TLR2、TLR4和NOD2/CARD15基因多態性與潰瘍性結腸炎相關性的meta分析*

夏 宇 李 健 高鴻亮

新疆醫科大學第一附屬醫院消化病二科(830054)

背景：近年我國潰瘍性結腸炎(UC)的患病率明顯增高，Toll樣受體2(TLR2)、TLR4和NOD2/CARD15基因多態性與UC的發生、發展可能密切相關。目的：探討TLR2、TLR4和NOD2/CARD15基因多態性對UC發生的影響。方法：計算機檢索PubMed、中國生物醫學文獻、中國知網、萬方數據庫、重慶維普等數據庫中所有TLR2、TLR4和NOD2/CARD15基因多態性與UC相關性的研究。按照納入與排除標準篩選文獻、評價質量并提取數據，采用RevMan 5.3軟件進行meta分析。結果：共納入15項研究。Meta分析結果顯示，TLR2 Arg753Gln基因多態性與UC發生風險無關(P>0.05)。除隱性模型外，TLR4 Asp299Gly基因多態性可顯著增加UC的發生風險(P<0.05)，TLR4 Thr399Ile基因超顯性模型可導致UC風險增加(P<0.05)，但顯性模型和隱性模型與UC無關(P>0.05)。NOD2/CARD15(Arg702Trp、Gly908Arg、Leu1007fsinsC)基因多態性均與UC無關(P>0.05)。結論：NOD2/CARD15(Arg702Trp、Gly908Arg、Leu1007fsinsC)、TLR2(Arg753Gln)與UC發生風險無關，TLR4(Asp299Gly、Thr399Ile)可增加UC的發生風險。

潰瘍性結腸炎(ulcerative colitis, UC)是一種慢性非特異性胃腸道炎癥性疾病，其確切的病因尚不清楚，目前認為在遺傳易感基因、環境因素的共同作用下發生細菌感染和自身免疫異常，導致慢性腸道黏膜感染、黏膜屏障缺陷、自身免疫功能失衡，最終導致疾病的發生。現已發現許多易感基因與炎癥性腸病(inflammatory bowel disease, IBD)有關，其中NOD2/CARD15和Toll樣受體(Toll-like receptor, TLR)的多態性逐漸受到關注[1-2]。NOD2/CARD15在單核巨噬細胞中對細菌成分產生應答并傳遞信號，激活NF-κB，通過信號轉導途徑誘導一系列炎性細胞因子，如腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白細胞介素和抗炎因子等，引起局部防御性炎癥改變[3]。NOD2/CARD15的3個等位基因(R702W、G908R和L1007fsinsC)為克羅恩病(CD)的易感基因[4-5]，但其基因多態性與UC關系的報道目前較少見。TLR是一種重要的模式識別受體，廣泛表達于天然免疫細胞和特異性免疫細胞的表面。TLR2基因多態性可能與麻風病患者有關[6]，與UC的相關性報道目前較少。TLR4基因至少存在兩個位點(即Asp299Gly和Thr399Ile)與UC相關。本研究通過對TLR2(Arg753Gln)、TLR4(Asp299Gly、Thr399Ile)和NOD2/CARD15(Arg702Trp、Gly908Arg和Leu1007fsinsC)基因多態性與UC易感性的關系進行meta分析，旨在為探討UC的發病機制提供一定的理論依據。

資料與方法

一、檢索策略

計算機檢索PubMed、中國生物醫學文獻、中國知網、萬方數據庫、重慶維普等數據庫中關于TLR2(Arg753Gln)、TLR4(Asp299Gly、Thr399Ile)和NOD2/CARD15(Arg702Trp、Gly908Arg和Leu1007fsinsC)基因多態性與UC發生風險相關性的研究，檢索時間為2000年1月—2020年1月。中文檢索詞為“toll樣受體”、“NOD2/CARD15”、“潰瘍性結腸炎”、“基因多態性”，英文檢索詞為“Toll like receptor”或“TLR”、“NOD2/CARD15”、“ulcerative colitis”或“UC”、“genetic polymorphism”。搜索僅限于以人為研究對象的文獻，無語種限制。

二、納入與排除標準

1.納入標準：①納入關于TLR2(Arg753Gln)、TLR4(Asp299Gly、Thr399Ile)和NOD2/CARD15(Arg702Trp、Gly908Arg和Leu1007fsinsC)基因多態性與UC發生風險相關性的病例對照研究；②有足夠的可用公開數據；③對照組的基因型分布必須滿足Hardy-Weinberg平衡(HWE)。

