角色[5]。CD209基因编码DC-SIGN(树突状细胞特异性细胞间黏附分子-3结合非整合素因子)分子, DC-SIGN位于树突状细胞表面, 是近年发现的与结核病发生密切相关的天然免疫识别受体, 体外细胞水平研究结果发现结核菌可通过其胞壁成分脂阿拉伯甘露聚糖(mannose-cappedlipoarabinomannan, ManLAM)与DC-SIGN结合, 可能通过下述机制抑制宿主抗结核免疫应答:抑制未成熟树突状细胞成熟; 诱导周围未被感染的树突状细胞处于半成熟状态; 上调树突状细胞表达免疫抑制因子IL-10等[6]

有研究表明 CD209启动子区域-871A/G多态性与机体结核病易感性有关系[7, 8], 但研究结果不一致, 我们用Meta 分析的方法研究 CD209-871A/G位点多态性与结核易感性的相关性, 为结核病的防治提供一定线索。

1 资料与方法
1.1 纳入与排除标准

1.1.1 研究设计

公开发表的CD209-871A/G位点多态性与结核易感性的病例对照研究, 文种限中、英文。

1.1.2 研究对象

病例组为经临床、影像、细菌学检测或组织抗酸染色阳性的结核病患者, 无论是否合并人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV) 即艾滋病病毒感染, 对照组与病例组无血缘关系, 无慢性感染性疾病史的健康人群。研究样本量达到H-W遗传平衡检验的标准。

1.1.3 干预措施

研究中含有等位基因或基因型数据, 两组人群均经相同的方法检测基因。

1.1.4 统计学方法

统计学方法应用恰当, 数据质量可靠, 结果表达明确, 有或可计算出比值比(odds ratios, OR)。

1.2 排除标准

①会议摘要、病例报道、评论和综述类文章; ②未涉及 CD209-871A/G位点多态性研究; ③研究对象不是人类。

1.3 文献检索

以DC-SIGN、CD209、ICAM-3、polymorphism、single nucleotide polymorphism、tuberculosis为检索词, 检索PubMed、EMBASE和Web of Science数据库; 以DC-SIGN、CD209、ICAM-3、结核、多态性为检索词, 检索中国学术期刊全文数据库、中国生物医学文献数据库和万方数据库, 检索策略按照自由词与主题词检索相结合的原则进行, 各数据库依主题词不同而略有改变; 并检索相关参考文献。检索时间截止至 2011年3月。

1.4 文献数据提取

两位研究员采用统一的数据提取表独立完成数据提取并进行核对, 提取资料包括第一作者姓名、文献出版年份、研究所属国家、纳入患者和健康对照者的基线情况、检测基因的方法及与CD209-871A/G位点多态性的等位基因和基因型的表达和分布、OR值、P值等信息。

1.5 文献质量评价

参考英国牛津循证医学中心文献严格评价项目(Oxford critical appraisal skill program, Oxford CASP, 2004)评价纳入病例对照研究的质量:①样本量是否充分; ②诊断标准交待是否清楚; ③分组匹配情况; ④对照组是否与病例组具有可比性; ⑤基因检测方法是否合理; ⑥数据是否充分。条目全为“ 是” 定义为质量高, 出现“ 否” 及“ 不清楚” 定义为质量中等或差。

1.6 统计学分析

根据文献报道CD209-871A/G等位基因和基因型表达和分布情况计算合并OR值及95%可信区间(confidence interval, CI), 采用 RevMan5.0对各文献结果进行异质性检验, 并根据检验结果选取相应的数据合并方法, 若各研究结果间无统计学异质性(I2≤ 50%), 则采用固定效应模型进行数据合并; 若各研究结果间有统计学异质性(I2> 50%), 分析异质性原因, 采用随机效应模型进行数据合并或进行亚组分析及敏感性分析。

2 结 果
2.1 检索结果

初检出文献69篇。排除各数据库收录重复文献30篇, 阅读文题及摘要排除综述、非临床研究、与结核病无关及其它类型的研究等32篇, 初步纳入文献7篇。进一步阅读全文排除未达到纳入标准的文献3篇, 为研究中不涉及-871位点多态性的研究。另1篇研究语种为俄语, 最终纳入3项研究[8, 9, 10]

2.2 纳入文献的基本特征

各研究均报道纳入人群符合H-W遗传平衡检验, 从纳入文献中提取资料, 包括研究人群、分组例数及基因型在各组中的分配及-871A/G位点多态性与结核易感性的关系、OR值及P值等。纳入文献的总体特征和各纳入研究的基线情况见表1, -871A/G基因型及等位基因的表达分布情况见表2

表1 纳入研究的总体特征和基线情况
表2 纳入研究的-871A/G基因型及等位基因的表达情况
2.3 纳入研究的质量学评价

按照英国牛津循证医学中心文献严格评价项目(Oxford critical appraisal skill program, Oxford CASP, 2004)评价纳入病例对照研究的质量:纳入研究的质量较高; 纳入的三个研究样本量均充分; 诊断标准均交代清楚; 组间可比性及匹配情况均好, 基因检测方法合理。仅基因分型的数据欠佳, Ben-Ali的研究中, 基因型AA∶ AG∶ GG的结果未能得到, Zheng的研究中, 仅能得到基因型AA∶ (AG+GG)的数据。

