【摘要】 目的 探讨IFN诱导的粘病毒抵抗蛋白A(MxA)和真核细胞起始因子2α调节区2(eIF-2α-reg2)基因的单核苷酸多态性(SNP)与CHB患者IFN治疗效果的关系。 方法 采用前瞻性研究方法,262例CHB患者签署知情同意书后予IFNα治疗12个月,随访至停药后6个月时评价疗效,分为持续应答和非持续应答。应用PCR及限制片段长度多态性的分析方法,检测患者MxA启动子-88、-123位点及eIF-2α-reg2的SNP,并比较SNP与IFN疗效的关系。 结果 262例CHB患者IFN治疗的应答情况为持续应答50例(19.1%),非持续应答212例(80.9%)。MxA启动子-88位点(G/T),GG型患者与GT型CHB患者IFN疗效比较,差异有统计学意义(OR 5.3,95%置信区间2.46~11.43,P<0.01);TT型与GT型患者的疗效比较,差异有统计学意义(OR 4.1,95%置信区间1.86~9.09,P<0.01)。MxA 启动子-123位点(C/A)、eIF-2α-reg2位点(A/G)各基因型及MxA启动子-88与-123组成4种可能的单体型患者IFN疗效比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。 结论 MxA启动子-88位点为GT基因型的CHB患者对IFN治疗反应好,可作为IFN疗效的预测指标。 【关键词】 肝炎,乙型,慢性; 干扰素; 粘病毒抵抗蛋白A; 多态性,单核苷酸; eIF-2
Genetic polymorphisms of MxA protein and eIF-2α-reg2 and their responses to interferon treatment in patients with chronic hepatitis B HUANG Yan-xiang, MA Li-na, CHEN Xin-yue, LI Zhuo, HUANG Yun-li, SHEN Cheng-li, MA Bing. Beijing You抋n Hospital, Capital University of Medical Sciences, Beijing 100069, China Corresponding author: CHEN Xin-yue, 【Abstract】 Objectives To identify the host single nucleotide polymorphisms (SNP) of myxovirus resistance A (MxA) protein and eukaryocyte initiation factor 2alfa regulatory region 2(eIF-2α-reg2) and to predict interferon (IFN) treatment responses in patients with chronic hepatitis B. Methods Two hundred sixty-two patients with chronic hepatitis B (CHB) were treated with interferon alfa (IFN ) for 12 months. Six months later the therapeutic effectiveness was evaluated. All the patients had signed a formal consent form. The patients were grouped into a sustained response (SR) group and a non-sustained response (NSR) group according to their responses to the IFNα treatment. Single nucleotide polymorphisms of the antiviral protein MxA promoter -88,-123 and protein kinase(PKR) activated eIF-2α-reg2 sites were examined by polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) and were compared with the responsiveness to IFN treatment of these CHB patients. Results