胡默然, 沈 捷

(1. 南京医科大学第一临床医学院, 江苏 南京, 210029;2. 南京医科大学第一附属医院移植免疫与HLA检测中心 内分泌科, 江苏 南京, 210029)

自身免疫性甲状腺疾病(AITD)属于器官特异性自身免疫性疾病，最常见的2种类型为格雷夫斯病(GD)和桥本氏甲状腺炎(HT)[1]。AITD发病机制尚不清楚，但其发生受遗传和环境因素共同影响，当遗传易感个体暴露于环境调节触发因素如吸烟，病毒/细菌感染，不适当的碘摄入和面临压力应激时，可能会发生AITD[2-3]。已知的AITD易感基因分为3组: 人类白细胞抗原(HLA)基因，非HLA免疫调节基因(如CTLA-4、PTPN22和CD40)和甲状腺特异性基因(如TSHR和Tg)。作者主要阐述基于AITD与HLA基因之间的关系及其对相关疾病发生发展的影响，同时对2者间关联性的研究进展及机制作综述。

1 HLA特定位点与AITD的关联

1.1 与GD有关的HLA基因及单倍体型

GD是一种伴甲状腺素合成异常的器官特异性自身免疫性疾病，约占甲亢患者的85%以上，在40～60岁高发，多见于女性。亚洲人群比高加索人群发病率更高。GD发生与遗传有关，已发现很多GD的HLA易感基因[2], 此前研究多与HLA分型相关，尽管各种研究结果不一致，但都表明HLA基因多态性在GD的发生中起重要作用。

在高加索人群中: 研究[4-5]发现等位基因HLA-DR3、DQB1*02、DQA1*0501和DRB1*03-DQA1*0501-DQB1*02(DR3)单倍体型与GD发生的高风险相关，其中HLA-DR3(HLA-DRB1*03)被认为是GD最主要的易感等位基因[6], 而HLA-DRB1*07可以降低GD发生的风险率。此外, VITA R等[7]发现DR4也与GD的发生有相关性。

有关HLA I类基因与GD间的关联研究: SIMMONDS M J等[8]研究了806例来自英国的GD患者和487例对照受试者中HLA-B和HLA-C位点对GD的影响，发现在HLA-C位点中, HLA-C*07(OR=1.63)具有最强易感性, HLA-C*03(OR=0.54)和HLA-C*16(OR=0.36)对GD具有保护性; 在HLA-B位点中, B*08(OR=1.62)具有强易感性, B*44(OR=0.64)则具有保护作用。此项研究首次为HLA-C与GD的主要关联提供了证据支持。

研究[9-11]报道GD与HLA-DQA1*0501和HLA-DQA1*0301等位基因呈正相关，这与之前得出的DQA1*0501与亚洲人无关的结论相悖。尹凤媛[10]对山东青岛地区194例GD患者研究后证实，携带DQA1*0201(P<0.01,OR<1)等位基因的个体分布频率显著低于正常对照组，这与赵文娟等[12]对山东沿海地区的研究结果相同。而王长青等[9]对福州地区100 例GD 患者与100 例健康对照研究后发现，HLA-DQA1* 0201的频率与对照组无统计学差异，表明与GD 没有相关性。由此可见，在同一种族不同地区间，与GD相关的HLA等位基因也有一定的差异性，可能是因为HLA等位基因的频率分布和研究例数不同所导致。此外, CHEN P L等[13]进行了1项病例对照关联研究，对6个经典的HLA位点(HLA-A、HLA-B、HLA-C、HLA-DPB1、HLA-DQB1和HLA-DRB1)进行全面基因分型发现: HLA-B*4601(PBc=1.17×10-2,OR=1.33)、DPB1*0501(PBC=2.58×10-10,OR=2.34)、DRB1*1501(PBC=1.22×10-2,OR=1.68)和DRB1*1602(PBC=1.46×10-5,OR=2.63)是GD的易感基因; DQB1*0302(PBC=1.97×10-2,OR=0.62)、DRB1*1202(P=5.6×10-4,OR=0.53)是保护基因。WU Y L等[14]通过对所有DRB1等位基因进行基于高分辨率序列分型的病例对照关联研究，并于1个家庭数据集中进行确认，证实了DRB1*0901可能是GD的主要HLA易感基因，而DRB1*1202则是常见保护基因。

一项关于日本人群HLA与GD关联研究[15]显示: HLA-B*4601、HLA-DPB1*0501、HLA-B*3501和HLA-DRB1*1403与GD正相关。可见HLA-B*4601、HLA-DPB1*0501是中国和日本人群对GD的共同易感基因。此项研究还发现其中最具代表性的保护性等位基因HLA-DR13 (HLA-DRB1*1302)是对GD易感的HLA-DP5等位基因的上位基因，即部分保护性HLA等位基因对易感HLA等位基因具有上位效应。在韩国人群中, GD与HLA-DRB1*0803(Pc=0.03,OR=2.27)和DRB1*1602(Pc=0.03,OR=22.34)的相关性已被报道[16], 此外在泰国的GD患者中也观察到HLA-DRB1*1602的频率增加(P=0.006 3,OR=2.91)[17]。HLA-DRB1*1602可能是亚洲人群共有的GD易感基因。

