背景类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种累及周围多关节和滑膜的全身性自身免疫性疾病,主要特征为大量T淋巴细胞浸润,持续性滑膜炎和关节炎,最终造成关节不可逆的损伤。系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)是一种累及全身多脏器的系统性自身免疫性疾病,主要特征为大量的自身抗体产生,补体激活和免疫复合物累积,进而导致组织和器官损伤。尽管RA和SLE的发病机制至今尚未阐明,但许多研究已证实,多种风险因素共同作用导致发病,其中遗传因素在疾病发生和发展中起着关键性作用。虽然目前发现了较多与RA和SLE遗传易感性具有强关联的基因,然而此类疾病的遗传度并不能完全由这些已发现的易感基因所解释。一些潜在的遗传因素如基因-基因间的交互作用则可解释部分“缺失的遗传度”。既往研究表明Th17(T helper 17,Th17)细胞及其相关细胞因子在RA和SLE的发病和疾病进展中均扮演了重要角色。相关研究证据显示多个参与Th17细胞反应调控的基因存在变异且与RA和SLE的遗传易感性相关,这些易感位点的发现从遗传学的角度进一步验证了Th17通路在RA和SLE发病中的关键性作用。最新证据发现Th17细胞相关基因二肽基肽酶4(dipeptidylpeptidase 4,DPP4)、趋化因子受体6(chemokine[C-C motif]receptor 6,CCR6)、白介素6受体(interleukin 6 receptor,IL6R)和白介素23受体(interleukin-23 receptor,IL23R)均是RA的易感基因,其中CD26和CCR6是Th17细胞重要的表面分子标志物,IL6R和IL23R则是Th17细胞信号网络中的重要细胞因子受体。近年来,研究发现自身免疫性疾病存在着许多共同的遗传易感基因,提示此类疾病可能存在着共同分子致病机制和生物学通路。此外,易感基因在RA和SLE中存在的基因-基因交互作用相继被发现,其中本课题组前期的研究结果发现Th17细胞通路的两个基因IL21(interleukin-21)和ETS1(E26transformation-specific-1)在SLE中存在交互作用。因此我们拟在中国汉族人群中研究Th17细胞相关基因DPP4、CCR6、IL6R和IL23R在RA和SLE中可能存在的交互作用。目的本研究拟通过检测RA和SLE病例与正常对照的Th17信号通路相关基因位点(DPP4 rs12617656、CCR6 rs1854853、IL6R rs2228145和IL23R rs7517847)的多态性,验证其与中国汉族人群RA遗传易感性的关联性,以及研究其与SLE遗传易感性的关联性,并进一步分析DPP4、CCR6、IL6R和IL23R在RA和SLE中可能存在的基因-基因交互作用。方法本课题采用病例对照研究设计方案,分两阶段进行研究,第一阶段,通过收集RA、SLE和正常对照相关资料和血液标本,利用Fluidigm 192.24 Dynamic Array仪和Taq Man探针进行基因分型检测,分析DPP4 rs12617656、CCR6rs1854853、IL6R rs2228145和IL23R rs7517847的多态性与RA和SLE遗传易感性,以及与RA重要亚型和SLE主要临床特征之间的关联性,并进一步探索基因间存在的交互作用。第二阶段,基于第一阶段发现的基因-基因交互作用,再次收取独立样本(RA、SLE及正常对照),同时进行基因分型检测和酶联免疫吸附测定试验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA),进一步验证发现的基因-基因交互效应以及初步探讨交互效应与血浆Th17细胞相关细胞因子(IL-17、IL-21和IL-22)的关联性。RA、SLE样本来源于安徽医科大学第一附属医院风湿免疫科和安徽医科大学附属省立医院风湿免疫科的门诊或住院患者,RA诊断依据为美国风湿协会(American College of Rheumatology,ACR)1987年修订的RA分类标准;SLE诊断依据则为ACR 1997年修订的SLE分类标准。正常对照样本主要来自于健康献血员和医院体检中心的正常体检人员,健康对照的选取需符合既定的标准。利用SPSS13.0软件进行数据分析,统计学关联强度用比值比(odds ratio,OR)及95%可信区间(confidence interval,CI)表达,运用卡方检验和Logistic回归分析方法评估目标基因单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)与RA和SLE遗传易感性的关联性。利用Logistic回归分析方法评估相乘模型的基因-基因交互作用,根据叉生分析表,并结合交互作用归因比(attributable proportion due to interaction,AP)和交互作用超额相对危险度(the relative excess risk due to interaction,RERI)两个指标评估相加模型的基因-基因交互作用。