强直性脊柱炎(ankylosing spondylitis, AS)是一种常见的免疫介导的炎症性关节病,以骶髂关节的骨侵蚀、附着点炎及后期骨性强直为病理特征,好发于青年男性[1-2],我国发病率约为0.3%[3]。反复发作可出现功能障碍甚至致残,严重影响患者的生存质量。AS发病机制尚不明确,目前认为与遗传、免疫、环境与微生物相关[4]。20世纪70年代英国科学家首次报道了AS与人类白细胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)-B27基因密切相关[5],具有明显的家族聚集倾向。虽然随后的研究发现,亦存在非主要组织相容性复合物(major histocompatibility complex,MHC)区域的高风险基因,但迄今为止所知的HLA与AS相关性最强者仍为HLA-B27。由于AS起病隐匿,患者早期表现常不典型,至出现影像学检查异常时,可能已错过最佳治疗时机。因此对AS的早期诊断意义重大。而研究表明AS患者HLA-B27抗原阳性率可达90%,健康对照人群只有7%左右[6-8],因此通过检测HLA-B27抗原辅助诊断疑似AS患者具有临床意义。AS与HLA-B27基因多态性密切相关,中国不同地区和种族的HLA-B27基因亚型分布有一定差异,不同地区的HLA-B27基因亚型与AS的关系也不完全相同[6]。本研究旨在通过回顾性分析重庆地区7 829例疑似强直性脊柱炎的患者及部分亲属的临床资料及血清标本HLA-B27抗原阳性率及基因亚型,了解该抗原阳性率及不同表型在重庆地区不同性别的疑似患者中分布的差异。
1 资料与方法 1.1 一般资料回顾性分析2018年1月1日至2019年11月29日来本院风湿免疫科、关节外科、骨科及眼科门诊就诊及住院部收治的因为颈、腰、背部、骶髂关节疼痛,或合并眼部病变而疑诊为AS的总计7 829例患者。其中男性4 299例,女性3 530例,年龄3个月至87岁,中位年龄35岁。纳入标准:参考1984年修订的纽约AS有关标准[9]并进行部分修改。具体为:①有下腰部、背部的疼痛病史,晨僵3个月以上,症状于活动后减轻,休息无改善;②腰部在前后、左右方向上活动受限;③胸廓活动度低于同年龄、性别正常人;④双侧Ⅱ级以上骶髂关节炎或单侧骶髂关节炎Ⅲ级以上;⑤一级亲属确诊AS。至少满足①②③或符合④或⑤。排除标准:已明确诊断为单纯的类风湿关节炎、风湿性关节炎、痛风性关节炎及骨关节炎的患者。本研究得到医院伦理委员会批准(KY2020064)。
1.2 仪器与试剂DYCP-44P型电泳仪(北京六一生物科技有限公司);DQD-96A型PCR检测系统(中国杭州博日科技有限公司);JY02S型紫外分析仪(北京君意东方电泳设备有限公司);电热恒温水槽(上海一恒科学仪器有限公司);XR96-B快速混匀器(江苏新康医疗器械有限公司);核酸提取或纯化试剂、HLA-B27基因分型测定试剂盒(PCR-SSP法)(天津市秀鹏生物技术开发有限公司)。
1.3 方法采用序列特异性引物聚合酶链反应(PCR-SSP)检测HLA-B27亚型基因分型[8]。
1.3.1 模板DNA提取采用中国天津市秀鹏生物技术开发有限公司的全血DNA提取试剂盒从ETDA抗凝的静脉全血中提取模板DNA,操作过程完全按照试剂盒说明书进行。
1.3.2 PCR扩增通过DQD-96A型PCR检测系统采用天津秀鹏生物技术有限公司的HLA-B27高分辨试剂盒进行检测,操作流程严格按照操作说明书进行并严防污染。
1.3.3 凝胶电泳及成像配制2.5%琼脂糖凝胶,按要求将6 μL PCR反应产物转移至凝胶孔中,使用电泳仪在140 V电压下电泳10 min,电泳结束后将凝胶转移至紫外分析仪,参照试剂盒所附结果判读表判断结果。
1.4 统计学分析数据分析采用SPSS 20.0统计软件。正态分布的计量资料用x±s表示,偏态分布的计量资料采用中位数M(P25,P75)表示,计数资料以百分率(%)表示,比较采用χ2检验,检验水准α=0.05。
2 结果 2.1 HLA-B27检测结果7 829例数据中HLA-B27抗原阳性有2 112例,阳性率为26.98%;其中男性阳性1 456例,阳性率33.87%,显著高于女性(656例,阳性率18.58%),差异有统计学意义(χ2=229.882,P < 0.01,表 1)。
组别 | 男性 | 女性 | 合计 | ||||||
检测例数 | 阳性数 | 阳性率(%) | 检测例数 | 阳性数 | 阳性率(%) | 检测例数 | 阳性数 | 阳性率(%) | |
<20岁 | 509 | 191 | 37.52a | 236 | 34 | 14.41 | 745 | 225 | 30.20 |
20~29岁 | 1 269 | 568 | 44.76a | 735 | 176 | 23.95 | 2 004 | 744 | 37.13 |
30~39岁 | 1 085 | 377 | 34.75a | 829 | 198 | 23.88 | 1 914 | 575 | 30.04 |
40~49岁 | 790 | 216 | 27.34a | 884 | 156 | 17.65 | 1 674 | 372 | 22.22 |
50~59岁 | 412 | 81 | 19.66a | 563 | 65 | 11.55 | 975 | 146 | 14.97 |