2.4 Meta分析结果

2.4.1 -871 AA基因型与结核易感性的Meta分析

两个研究报告了病例组与对照组之间基因型AA的分配情况[8, 9], 研究之间的异质性为I2=59%, P=0.12, 因研究间的异质性较大, 故采用随机效应模型进行合并, Meta分析结果显示基因型AA在病例组与对照组的频率差异有统计学意义, OR=1.51[1.01, 2.26], P=0.04, 见图1, 提示基因型AA可提高结核易感性。

图1 基因型AA在病例组与对照组比较的Meta分析

2.4.2 -871 AG+GG基因型与结核易感性的Meta分析

两个研究报告了病例组与对照组之间基因型AG+GG的分配情况[8, 9], 研究之间的异质性为I2=41%, P=0.19, 因研究间异质性较小, 故采用固定效应模型进行合并, Meta分析结果显示, 基因型AG+GG在病例组与对照组的频率差异有统计学意义, OR=0.64[0.49, 0.83], P=0.000 6, 见图2, 提示基因型AG+GG可能起到提高宿主抗结核的作用。

图2 基因型AG+GG在病例组与对照组比较的Meta分析

2.4.3 等位基因A与结核易感性的Meta分析

三个研究报告了病例组与对照组之间等位基因A的分配情况[8, 9, 10], 研究之间的异质性为I2=50%, P=0.14, 因研究间异质性较小, 故采用固定效应模型进行合并, Meta分析结果显示, 等位基因A在病例组与对照组的频率差异有统计学意义, OR=1.28[1.06, 1.55], P=0.01, 见图3, 提示等位基因A可提高结核易感性。

图3 等位基因A在病例组与对照组比较的Meta分析

2.4.4 等位基因G与结核易感性的Meta分析

三个研究报告了病例组与对照组之间等位基因G的分配情况[8, 9, 10], 研究之间的异质性为I2=95%, P< 0.000 01, 因研究间异质性大, 故采用随机效应模型进行合并, Meta分析显示等位基因G在病例组与对照组的频率差异无统计学意义, OR=0.60[0.27, 1.35], P=0.22, 见图4

图4 等位基因G在病例组与对照组比较的Meta分析

3 讨 论

结核病是由结核分枝杆菌引起的传染病, 也是世界范围内影响人类健康的主要传染病[11]。通常认为结核病的发生是机体免疫力与结核杆菌相互作用的结果, 宿主抗结核免疫力包括天然免疫和适应性免疫。尽管CD4+和CD8+T细胞介导的适应性细胞免疫是机体抗结核的主要效应方式, 但T细胞的有效激活依赖于天然免疫细胞特别是巨噬细胞和DC对结核抗原的提呈, 且已证明天然免疫在机体抗结核免疫过程中起着重要的作用, 可以消除大部分外来性异物[12]。 树突状细胞在天然免疫和适应性免疫过程中起着很重要的连接作用[13]。DC-SIGN 是表达在树突状细胞上的重要天然免疫受体, 可以识别很多种类的微生物。最近的研究提示其CD209基因启动子-871位点多态性与结核易感性存在密切关系, 可以调节机体对抗结核分枝杆菌的免疫功能[9], 且DC-SIGN的启动区长度与结核易感性无关[10]

本研究表明, CD209-871位点基因多态性 -871AA基因型与-871A等位基因可以提高宿主对结核的易感性, 而AG+GG基因型有助于宿主抵抗结核的感染, 可能是-871AA基因型与-871A等位基因可以影响转录mRNA的活性与稳定性, 从而起到调节其所编码蛋白的作用, 使得机体抗结核能力下降。等位基因G在病例组的频率低于对照组, 提示等位基因G可能与机体的抗结核免疫有关。纳入研究具有足够的相似性, 运用Meta分析的方法将各个研究结果进行综合, 合并的结果表明-871AA基因型与-871A等位基因与机体的结核易感性有关, 且AG+GG基因型有助于宿主抵抗结核菌的感染, 间接提示-871G与结核的免疫保护有关, 这与Barreiro等[9]的研究结果相一致, 但需更多研究证实这一观点。