Among the 262 patients, 212 (80.9%) were non-sustained responders to IFNα and 50 (19.1%) were sustained responders. The rate of sustained responders with GT heterozygote at MxA promoter -88 was higher than that of the GG genotype (OR: 5.3, 95% CI: 2.46-11.43, P < 0.01) and also higher than that of the TT genotype (OR: 4.1, 95% CI: 1.86-9.09, P < 0.01). There were no statistically significant differences in IFN therapeutic effectiveness among the patients with different genotypes at MxA promoter -123, eIF-2α-reg2 and haplotypes made by MxA promoter -88 G/T, and -123 C/A allales (P > 0.05). Conclusion Patients with GT genotype at MxA promoter -88 responded well to IFN treatment. SNP as a potential marker could be used to predict IFN treatment responses of patients with chronic hepatitis B. 【Key words】 Hepatitis B, chronic; Interferon; Myxovirus resistance A; Polymorphisms, single nucleotide; eIF-2 IFN是目前治疗CHB的有效药物之一,但患者应答效果差异很大,这既与HBV本身生物学特征及宿主对HBV的免疫状态等因素有关,也与宿主IFN遗传通道基因的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNP)有关。本研究选择了IFN诱导的抗病毒蛋白:蛋白激酶活化的真核细胞起始因子2α调节区2(eukaryocyte initiation factor 2 alfa regulatory region 2,eIF-2α-reg2)和粘病毒抵抗蛋白A(myxovirus resistance A,MxA)作为研究切入点,应用PCR及限制片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism,RFLP)的分析方法,检测患者MxA启动子-88,-123位点及eIF-2α-reg2的SNP,探讨其SNP与IFN疗效之间的关系,为个性化治疗提供参考依据。 资料与方法 1. 病例来源:2002年12月-2004年6月在北京佑安医院住院或门诊使用IFNα治疗的CHB患者262例,均签署知情同意书。入选标准:CHB诊断符合2000年《病毒性肝炎防治方案》中CHB诊断标准[1],年龄16~60岁,汉族,HBV DNA阳性,HBsAg、HBeAg、抗-HBc均阳性,ALT高于正常上限2倍以上,既往未用过IFN治疗。排除标准:非汉族,急性乙型肝炎,重型乙型肝炎,失代偿期肝硬化,合并其他肝炎病毒感染及具有重要脏器病变(严重心、肾疾患及精神病)等。 2. 治疗方案:IFNα 3~5MU/d,皮下注射,连续10d诱导治疗后隔日注射1次,疗程12个月。 3. 疗效评价[2]:持续应答(sustained response,SR):疗程结束及停药6个月时,ALT正常,HBV DNA<1×103拷贝/ml,HBeAg阴性,抗-HBe阳性。非持续应答(non sustained response,NSR):除持续应答外的情况。 4. 患者基因组DNA提取:采用常规的酚-氯仿法提取患者外周静脉血白细胞基因组DNA。 5.引物设计及主要试剂:通过美国国家生物信息中心的基因库(GenBank)获取elF-2α-reg 2和MxA启动子基因序列及相应位点的SNP信息,应用primer5.0并参考文献[3,4]设计符合研究要求的引物序列,引物由赛百盛生物工程有限公司合成,见表1(略)。