≥60岁 | 234 | 23 | 9.83 | 283 | 27 | 9.54 | 517 | 50 | 9.67 |
合计 | 4 299 | 1 456 | 33.87a | 3 530 | 656 | 18.58 | 7 829 | 2 112 | 26.98 |
a:P < 0.01,与女性相比 |
2.2 HLA-B27阳性人群性别及年龄分布
60岁以下的人群中,男性HLA-B27阳性率均较女性高,差异有统计学意义。而40岁以下的青年人群HLA-B27阳性率最高。见表 1。
2.3 HLA-B27基因分型2 112例HLA-B27阳性者,其中以B*2704型及B*2705/07型为主,分别有1 655例(78.36%)及358例(16.95%)。见表 2。
HLA-B27基因亚型 | 例数 | 构成比(%) |
B*2702 | 6 | 0.28 |
B*2704 | 1 655 | 78.36 |
B*2705/07 | 358 | 16.95 |
B*2706 | 5 | 0.24 |
B*2708/11/12 | 8 | 0.38 |
阳性但未分辨型别 | 80 | 3.79 |
合计 | 2 112 | 100.00 |
2.4 HLA-B27与眼科疾病相关性
有46例HLA-B27阳性者合并眼部疾病,其中男性30例,女性16例,年龄18~57(41.96±9.39)岁,并且以葡萄膜炎多见(共34例,其中双眼受累5例,左眼12例,右眼17例)。而眼部疾病者HLA-B27基因表型以B*2704型为主(36例,78.26%)。见表 3。
HLA-B27基因分型 | 眼科疾病 | 合计[例(%)] | ||||||
虹膜炎 | 葡萄膜炎 | 视神经炎 | 视神经脊髓炎 | 视网膜血管炎 | 视网膜脱落 | 黄斑病 | ||
B*2704 | 2 | 28 | 3 | 1 | 1 | 1 | 36(78.26) | |
B*2705/07 | 5 | 1 | 6(13.04) | |||||
阳性但未分型 | 1 | 2 | 1 | 4(8.70) | ||||
合计 | 2 | 34 | 5 | 2 | 1 | 1 | 1 | 46(100.00) |
3 讨论
AS是一种主要累及中轴关节的慢性自身免疫性疾病,好发于青年男性,持续进展可引起中轴关节及骨结构改变、功能障碍,并可能导致外周关节炎、附着点炎、葡萄膜炎、肺及神经系统损害等关节外表现,而慢性炎症和病理性骨形成是AS的两个主要病理特点[10]。AS新骨形成可直接导致脊柱放射学进展,致部分患者出现严重的关节强直和畸形,致残率较高,影响患者的生活质量[11-12]。而2016年国际脊柱关节炎协会和欧洲抗风湿病联盟推荐的更新中轴型脊柱关节炎管理指南指出,早期甚至在放射学阴性的中轴型脊柱关节炎患者中开始达标治疗更有利于改善患者症状[13]。因此AS的早期诊断意义重大。HLA-B27是最早发现的与AS相关的风险因素,除HLA-B基因外,已确认≥36个基因座与AS相关[14],包括非MHC以及HLA-B27基因以外的其他HLA-B等位基因。而有关肠道免疫、内质网氨基肽酶在AS发病中的作用近年来也有不少报道[1]。虽然目前全基因组相关研究已经确定并进一步证实了主要组织相容性复合物位点以外的易感基因的作用,然而HLA-B27在AS的发病机制中仍起重要作用,约占AS遗传率的20.1%[15]。
HLA-B27抗原具有高度遗传多态性[6],有超过100个亚型。而通过聚合酶链式反应-序列特异性引物法(PCR-SSP)检测技术可以对大多数常见HLA-B27基因亚型进行高分辨检测,结果判断客观,敏感性和特异性高且可进行亚型分析。中国不同地区AS患者HLA-B27基因分型均以B*2704和B*2705两种亚型为主,而B*2704亚型与中国人群AS的关联程度更高,因此它被认为是与我国AS相关联的“优势亚型”[6]。我们研究发现,重庆地区疑似AS人群HLA-B27抗原阳性率为26.98%,男性明显高于女性,主要出现在<40岁的青年人群。同时重庆地区AS疑似人群HLA-B27亚型亦以B*2704、B*2705/07为主,且以前者更为多见。其中AS相关眼部损害者HLA-B27亚型主要以B*2704基因型为主,B*2705/07基因型次之;AS相关眼部疾病以葡萄膜炎最为多见,而该病与HLA-B27的B*2704基因型阳性更为相关。
AS是一种原因不明的慢性自身免疫性疾病,主要发生在青年男性,以中轴关节受累为主,可引起关节疼痛、僵硬,终末期可致残。由于结缔组织形成和脊柱强直而发生的AS结构损伤不可逆[16],因此早期诊断和治疗是提高患者生活质量的重要手段。目前研究表明遗传因素、免疫、环境及其他因素共同参与AS致病,而HLA-B27为遗传因素中的主要因素,男性和HLA-B27的部分基因亚型为AS发病的危险因素。因此,HLA-B27基因亚型检测对AS早期诊断具有较高价值,可作为重庆地区AS诊断的辅助指标。对于HLA- B*2704或B*2705/07阳性的疑似AS青年男性患者,可以尽早干预,以减轻或减缓其骨质破坏、关节强直和融合的发生,降低致残率,提高生活质量。而PCR-SSP法可以快速准确地检测HLA-B27基因亚型,对AS的辅助诊断具有重要意义。
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