2.排除標準：①未評估上述三種基因多態性的研究；②未涉及人類、TLR、NOD2/CARD15或UC的研究；③有UC以外嚴重疾病的患者；④數據缺失或數據重復。

三、資料提取和文獻評價

數據由兩名研究者按照選擇標準獨立提取，如存在分歧，咨詢第三位研究者以達成一致意見。提取內容包括第一作者、出版年份、研究人群(種族)、HWE P值、病例數、基因型分布和基因型頻率。納入研究的質量評價采用Cochrane Handbook 5.1.0推薦的偏倚風險的評價工具進行評估[7]。

四、統計學分析

采用STATA 11.0進行異質性檢驗和敏感性分析，RevMan 5.3軟件進行meta分析。P<0.10或I2>50%時提示存在異質性，采用隨機效應模型進行分析；反之，則采用固定效應模型。計算合并OR值及其95% CI。P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

一、文獻檢索結果

根據檢索策略，初檢獲得文獻416篇，其中329篇因信息重復而刪除，32篇為meta分析或綜述，10篇為動物相關文獻，7篇為與研究內容無關的文獻。進一步閱讀全文發現，9篇文獻與UC無關而被排除，7篇基因型頻率不足，7篇基因型數據重疊。最終共納入15篇文獻[8-22]，均為病例對照設計；10項研究對象為高加索人，5項為亞洲人。納入研究的具體特征見表1和表2。

表1 納入TLR基因多態性與UC相關性的研究特征

表2 納入NOD2/CARD15基因多態性與UC相關性的研究特征

二、Meta分析結果

1.TLR2 Arg753Gln：4項研究[16-17,19-20]評價了TLR2 Arg753Gln基因多態性與UC的相關性。Meta分析結果顯示TLR2 Arg753Gln基因多態性與UC的發生風險無關(OR=1.25, 95% CI: 0.82～1.89,P=0.30；圖1)。

圖1 TLR2 Arg753Gln基因多態性與UC發生風險關系的森林圖

2.TLR4 Asp299Gly:11項研究[8-17,19]探討了TLR4 Asp299Gly基因多態性與UC的相關性。Meta分析結果顯示，TLR4 Asp299Gly基因的顯性模型(CA+AAvs.CC)(OR=1.50, 95% CI: 1.21～1.87,P=0.000 2)和超顯性模型(CAvs.CC+AA)(OR=1.48, 95% CI: 1.19～1.85,P=0.000 5)與UC的發生密切相關，而隱性模型(AAvs.CA+CC)與UC無關(OR=1.78, 95% CI: 0.79～4.04,P=0.17)。

按種族分層，高加索人TLR4 Asp299Gly基因顯性模型(OR=1.44, 95% CI: 1.14～1.82,P=0.002)和超顯性模型(OR=1.43, 95% CI: 1.13～1.82,P=0.003)與UC顯著相關，而隱性模型(OR=1.53, 95% CI: 0.64～3.66,P=0.34)與UC無關；而在亞洲人群中，去除無法分析的一篇文獻，其顯性模型(OR=1.99, 95% CI: 1.10～3.59,P=0.02)與UC顯著相關，而隱性模型(OR=6.42, 95% CI: 0.31～134.78,P=0.23)、超顯性模型(OR=1.83, 95% CI: 1.01～3.32,P=0.05)與UC均無關(圖2)。

A：顯性模型；B：隱性模型；C：超顯性模型

3.TLR4 Thr399Ile：共7項研究[8,10,12-13,15,18-19]探討了TLR4 Thr399Ile基因多態性與UC發生風險的相關性。Meta分析結果顯示，TLR4 Thr399Ile基因的超顯性模型(OR=1.59, 95% CI: 1.18～2.16,P=0.003)與UC發生相關，而顯性模型(OR=1.39, 95% CI: 0.79～2.45,P=0.26)和隱性模型(OR=1.13, 95% CI: 0.09～13.93,P=0.92)與UC無關。

在高加索人群亞組分析中，TLR4 Thr399Ile基因多態性與UC的發生無關(P≥0.05)；而在亞洲人群中，TLR4 Thr399Ile基因顯性模型(OR=2.72, 95% CI: 1.50～4.92,P=0.000 9)和超顯性模型(OR=2.17, 95% CI: 1.18～3.98,P=0.01)與UC發生相關，隱性模型則與UC無關(P>0.05；圖3)。