TaqDNA酶、dNTP、DNA分子量标记购自北京鼎国生物工程有限公司。限制性核酸内切酶HhaⅠ、PstⅠ、SspⅠ均购自北京友谊中联公司代售的美国NEB公司产品。 6.PCR扩增目的基因:取上述不同患者的DNA提取液5μl,上下游引物各1.2μl(10pmol/L),10mmol/L dNTPs 2.4μl,25mmol/L氯化镁2.4μl,10×PCR缓冲液3μl,2U/μl Taq DNA酶1μl,补去离子水至总体积30μl。PCR扩增条件:elF-2α-reg2位点:94℃预变性5min,94℃ 30s,58℃ 30s,72℃ 1min,共35个循环,72℃延伸7min;MxA启动子-88:94℃预变性5min,94℃ 30s,60℃ 30s,72℃ 1min,共35个循环,72℃延伸7min;MxA启动子-123:94℃预变性5min,94℃ 30s,60℃ 30s,72℃ 1min,共35个循环,72℃延伸7min。取PCR产物8μl,20g/L的琼脂糖凝胶电泳,在紫外灯下鉴定预期PCR产物片段大小。 7.RFLP方法检测SNP:3个多态性位点的相关情况见表2。PCR产物10μl,10×缓冲液2μl,限制性内切酶1μl(2U/μl),10×BSA 2μl,6×染料3μl,补去离子水构成总体积20μl反应体系。该反应体系在37℃酶切4 h。酶切产物20μl用20g/L的琼脂糖凝胶电泳,在紫外灯下参照DNA 分子量标记鉴定酶切片段。 表2 (略) 8.质量控制:使用同一厂家同一批号的试剂,同一操作者在同一实验室进行检测,并对10%以上的标本进行复测。 9.统计分析:应用SPSS10.0统计软件,患者年龄采用t检验,结果以均数±标准差表示。基因多态性与IFN疗效的关系分析采用χ2检验。不同基因型CHB患者IFN应答效果两两比较进行相对危险性(risk)分析。统计学采用检验为双侧检验,界限水平定为0.05。 结 果 完成本研究全程治疗及随访患者为262例,其中男性188例,女性74例,年龄16~60(32.64±9.79)岁。262例患者中SR 50例(19.1%),NSR 212例(80.9%)。 1. 基因多态性分析:MxA启动子PCR产物经鉴定为599bp片段,与本研究引物设计预期的DNA扩增片段大小一致。分别用HhaⅠ(酶切MxA启动子-88位点G/T)、PstⅠ(酶切MxA启动子-123位点C/A)消化该PCR产物,电泳后结果见图1,2。elF-2α-reg 2 PCR产物经鉴定为563bp片段,与本研究引物设计预期的DNA扩增片段大小一致。用SspⅠ消化该PCR产物,电泳后结果见图3(略)。 2.基因多态性与IFN疗效的关系:MxA启动子-88位点各基因型之间干扰素应答率差异有统计学意义(表3略)。而各检测位点等位基因,MxA启动子-123、elF-2α-reg 2位点各基因型之间IFN应答率差异均无统计学意义(表4略)。 3.MxA启动子-88位点各基因型之间IFN应答效果及其相对危险性分析:MxA启动子-88位点GG型与GT型患者疗效比较(OR值5.30,95%置信区间2.46~11.43,χ2=20.12,P<0.01),TT型与GT型患者疗效比较(OR值4.11,95%置信区间1.86~9.09,χ2=13.07,P<0.01),差异均有统计学意义;GG型与TT型患者的疗效比较(OR值1.29,95%置信区间0.56~2.99,χ2=0.35,P>0.05),差异无统计学意义。 4. MxA启动子单体型与疗效的关系:由于单体型提供的遗传信息比单个核苷酸更丰富,因此单体型研究是探索基因与疾病关系的一个非常有效的方法,也越来越多的成为复杂疾病关联研究的有效工具。本研究对MxA启动子-88,-123做两个位点的单体型分析。MxA启动子-88(G/T)、-123(C/A)组成4种可能的单体型。单体型与CHB患者IFN治疗临床疗效的关系见表5,结果显示4种单体型干扰素疗效比较,差异无统计学意义。 表5 略 讨 论 人类基因组计划研究提示,人类基因的同源性为99.9%,仅0.1%的差异就决定了人们遗传性状的不同、对某些疾病易感性的不同以及对某些药物治疗反应效果的不同,而这些差异集中表现在“SNP”上。SNP有明显的种族差异,所以开展我国人群的SNP与乙型肝炎相关性的研究具有重要的意义。 本研究结果显示,262例CHB患者MxA启动子-88位点GG型115例,占总检测人数的43.9%;TT型85例,占32.4%;GT型62例,占23.7%。3组基因型患者之间IFN疗效比较:GT型患者出现SR的概率是GG型患者的5.3倍,是TT型患者的4.1倍,提示GT型的CHB患者对IFN治疗反应性好于GG和TT型患者,可能是IFN疗效的预测指标。