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【眩晕专题】梅尼埃病的基因研究进展(一)

 韦蓝蓝 2018-01-03

作  者:王家莉   复旦大学附属眼耳鼻喉科医院耳鼻喉科 

              王武庆   复旦大学附属眼耳鼻喉科医院听觉言语

                             疾病学科上海市听觉医学临床中心

梅尼埃病是一种病因未明的复杂内耳疾病。随着遗传学的发展,梅尼埃病相关基因研究越来越受到重视,但仍没有研究能证明梅尼埃病与候选基因的确切关系。本文主要就HLA、MICA、KCNE、AQP、COCH、NFKB、MIF等基因的特征及与梅尼埃病的相关性进行综述。

梅尼埃病(Ménière’s disease,MD)是以耳蜗和前庭功能紊乱为特征,以波动性的感音神经性听力损失、反复发作的旋转性眩晕、耳鸣、耳胀闷感为临床症状的特发性内耳疾病。随着人类基因组计划及基因个体化治疗等的发展,MD基因学上的研究受到越来越多的关注。

1.1.MD与HLA

1.1.1.MD与经典型HLA

人类组织相容性白细胞抗原(human  leucocyte antigen,HLA)是目前已知基因中多态性最高的基因复合体,在特异性免疫应答中起重要作用。HLA具有多态性、连锁不平衡及单体型的特点。大量研究表明HLA基因多态性与自身免疫性疾病的易感性有密切关系,据此,研究者们对HLA与MD的关系进行了研究。

早期研究分别对不同人群中MD患者的HLAⅠ、Ⅱ类基因进行分析,发现HLA-Cw*07、Cw*04、Cw* 0303、Cw*0602、B*13、B*27、B*39、B*44、DRB1*15、DRB1*1602等基因与MD有关,但没有其他研究能证实此观点的准确性。Lopez-Escamez等[3] 认为在南欧人群中HLA-DRB1*1101、DRB1*11可能增加累及双耳的MD的易感性,研究中将80个西班牙MD患者的HLA进行分型,发现在地中海地区HLA-DRB1*1101与累及双耳的MD相关[χ2=9.52,OR=3.65(95%CI,1.5~9.1),校正后P=0.029]。但这一观点未在加利西亚地区得到证实。Khorsandi等[4]研究发现HLA-Cw*04基因频率在病例组与对照组之间的差异有统计学意义(χ= 24.45,P =10-4,校正后P=0.0015,OR20,95%CI (3.7-196.9)),其中MD组HLA-Cw*04的基因频率为40%,对照组为1%。尽管大量研究发现HLAⅠ、Ⅱ类基因与MD有关,但没有重复实验能够证实这一观点。其原因可能是选择偏倚、人群分层及样本数量过小等。

1.1.2. MD与MICA

MHC-I类链相关基因A(Major Histocompatibility Complex Class I Chain-related gene A,MICA)是MHC基因表达的非经典型Ⅰ类分子,MICA并不直接提呈抗原,而是作为配体与某些免疫细胞如γδT细胞、 αβCD8+T细胞、NK细胞的NKG2D受体结合,激活NK细胞或调整T细胞的应答,从而参与免疫应答。多项研究表明MICA可能在自身免疫性疾病中扮演着重要角色。

Gazquez等对302名瑞士MD患者及420名健康对照组进行了分析,通过MICAHLA连锁不平衡分析发现,在MICA*A5表型中,HLA-B*15基因频率在病例组与对照组中分别占5%与10%,推测MICA*A5-HLA-B35单体型可能是MD的一个保护因子,但未得到统计学上的支持。他们还对MD患者的听力损失进展时间进行统计分析,发现MICA*A4基因可能使听力损失速度减慢。

