JAK-STAT信號通路相關基因在系統(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，導致大量致病性自身抗體和免疫復合物沉積于組織器官，從而引發(fā)相應的病理損害。SLE的免疫異常與細胞因子密切相關，國內外研究顯示細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。細胞因子是一類具有廣泛生物學活性的小分子蛋白質，作為細胞信號傳遞分子，主要調節(jié)免疫應答、參與免疫細胞分化發(fā)育、介導炎癥反應等。研究顯示SLE患者體內存在多種細胞因子水平異常，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。干擾素及其他細胞因子的生物學作用主要通過Janus激酶-信號轉導和轉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胞因子信號轉導通路，在細胞因子介導的免疫反應和免疫調控中具有重要的作用。國內外有研究顯示SLE患者JAK/STAT信號通路相關信號分子如JAK1、TYK2、STAT1和STAT3的基因表達異

4、常，酪氨酸激酶2（Tyrosine kinase 2，TYK2）、干擾素調節(jié)因子5（Interferon regulatory factor 5，IRF5）和信號轉導和轉錄激活因子4（STAT4）的基因多態(tài)性與SLE的遺傳易感性有關。最近有研究推測這些與細胞因子應答和產(chǎn)生相關的基因變異可能會影響免疫應答的閾值，導致自身抗體的產(chǎn)生和免疫異常。上述研究提示JAK/STAT通路中相關信號分子的基因水平表達異常和/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的關聯(lián)性研究，缺乏針對免疫信號通路上所有功能相關基因的系統(tǒng)性研究。因此，系統(tǒng)地研究JAK/STAT信號通路相關信號分子表達水平與SLE的關聯(lián)，將有助于進一步揭示SLE的發(fā)病機制、尋找潛在的診斷生物學標記和臨床治療靶點。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合基因芯片技術，篩查通路上的差異

6、表達基因。同時結合臨床特征，分析這些基因的表達水平與SLE疾病活動度及臟器損傷之間的關系。
　　 目的：比較SLE患者和正常對照外周血白細胞中JAK/STAT信號通路相關基因的Mrna表達水平，篩選差異表達基因。同時結合臨床資料，分析這些基因表達水平與SLE疾病活動度、臟器損傷及臨床特征之間的關系。
　　 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)、美國風濕病學會1997年修

7、訂的SLE分類標準，設計問卷，收集患者的一般流行病學情況及臨床和實驗室資料。收集研究對象的血樣，提取總RNA，逆轉錄合成Cdna，采用Q-PCR基因芯片技術檢測JAK/STAT信號通路相關基因的Mrna表達水平。P＜0.05且基因表達量上調或下調超過2倍標準判定為差異有統(tǒng)計學意義。
　　 結果：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個基因表達異常。其中有12個基因的表達量顯著上調，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個基因表達量明顯下調，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信號通路相關基因Mrna的表達無明顯差異。⑷SLE活動性患者與非活動性患者相比，CDKN1A表達下調2.53倍（P=0.0146）。⑸SLE合并關節(jié)炎患者與無關節(jié)炎患者相比，SRC下調2.25倍（P=0.0230）。根據(jù)初步分析的這些基因生物學功能，主要包括：JAK/STAT蛋白分子（JAK2）；細胞因子信號傳導的抑制因子（SOCS3）；細胞因子及其受體相關基因（IFNGR1）；凋亡

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