GD的遗传基因在亚洲人群和高加索人群中具有较大差异性。相关研究[18-19]报道白种人中最显著的易感性等位基因DRB1*0301在亚洲人群中频率较低，在中国人中约占4%～9%。HLA-B*46的等位基因频率在亚洲人群中为3.9%～8.6%, 在欧洲人群中几乎为零[20], 可能是HLA基因型在人种、地域的高度异质性及研究样本量的差异所致。其他非HLA 基因，如TSH 受体基因、细胞因子基因、补体基因等也与GD 发病有关[9], 这些因素共同相互作用，也会引起临床表型的显现，最终导致了结果的差异性。

1.2 与桥本氏甲状腺炎有关的HLA基因及单倍体型

桥本氏甲状腺炎(HT)又称慢性淋巴细胞性甲状腺炎，是甲状腺最常见的器官特异性自身免疫性疾病，大约占甲状腺疾病的22.5%[21]。流行病学资料[22]确证了HT有遗传倾向，HT具有多种临床特征，可能有多种基因参与了甲状腺自身免疫的过程，现将常见的发病基因综述如下。

关于高加索人群的研究[23-25]发现, HT与HLA-DRB1*03、DRB1*04、DQB1*0201、DQB1*0301及DQA1*0301易感性密切相关; 而对HT起保护作用的基因位点为HLA-DRB1*07、DQB1*06、DQA1*0102和DQA1*0201。ZEITLIN A A等[23]对英国625例HT患者和619例对照志愿者研究后发现，与HT关联性最强的单倍体型为DR4单倍体型(P=6.79×10-7,OR=1.98), 具有强易感性; 此外, DR3被证实与HT相关，但是检测到DR3单倍体型与HT相关性较低(P=0.050), 这与HEWARD J M等[26]对于GD的研究结果相反, DR3与GD有强相关性，而与DR4的关联性则较弱。这为GD和HT之间的遗传因果关系存在不同的理论提供了一定的依据。

徐春等[27]关于30例汉族HT患者和24名正常对照人群的HLA基因的研究表明, HT的易感基因为HLA-DQA1*0301(P<0.02,RR=7.00), 而HLA-DQB1*0602(P<0.01,RR=0.095)为保护性位点。此外，有关中国汉族儿童HT患者的研究报道[28], HLA-B*4601与该病的易感性相关(Pc=9.99×10-5,OR=2.31), 但仍需扩大样本进一步研究以明确HLA-B*4601在HT发展中的作用，这一发现表明HLA-B*46等位基因可能为亚洲特定的HT基因标记。研究[29-30]表明，中国人群的HLA-DR9等位基因也对HT有易感性。HLA-B、HLA-DR、HLA-DQ等位基因与中国人群HT之间密切关联，但具体的致病机制仍有待深入研究。

TAMAI H等[31-32]对日本人群中进行HLA-DQ位点与HT的相关性研究时发现, HLA-DQA1*0102和DQB1*0602与HT呈负相关。相关研究[33]报道，在日本人群中, HLA-DQA1*0301与DR4呈连锁不平衡，同时DQA1*0301基因频率也相应有所升高，提示在日本人中DQA1*0301也与HT的易感性有关，而连锁不平衡是导致位点在不同人种间频率不一致的主要归因。DQA1*0301基因很可能是不同地区人群对HT的一个共同易感基因，而DQB1*0602基因可能是共同保护基因。

UEDA S等[15]对444例HT患者和481例对照受试者的HLA等位基因进行基因分型，分析了易感和保护性HLA等位基因在HT发展过程中的相互作用。研究结果发现，等位基因HLA-A*0207(PC=1.4×10-5,OR=3.42)和 HLA-DR4(PC=0.002 2,OR=1.84)与HT的易感性强相关。在有关HLA-B位点的研究[34]中, HLA-B*46(Pc<0.02,RR=3.66)及HLA-B*51(Pc<0.002,RR=3.42)基因频率在日本HT患者中相对升高，证明与HT的易感性相关。此外，一项关于 DR-DQ单倍体型与HT关联性的研究表明, DRB1*0901-DQB1*0303单倍型赋予日本人群对HT的易感性，这与HASHIMOTO K[35]研究结果相符。

一项有关韩国人群的研究[36]表明，与健康对照人群相比, HT患者的HLA-B*46 和HLA-Cw*01等位基因频率较高，提示与HT的易感性相关，而HLA-B*46与HLA-Cw*01的共存可能是韩国人群早发性AITD的基因标记。HLA-B*46位点在中国、日本及韩国人群中均对HT具有易感性，可能为亚洲人群特定易感基因。