1.2.MD与COCH

群体凝血因子C同源物(coagulation factor Chomolog,COCH,也作Coch-5B2)属于凝集因子C同族体,COCH基因可编码具有不同亚型的胞外蛋白质Cochlin,是内耳中细胞外基质蛋白的重要结构蛋白,约占内耳蛋白质的70%。Cochlin由一条信号肽、LCCL(FCH)膜体、两个vWFA结构域组成,其生物学功能尚不清楚。DFNA9(deafness,autosomal dominant 9)是一种常染色体显性非综合征性听力损失,其致病基因定位于14q12-13,COCH为其疾病相关基因。DNFA9临床症状与MD有许多相似之处,包括听力损失、眩晕、耳鸣、耳胀闷感。大量研究表明COCH基因与DNFA9有关,统计发现目前COCH中有19个错义突变与2个框内缺失突变会导致听力损失。但没有研究能证实COCH与MD的相关性。

Calzada等以3名MD患者及3名非MD患者的前庭终末器官为样本,通过实时聚合酶链反应(realtime RT-PCR)技术分析发现,与对照组相比MD组样本的cochlin蛋白mRNA的表达增加了36%,Cochlin蛋白免疫活动也显著增加。他们进一步通过定量免疫荧光分析后发现,MD患者中cochlin蛋白的过表达可能导致内耳稳态失调。虽然对COCH与MD的相关性进行大量研究,但未发现其明确关系。

1.3.MD与KKCNE

电压门控钾离子通道由α亚单位与β亚单位等组成,电压门控钾离子通道KCNE家族(potassium voltage-gated channel subfamily E,KCNE,也作MinK相关肽)是其β亚单位家族的重要组成成分,包括KCNE1-5。电压门控钾离子通道广泛分布于心、肾、小肠、大肠等器官,在离子的跨膜转运及水的运输中至关重要。因此KCNE基因的突变及多态性对液体平衡、肌肉收缩、信号传导等生理过程有重要的意义。KCNE1KCNE3在内耳中不同部位表达,可能对内耳中离子转运及水的运输有重要意义,推测KCNE与MD可能有关。

Doi等通过对63例MD患者KCNE1、KCNE3进行SNPs分析,发现KCNE1 112G/A导致编码氨基酸的Ser-Gly替换,且112G/A的频率在病例对照分析中差异具有统计学意义(χ2=40.01,P<0.01)。kcne3 198t/c的频率在两组中的差异也有统计学意义(χ2="12.80,P=0.0015),提出KCNE1" 112g/a与kcne3="">

1.4.MD与AQP

AQP基因位于常染色体7p14,其编码的蛋白质是一组与水的跨膜运输有关的通道蛋白。目前AQP有13种亚型,AQP1-7、9分别表达于内耳的不同部位,且多集中在与内淋巴关系密切的部位。AQP在肾、眼、肺等器官的水调节代谢中有重要意义,推断内耳中AQP基因的改变可能引起内耳淋巴积水,从而引起MD。

       Takeda等给鼠的内耳中注射水或血管加压素2受体拮抗剂OPC-31260,通过qPCR分析得出AQP2与β肌动蛋白(AQP2为目的基因的转录产物,β-肌动蛋白为对照基因的转录产物)mRNA水平的比值(MAQP2/Mβ-actin),发现注射血管加压素2受体拮抗剂OPC-31260组MAQP2/Mβ-actin在耳蜗及淋巴囊中显著提高,推断内耳通过血管加压素-AQP2系统进行水平衡的调节,血管加压素2受体拮抗剂OPC-31260对MD的治疗可能有效。Nishimura等也同意此观点,他们认为血管加压素能增加水从外淋巴液向基底细胞的流动,形成内淋巴积液。有研究显示MD患者的血浆中血管加压素浓度及V2受体在内耳淋巴囊中的表达都升高。Maekawa等认为应激使得血管加压素分泌增加,激活了V2R-cAMP-PKA-AQP2途径,使淋巴囊上的AQP2活动增加,这一过程可能是MD发病的基础。通过动物实验,利用血管加压素成功诱发建立内淋巴积水的动物模型,进一步证明了血管加压素与内淋巴积水的关系。

       Candreia等对34例MD患者AQP基因进行测序,发现AQP3 105G/C,但105G/C为同义突变,不引起氨基酸的改变。蜗管外侧壁上AQP5水通道可能是造成内淋巴分泌过量的部位,通过内耳中AQP4调节离子跨膜流动及AQP5调节水的跨膜运输可调节内耳稳态,但没有研究能证实这些观点。

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