TT型患者出现SR的概率是GG型患者的1.3倍,但差异无统计学意义。分析其机制可能如下:IFN与受体结合后,激活下游的Janus激酶-信号转导子和转录激活子(janus kinase-signal transducer and activator of transcription)信号通路形成两个转录因子:IFNα活化因子和IFN激活基因因子3。IFNα活化因子和IFN激活基因因子3转位入核,IFN激活基因因子3结合到含有IFN应答反应元件(IFN stimulated response element,ISRE)的抗病毒蛋白基因启动子上,引发一系列IFN诱导的抗病毒蛋白基因的表达。据GenBank显示,MxA启动子类似ISRE的序列有3处,MxA启动子-88位点所在区域(GGTTTCGTTTCTGCGC)与第2个ISRE序列相近,特别是G变成T后更类似ISRE序列(GGTTTCGTTTCTGCTC)。该类似ISRE序列也可促进MxA mRNA表达[5],生成MxA抗病毒蛋白,进而MxA蛋白可与病毒核蛋白结合而损伤病毒衣壳蛋白起到抗病毒的作用,所以推测MxA启动子-88位点的SNP可能影响MxA基因的mRNA表达[6]。IFN治疗时,含T基因型(GT、TT)患者要比不含T基因型(GG)患者表达更多的MxA蛋白产物,因此GT、TT型患者抗病毒效果就会优于GG型患者。按照这一推理,TT型患者抗病毒效果应更好,但本研究TT型不如GT型的好,与上述推测有偏差,原因目前尚不清楚。 King等[3]报道82例中国台湾汉族CHB患者的细胞信号转导通路上相关因子的SNP与IFN疗效的关系时也提示MxA启动子-88位点GT型的CHB患者IFN治疗效果较好,研究还提示elF-2α-reg2的SNP与IFN疗效有相关关系,AG杂合基因型CHB患者IFN疗效差(P<0.01)。而本研究结果与此不同,未见elF-2α-reg 2的SNP与IFN疗效有相关性(P>0.05)。两个研究对象均为汉族人群,但结果不一致,其原因可能是:(1)样本含量不同:本研究样本量262例大于King等的82例,elF-2α-reg2基因型本研究中为AA、GG、AG型,King等只发现AA和AG型,没有GG型,可能与其样本例数少有关。(2)IFN治疗的应答标准不同:本研究持续应答的定义为停药6个月时,ALT正常,HBV DNA阴性(小于1×103拷贝/ml),HBeAg阴性,抗-HBe阳性;King等的应答标准为停药1年以上HBeAg阴性,没有提及病毒载量,其中不能排除HBV前C区变异情况,即HBeAg阴性同时可伴有HBV DNA阳性。所以两个研究的标准和统计材料均存在一定的差距,可能与结果有关。Hijikata等[5],Suzuki等[7]和Knapp等[8]分别研究慢性丙型肝炎患者MxA启动子-88的SNP与IFN疗效的关系时得出的结论均与本研究结果一致。本研究显示,MxA启动子-123(C/A)位点SNP及MxA启动子-123,-88位点组成的单体型与IFN疗效均未见明显相关性。MxA启动子-88位为G,-123位为C的占37.6%; -88位为T,-123位为A的占17.0%。 Hijikata等[4]在研究慢性丙型肝炎时提示MxA启动子-123(C/A)位点SNP与干扰素疗效有关,CC纯合型CHB患者IFN应答效果差(P<0.01),并发现如果MxA启动子-88位等位基因为G,其-123位为C的占100%;-88位为T,-123位为A的占73%。两个SNPs高度连锁,并提示同一蛋白多个位点的SNP与IFN疗效有关,CG/AT杂和型患者的疗效好于CG/CG,AT/AT纯和型的。AT/AT纯和型的疗效理论推测应该最好,但实际结果是好于CG/CG型的但是次于CG/AT型的,这与其理论推测有偏差。Hijikata等[4]分析其原因有二:(1)样本量少;(2)与病毒基因型有关,AT/AT纯和型的患者感染病毒的基因型多为HCV-1b型。 本研究表明MxA启动子-88位点的SNP与CHB患者IFN疗效相关,MxA启动子-88位点为GT杂合基因型的CHB患者对IFN治疗反应好,可作为潜在的IFN疗效的预测指标。 参 考 文 献 [1]Chinese Society of Infectious Diseases and Parasitology and Chinese Society of Hepatology of Chinese Medical Association. 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