基因组合与血浆细胞因子水平关联性研究则根据资料的类型进行分析,多组资料间比较符合正态分布且方差齐性的资料采用方差分析,不符合正态分布的资料采用Kruskal-Wallis H秩和检验。检验水准α=0.05。结果(1)第一阶段共纳入2452个样本(RA 386例,SLE 1058例和正常对照1008例)进行分析,验证了DPP4 rs12617656多态性与中国汉族人群RA遗传易感性的关联性(T vs.C:P=0.004,OR=1.290,95%CI=1.087-1.530),并进一步验证了DPP4 rs12617656多态性与抗环瓜氨酸肽抗体(anti-citrullinated protein antibodies,ACPA)阳性RA遗传易感性的关联性(TT vs.TC+CC:P=0.006,OR=1.697,95%CI=1.167-2.467;TT vs.TC vs.CC:P=0.012,OR=1.285,95%CI=1.056-1.563),发现了DPP4 rs12617656多态性与类风湿因子(rheumatoid factor,RF)阳性RA遗传易感性的关联性(TT vs.TC+CC:P=0.011,OR=1.649,95%CI=1.124-2.419;TT vs.TC vs.CC:P=0.028,OR=1.253,95%CI=1.025-1.532)。此外,发现了IL6R rs2228145多态性与RA、RF阳性RA遗传易感性的关联性(CC vs.CA+AA:P=0.049,OR=1.376,95%CI=1.002-1.891;TT vs.TC+CC:P=0.030,OR=1.476,95%CI=1.038-2.097)。另外,研究发现DPP4 rs12617656与SLE遗传易感性之间存在关联性(T vs.C:P=0.039,OR=1.144,95%CI=1.007-1.299)。(2)第一阶段RA中基因-基因交互作用研究,发现DPP4 rs12617656与CCR6rs1854853存在着相乘模型的交互作用(共显性模型:P=0.014)和相加模型的交互作用(AP=0.425,95%CI=0.026-0.824),并发现DPP4 rs12617656与CCR6 rs1854853在ACPA阳性RA中存在相乘模型的交互作用(显性模型:P=0.030,OR=2.054,95%CI=1.071-3.943;共显性模型:P=0.002,OR=1.555,95%CI=1.176-2.054)和相加模型的交互作用(AP=0.534,95%CI=0.185-0.882);在RF阳性RA中也存在着相乘模型的交互作用(显性模型:P=0.020,OR=1.405,95%CI=1.056-1.870)和相加模型的交互作用(AP=0.459,95%CI=0.045-0.874)。此外,我们发现了另外一组基因(DPP4 rs12617656与IL6R rs2228145)在RA中存在着相乘模型的交互作用(共显性模型:P=0.031);在RF阳性RA中存在相乘模型的交互作用(显性模型:P=0.034;共显性模型:P=0.010)。(3)第一阶段SLE中基因-基因交互作用研究,发现DPP4 rs12617656与IL6R rs2228145存在相乘模型的交互作用(隐性模型:P=0.003;共显性模型:P=0.002)和相加模型的交互作用(AP=0.686,95%CI=0.436-0.936)。(4)第二阶段独立样本基因-基因交互作用研究,进一步验证了DPP4rs12617656与CCR6 rs1854853在RA存在相乘模型的交互作用(隐性模型:P=0.001)和相加模型的交互作用(AP=1.088,95%CI=0.859-1.318)。此阶段研究未发现DPP4 rs12617656与IL6R rs2228145在RA和SLE中存在基因-基因交互作用。(5)两阶段样本合并基因-基因交互作用研究,发现DPP4 rs12617656与CCR6 rs1854853在RA、ACPA阳性RA中,存在着相乘模型和相加模型的交互作用;DPP4 rs12617656与IL6R rs2228145在RF阳性RA中存在相乘模型的交互作用,以及在SLE中存在相乘模型和相加模型的交互作用。(6)基因组合与血浆Th17相关细胞因子(IL-17、IL-21、IL-22)水平及疾病活动度的关联性分析结果,未发现研究基因组合与血浆Th17细胞相关细胞因子(IL-17、IL-21、IL-22)水平及疾病活动度的关联性。结论本研究发现并验证了DPP4 rs12617656与CCR6 rs1854853在RA中可能存在的基因-基因交互作用,同时发现了DPP4 rs12617656与IL6R rs2228145在RA和SLE中可能同时存在的基因-基因交互作用,提示Th17细胞相关基因在RA和SLE发生和发展中可能存在协同作用,进一步说明了Th17细胞信号通路在自身免疫性疾病尤其在RA和SLE发病机制中起着重要作用。