纳入的3篇文献, Barreiro等研究中病例组是经细菌学证实(痰阳性或痰培养阳性)的结核病人, 对照组是同一团体不相关的健康人群, 无结核症状和既往结核病史, 因为此地区内的结核感染率在1999年是2.8%~3.5%, 故对照组均处于结核病暴露环境之中, 所有参与者均HIV阴性, 基因检测方法是fluorescence polarization或TaqMan, 基因多态性相关数据交代清楚。Ben-Ali等的研究中, 结核的诊断标准是临床、影像和细菌学(痰阳性或痰培养阳性), 对照组人群与病例组在性别和社会经济状态相一致, 目前和既往均无结核病史及其他免疫疾病, 基因扩增采用PCR方法, 基因型AA∶ AG∶ GG的结果未能得到, 因是与-336位点合并进行统计的, 仅能得到等位基因A和G的分配数据。Zheng等的研究中, 结核病的诊断标准是临床影像证据和痰培养阳性, 对照组是健康人群, 且在性别、年龄、信仰、社会经济状况方面与病例组相一致, 所有参与者均HIV阴性, 基因多态性数据结果中将AG与GG合在一起, 故得到的数据是AA∶ (AG+GG)。纳入研究的数据结果欠佳, 不能得出AG与GG基因型各自与结核易感性的Meta分析结果, 余评价条目质量较高(按英国牛津循证医学中心文献严格评价项目)。

本研究纳入的研究均符合H-W遗传平衡定律, 使得各研究人群具有一定的代表性[14], 但本研究亦有一定的局限性, 是将不同国家和地区的人群合并在一起观察-871A/G基因多态性与结核易感性的关系, 这在一定程度会影响证据的可靠性, 因不同地区的人群-871A/G基因表型出现的频率是不同的, 在同一非洲大陆, 开普敦有色人种和突尼斯人的基因频率亦有较大的差别, 但从纳入的3篇文献等位基因A、G与结核易感性的Meta森林图可以看出, 随着病例数的增加, 等位基因A在结核病患者组中出现的频率增加, 而等位基因G在健康对照组中出现的频率增加, 使得结论更趋向于符合Barreiro等的研究结论, 亦使本研究的结论具有较高的可信度。

本研究在基因层面证实CD209-871位点AA基因型与等位基因A与结核易感性有关, 间接提示-871G与结核的免疫保护有关, 尚需多中心、大样本、病例对照研究证实。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] Lawn SD, Zumla AI. Tuberculosis[J]. Lancet, 2011, 378(9785): 57-72. [本文引用:1] [JCR: 39.06]
[2] Greenwood B. The epidemiology of pneumococcal infection in children in the developing world[J]. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci, 1999, 354(1384): 777-785. [本文引用:1]
[3] 高玉婧, 裴秀英. 宿主基因与结核病遗传易感性研究进展[J]. 中国人兽共患病学报, 2007(5): 518-520+458. [本文引用:1]
[4] Yim JJ, Selvaraj P. Genetic susceptibility in tuberculosis[J]. Respirology, 2010, 15(2): 241-256. [本文引用:1]
[5] Cheepsattayakorn A, Cheepsattayakorn R. Human genetic influence on susceptibility of tuberculosis: From infection to disease[J]. J Med Assoc Thai, 2009, 92(1): 136-141. [本文引用:1]
[6] 马素忍. DC-SIGN分子配体对肺结核患者树突状细胞黏附BCG能力的影响[D]. 重庆医科大学, 2009. [本文引用:1]
[7] Ogarkov OB, Medvedeva TV, Nekipelov OM, et al. Study of DC-SIGN gene polymorphism in patients infected with Mycobacterium Tuberculosis strains of different genotypes in the Irkutsk Region[J]. Probl Tuberk Bolezn Legk, 2007, (11): 37-42. [本文引用:1]
[8] Zheng RJ, Zhou Y, Qin LH, et al. Relationship between polymorphism of DC-SIGN (CD209) gene and the susceptibility to pulmonary tuberculosis in an eastern Chinese population[J]. Hum Immunol, 2010, 72(2): 183-186. [本文引用:6] [JCR: 2.298]
[9] Barreiro LB, Neyrolles O, Babb CL, et al. Promoter variation in the DC-SIGN-encoding gene CD209 is associated with tuberculosis[J]. PLoS Med, 2006, 3(2): 230-235. [本文引用:7] [JCR: 15.253]
[10] Ben-Ali M, Barreiro LB, Chabbou A, et al. Promoter and neck region length variation of DC-SIGN is not associated with susceptibility to tuberculosis in Tunisian patients[J]. Hum Immunol, 2007, 68(11): 908-912. [本文引用:4] [JCR: 2.298]
[11] Saiga H, Shimada Y, Takeda K. Innate immune effectors in mycobacterial infection[J]. Clin Dev Immunol, 2011, 2011: 347594. [本文引用:1] [JCR: 3.064]
[12] Valdivia-Arenas M, Amer A, Henning L, et al. Lung infections and innate host defense[J]. Drug Discov Today Dis Mech, 2007, 4(2): 73-81. [本文引用:1]
[13] Alaniz RC, Sand all S, Thomas EK, et al. Increased dendritic cell numbers impair protective immunity to intracellular bacteria despite augmenting antigen-specific CD8+ T lymphocyte responses[J]. J Immunol, 2004, 172(6): 3725-3735. [本文引用:1] [JCR: 5.52]
[14] 刘红, 胡永华. 遗传流行病学研究中的H-W平衡检验[J]. 中南大学学报(医学版), 2010, 35(1): 90-93. [本文引用:1]