JAK-STAT信號通路相關(guān)基因在系統(tǒng)性紅斑狼瘡發(fā)病中的作用研究.pdf

1、背景：系統(tǒng)性紅斑狼瘡（systemic lupus erythematosus，SLE）是一種典型的自身免疫性疾病，其臨床特征是產(chǎn)生大量自身抗體和多系統(tǒng)、器官受累。SLE的病因和發(fā)病機制至今尚未完全闡明，一般認(rèn)為在遺傳因素、環(huán)境因素等多種因素共同作用下引起機體免疫功能紊亂，產(chǎn)生多種免疫異常，導(dǎo)致大量致病性自身抗體和免疫復(fù)合物沉積于組織器官，從而引發(fā)相應(yīng)的病理損害。SLE的免疫異常與細(xì)胞因子密切相關(guān)，國內(nèi)外研究顯示細(xì)胞因子及其免疫信號通路

2、異常在SLE發(fā)病中起重要作用。細(xì)胞因子是一類具有廣泛生物學(xué)活性的小分子蛋白質(zhì)，作為細(xì)胞信號傳遞分子，主要調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答、參與免疫細(xì)胞分化發(fā)育、介導(dǎo)炎癥反應(yīng)等。研究顯示SLE患者體內(nèi)存在多種細(xì)胞因子水平異常，其中干擾素（interferon，IFN），包括Ⅰ型IFN（α、β）及Ⅱ型IFN（γ）在SLE發(fā)病中的重要作用已經(jīng)得到確認(rèn)。干擾素及其他細(xì)胞因子的生物學(xué)作用主要通過Janus激酶-信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子信號通路[Janus kinase

3、 (JAK)-signal transducer and activator of transcription (STAT) signaling pathway，JAK/STAT信號通路]來實現(xiàn)。JAK/STAT信號通路是繼Ras途徑之后又一重要的細(xì)胞因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，在細(xì)胞因子介導(dǎo)的免疫反應(yīng)和免疫調(diào)控中具有重要的作用。國內(nèi)外有研究顯示SLE患者JAK/STAT信號通路相關(guān)信號分子如JAK1、TYK2、STAT1和STAT3的基因表達(dá)異

4、常，酪氨酸激酶2（Tyrosine kinase 2，TYK2）、干擾素調(diào)節(jié)因子5（Interferon regulatory factor 5，IRF5）和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子4（STAT4）的基因多態(tài)性與SLE的遺傳易感性有關(guān)。最近有研究推測這些與細(xì)胞因子應(yīng)答和產(chǎn)生相關(guān)的基因變異可能會影響免疫應(yīng)答的閾值，導(dǎo)致自身抗體的產(chǎn)生和免疫異常。上述研究提示JAK/STAT通路中相關(guān)信號分子的基因水平表達(dá)異常和/或基因位點多態(tài)性在SLE的發(fā)病

5、中可能起重要作用。目前，關(guān)于JAK/STAT信號通路在SLE中的作用研究還很有限，而且多數(shù)研究僅限于單個基因或單個位點變異與SLE的關(guān)聯(lián)性研究，缺乏針對免疫信號通路上所有功能相關(guān)基因的系統(tǒng)性研究。因此，系統(tǒng)地研究JAK/STAT信號通路相關(guān)信號分子表達(dá)水平與SLE的關(guān)聯(lián)，將有助于進(jìn)一步揭示SLE的發(fā)病機制、尋找潛在的診斷生物學(xué)標(biāo)記和臨床治療靶點。鑒于此，我們借助已建立的SLE遺傳資源庫，采用病例對照研究結(jié)合基因芯片技術(shù)，篩查通路上的差異

6、表達(dá)基因。同時結(jié)合臨床特征，分析這些基因的表達(dá)水平與SLE疾病活動度及臟器損傷之間的關(guān)系。
　　 目的：比較SLE患者和正常對照外周血白細(xì)胞中JAK/STAT信號通路相關(guān)基因的Mrna表達(dá)水平，篩選差異表達(dá)基因。同時結(jié)合臨床資料，分析這些基因表達(dá)水平與SLE疾病活動度、臟器損傷及臨床特征之間的關(guān)系。
　　 方法：病例來自兩所三甲醫(yī)院的SLE新發(fā)病例，以健康個體為正常對照；參照SLE疾病活動指數(shù)、美國風(fēng)濕病學(xué)會1997年修

7、訂的SLE分類標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計問卷，收集患者的一般流行病學(xué)情況及臨床和實驗室資料。收集研究對象的血樣，提取總RNA，逆轉(zhuǎn)錄合成Cdna，采用Q-PCR基因芯片技術(shù)檢測JAK/STAT信號通路相關(guān)基因的Mrna表達(dá)水平。P＜0.05且基因表達(dá)量上調(diào)或下調(diào)超過2倍標(biāo)準(zhǔn)判定為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　 結(jié)果：⑴共收集新發(fā)SLE患者25例，正常對照15例。SLE患者首發(fā)癥狀主要包括關(guān)節(jié)炎（60.0％）、頰部紅斑或盤狀紅斑（56.0％）、腎臟損害

8、（32.0％）等，多數(shù)人具有兩個及以上首發(fā)癥狀。⑵SLE患者與正常對照相比，共有16個基因表達(dá)異常。其中有12個基因的表達(dá)量顯著上調(diào)，分別是SH2B2（2.46倍，P=0.0033）、CDKN1A（2.61倍，P=0.0005）、CRK（15.19倍，P＜0.0001）、FAS（2.16倍，P=0.0005）、ISG15（11.49倍，P＜0.0001）、IFNGR1（2.31 倍，P=0.0006）、IRF9（2.06倍，P=0.00

9、01）、JAK2（2.59倍，P＜0.0001）、OAS1（3.75倍，P=0.0001）、OSM（3.00倍，P=0.0005）、SOCS3（2.00倍，P=0.0058）、SPI1（2.26倍，P＜0.0001）；有4個基因表達(dá)量明顯下調(diào)，分別是FCER1A（2.93倍，P=0.0172）、PDGFRA（2.08倍，P=0.0018）、SIT1（2.14倍，P=0.0001）、RPL13A（2.29倍，P＜0.0001）。⑶狼瘡腎炎

10、患者與無狼瘡腎炎的SLE患者相比，兩組JAK/STAT信號通路相關(guān)基因Mrna的表達(dá)無明顯差異。⑷SLE活動性患者與非活動性患者相比，CDKN1A表達(dá)下調(diào)2.53倍（P=0.0146）。⑸SLE合并關(guān)節(jié)炎患者與無關(guān)節(jié)炎患者相比，SRC下調(diào)2.25倍（P=0.0230）。根據(jù)初步分析的這些基因生物學(xué)功能，主要包括：JAK/STAT蛋白分子（JAK2）；細(xì)胞因子信號傳導(dǎo)的抑制因子（SOCS3）；細(xì)胞因子及其受體相關(guān)基因（IFNGR1）；凋亡

11、相關(guān)基因（Fas）；干擾素相關(guān)基因（IRF9、ISG15和OAS1）、細(xì)胞周期、細(xì)胞生長增殖相關(guān)基因（CDNK1A、OSM和PDGFR）、免疫應(yīng)答相關(guān)基因（FCER1A）及銜接蛋白基因（SH2B2、CRK、SIT1和SRC）等。
　　 結(jié)論：SLE患者JAK/STAT信號通路上多個環(huán)節(jié)的多個相關(guān)基因表達(dá)水平發(fā)生了改變。這些基因涉及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞凋亡、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)及免疫應(yīng)答等多方面功能，提示JAK/STAT信號通路可能是SLE發(fā)病的重