4.NOD2/CARD15 Arg702Trp：共4項研究[12-13,21-22]探討了NOD2/CARD15 Arg702Trp基因多態性與UC發生風險的相關性。Meta分析結果顯示NOD2/CARD15 Arg702Trp基因顯性模型、隱性模型和超顯性模型均與UC發生無關(圖4)。

A：顯性模型；B：隱性模型；C：超顯性模型

A：顯性模型；B：隱性模型；C：超顯性模型

5.NOD2/CARD15 Gly908Arg：共納入6項研究[12-13,15,17,21-22]探討了NOD2/CARD15 Gly908Arg基因多態性與UC發生風險的相關性。Meta分析結果顯示，NOD2/CARD15 Gly908Arg的顯性模型、超顯性模型和隱性模型與UC無關(圖5)。

A：顯性模型；B：隱性模型；C：超顯性模型

6.NOD2/CARD15 Leu1007fsinsC：共5項研究[12-13,15,17,22]探討了NOD2/CARD15 Leu1007fsinsC基因多態性與UC發生風險的相關性。Meta分析結果顯示NOD2/CARD15 Leu1007fsinsC基因多態性與UC無關(OR=0.90, 95% CI: 0.51～1.61,P=0.73；圖6)。

圖6 NOD2/CARD15 Leu1007fsinsC基因多態性與UC發生風險關系的森林圖

三、選擇偏倚評價

本研究偏倚主要來源于隨機序列產生(圖7)，部分研究描述了錯誤的隨機序列產生方法，如奇偶數或出生日期、入院日期、住院號或門診號，或直接用非隨機分類法對受試者分類，如醫師的判斷、患者表現、實驗室指標等。

圖7 納入研究的偏倚風險圖

討 論

近年來，越來越多的研究發現，攜帶遺傳易感基因的宿主在環境因素的參與下產生免疫功能紊亂，最終導致疾病的發生。有學者在16q12染色體上發現了第一個CD易感基因NOD2/CARD15，并證實了高加索人易感基因的三個位點(R702W、G908R和L1007fsinsC)[23-25]。但多項亞洲研究[26-29]未能在上述三個基因位點發現任何突變。此外，NOD2/CARD15基因多態性與UC的相關性報道較少見。本meta分析同樣發現NOD2/CARD15 Gly908Arg、Arg702Trp和Leu1007fsinsC基因多態性均與UC的發生無關。

大量研究發現TLR基因突變與IBD密切相關，但存在種族差異。有meta分析發現TLR2基因多態性可能與UC無關[30]。本meta分析結果顯示TLR2 Arg753Gln基因多態性與UC之間無關。Shen等[31]的meta分析指出高加索人群中TLR4 Asp299Gly和Thr399Ile基因多態性是IBD的危險因素，可能會導致腸道炎癥的發生、發展。然而，對亞洲(韓國、中國)人群的研究[32-33]并未發現TLR4基因的兩個位點與IBD易感性之間存在相關性。本meta分析發現TLR4 Asp299Gly基因的顯性模型和超顯性模型可導致UC風險增加，但隱性模型與UC無關；進一步種族的亞組分析發現，TLR4 Asp299Gly基因多態性可增加高加索人和亞洲人的UC風險。而Cheng等[30]發現TLR4 Asp299Gly基因多態性與高加索人UC易感性相關，與亞洲UC無關。結果不一致的原因可能是本研究納入文獻的研究對象多為高加索人，而Cheng的研究主要納入了亞洲人。本研究還發現TLR4 Thr399Ile基因超顯性模型可導致UC風險增加，但顯性模型和隱性模型與UC無關；進一步亞組分析發現，TLR4 Thr399Ile基因多態性可增加亞洲人UC風險，但并不增加高加索人群UC風險。與Shen等[31]的meta分析發現Thr399Ile多態性與高加索人UC易感性相關的結果并不一致，原因可能是本研究納入文獻樣本量相對較少，未來還需要納入更多高質量的大樣本研究進一步證實。

本meta分析存在一定的偏倚，會對研究結果造成一定的影響：①因數據不全或樣本量過少導致無法證實關聯性等原因而導致未納入部分相關研究；②未納入質量較低的研究，如對分配隱藏、失訪、退出等情況描述不全等；③納入部分研究的研究對象主要為住院患者，并非地區人群，從而導致選擇偏倚增加。

綜上所述，NOD2/CARD15(Arg702Trp、Gly908Arg、Leu1007fsinsC)、TLR2(Arg753Gln)與UC發生風險無關，TLR4(Asp299Gly、Thr399Ile)可增加UC發生風險。但研究結論需行大樣本的前瞻性研究進一步證實。