HLA等位基因的分布存在种族差异，但是不同种族、地域间也同时具有一定的相似性。了解HLA等位基因与不同人群中AITD的关联性异同，有助于精确指导临床诊疗。

2 GD与HT与HLA基因关联性的异同

在AITD中，有关GD和HT的遗传免疫机制的异同，有诸多研究争论。相关研究[13, 28, 37]发现，携带HLA-B*4601、HLA-DQA1*0301、HLA-DQA1*0501等位基因的个体与GD 和HT 的易感性相关，而携带DQA1*0201 等位基因的个体则与GD 和HT的保护性相关。在高加索人群中, DR3与GD和HT的易感性均相关，DR7则与GD和HT的保护性皆相关。同一对等位基因，在不同的人群中，既可以与GD又可以与HT的易感或保护性相关，说明GD和HT在遗传免疫机制上，可能有一定的共同基础[37]。此外, WEETMAN A P[38]对AITD进行家族性研究时发现, GD和HT聚集在同一个家族，而GD在单个患者中可发展为HT, 这表明GD和HT可能具有相同的遗传因素。从抗体层面的研究也证实，有些患者既是GD患者，亦为HT患者。ZEITLIN A A等[23]在对HT发病机制的研究中对该现象进行了阐明，HT患者早期由于机体代偿，反馈回路导致T3和T4的过量产生，引起甲状腺功能短暂亢进，与甲状腺功能减退症的最终结果相反。这种短暂性甲状腺毒症与早期不正确的GD诊断相结合，也可能是一些理论假设GD可以转化为HT的原因。

GD与HT在遗传机制上，既存在一定的共同性，也具有各自的特异性，两者间相关性仍有待于临床表型基础上的分层研究。

3 HLA基因与AITD关联的致病机制

HLA-Ⅱ类分子是AITD的主要易感基因，其α链与β链共同构成一个抗原(肽)结合槽，外来抗原经加工处理形成肽链并与HLA-Ⅱ类分子结合后，才可被T细胞识别，从而产生细胞因子，参与免疫反应调节，此为T细胞激活的必需信号，并可激活B淋巴细胞，促使其产生大量自身抗体，引发AITD[27]。

HLA-DR是T细胞激活的第一信号，其表达程度反映了细胞的抗原提呈能力。LEE H J等[39]假设HLA-DR3中特定序列变体，产生可将致病性甲状腺衍生肽呈递给T细胞的独特口袋结构，导致AITD发生。通过对大量AITD患者和对照组中的HLA-DR基因进行测序，发现HLA-DRβ链(HLA-DRβ1-Arg74)第74位精氨酸的存在对AITD的发展至关重要，而谷氨酰胺在该位置(Gln-74)则具有保护性，该发现与相关研究结论一致[40-41]。分子动力学模拟分析表明，与含有保护性Gln-74等位基因的口袋相比, HLA-DRβ1-Arg74等位基因产生了一个带正电的窄P4口袋[41], 这种结构变化可以影响AITD的发生风险[42]。

研究[23]表明DR4单倍型可能是以细胞破坏为中心的自身免疫疾病。SCHÖNLAND S O等[43]研究发现具有DRB1*04等位基因的个体生命早期表现出CD4+T细胞和粒细胞中端粒的缩短。在DRB1*04阳性个体中观察到早发性端粒缩短可能导致CD4+T细胞和粒细胞的复制、衰老加速，导致细胞更新率降低[44]。T细胞群体性质的变化可降低免疫系统应对抗原刺激的功能，且进入衰老状态的T细胞不能有效阻止自身反应细胞扩增。此外，不排除该过程可能为控制刺激反应较小的衰老T细胞主动攻击宿主自身的细胞所造成[45]。HLA-Ⅱ类抗原的等位基因的多态性能够改变HLA分子、抗原、T细胞受体之间的相互作用，并由此控制对外来抗原(或自身抗原)的免疫应答。

HLA-I类抗原在有核细胞表面表达，主要参与内源性抗原向CD8+淋巴细胞的呈递, HLA-I类分子还可以结合与甲状腺抗原交叉反应的细菌/病毒抗原，并通过分子模拟产生甲状腺自身免疫[5, 7, 46]。分子模拟是遗传易感个体暴露于给定微生物以触发AITD的一种重要机制[47], 该机制在亚急性甲状腺炎中更为典型。HLA的致病机制较为复杂，仍需深入研究进一步明确其机制。

4 结 语

自身免疫相关性甲状腺疾病的发生、发展与HLA基因均关联，其直接表现于对疾病的易感性和保护性。分析这些疾病致病因素可能与特异性或非特异性炎症相关，故而对其机制的研究应以此为出发点，进而使HLA基因在疾病的预测和干预中发挥重要作用。目前相关研究结果存在差异，还须进一步进行不同地区、不同人群、不同分层和新技术层面的研究。