Возрастная рестрикция аллельных вариантов генов HLA-DRB1 и DQB1 у больных поллинозами

УДК 616.36-036.12

© Е.Е. Андреева, Б.А. Шамгунова, Е.А. Попов, Л.В. Заклякова, 2011

Е.Е. Андреева, Б.А. Шамгунова, Е.А. Попов, Л.В. Заклякова

ВОЗРАСТНАЯ РЕСТРИКЦИЯ АЛЛЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ГЕНОВ HLA-DRB1 И DQB1 У БОЛЬНЫХ ПОЛЛИНОЗАМИ

ГОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России

В работе приведены результаты собственных исследований, направленных на поиск иммуногенетических маркеров поллинозов из числа аллельных вариантов генов HLA класса II локусов DR и DQ у 61 больного данной патологией в Астраханской геногеографической зоне. Установлены маркеры резистентности к развитию поллинозов из числа аллельных вариантов генов HLA II класса DRB1 и DQB1 в зависимости от возраста больных в дебюте заболевания.

Ключевые слова: поллинозы, HLA, гены.

E.E. Andreeva, B.A. Shamgunova, E.A. Popov, L.V. Zaklyakova

AGE RESTRICTION OF ALLELES VARIANTS OF GENES HLA-DRB1 AND DQB1 IN PATIENTS

WITH POLLYNOSIS

The investigation deals with the results of researches directed to the search of immunogenetic markers of pollynosis from some variants of genes HLA class II loci DR and DQ in 61 patients with such pathology in the Astrakhanian region. The markers of resistance to pollynosis development from alleles variants of genes HLA II class DRB1 and DQB1 in connection with age of the patients at the beginning of the disease.

Key words: pollynosis, HLA, genes.

По данным мировой научной литературы от 10 до 25% населения, проживающего в регионах с высокоразвитой экономикой, страдает аллергическими заболеваниями. Распространенность трех основных форм атопии - пыльцевой бронхиальной астмы (ПБА), аллергического ринита (АР) и атопического дерматита, за последние 30 лет увеличилась в 3 раза. Считается, что от 4 до 8% взрослого населения и 10-15% детей в мире страдают астмой [3, 8]. Одной из важнейших проблем поллинозов является достаточно поздняя диагностика заболевания и позднее назначение адекватной патогенетической терапии, что приводит к развитию осложнений, ухудшению прогноза и качества жизни пациентов. Открытие в 60-х годах XX века системы тканевых антигенов HLA и последующие ее исследования показали тесную связь продуктов HLA с заболеваниями и возможность их использования в качестве генетических маркеров предрасположенности или резистентности к той или иной патологии [5, 9].

В нашей стране иммуногенетические аспекты пыльцевой аллергии изучены крайне неудовлетворительно, имеются лишь немногочисленные и устаревшие данные. Актуальным представляется не только выявление самого факта наличия ассоциаций между поллинозами и продуктами HLA, но и формирование прогностического алгоритма для данной группы пациентов. Доказано, что характер ассоциативных связей между продуктами комплекса HLA и болезнями может зависеть не только от однородности исследуемых групп по конкретной нозологической форме или клиническому варианту полиэтиологического заболевания, но и от популяционных характеристик анализируемой выборки: этнической принадлежности пациентов, их пола, возраста в дебюте заболевания и т.д. [1, 4, 6].

Материалы и методы.

Для получения новых научных данных о существующих ассоциативных связях между продуктами комплекса HLA и возрастом больных поллинозами в дебюте заболевания нами было решено провести поиск иммуногенетических маркеров предрасположенности и резистентности к АР и ПБА из числа специфичностей HLA класса II локусов DR и DQ в 2-х анализируемых выборках. В 1-ю группу вошли 34 больных, у которых поллиноз диагностирован в возрасте до 18 лет, во 2-ую группу - 27 больных, у которых клинические признаки АР или ПБА дебютировали после 18 лет. Методом PCR mSSP (полимеразная цепная реакция с сиквенс-специфическими праймерами модифицированная) проводилось молекулярное типирование аллельных вариантов генов DRB1 и DQB1.

Контрольную группу составили 94 здоровых человека - коренных жителей Астраханской геногеографической зоны русской национальности. Данные аллельного полиморфизма HLA в настоящей контрольной группе по результатам ДНК-типирования аллелей HLA класса II локусов DR и DQ опубликованы в 2005 году в журнале «Иммунология» совместной группой научных сотрудников ФГУ «Научно-исследовательский институт по изучению лепры» Минздравсоцразвития России (г. Астрахань) и отделом иммуногенетики ГНЦ «Институт иммунологии ФМБА России» (г. Москва) [2, 7].

Анализ результатов HLA-типирования проводился по общепринятой методике и включал изучение частоты регистрации отдельных аллелей и их сочетаний (гаплотипов), определение показателей относительного риска - RR, этиологической фракции - EF (для RR>1), превентивной фракции - PF (для

RR<1). Достоверность полученных результатов оценивалась с помощью критерия X с поправкой Yates на непрерывность выборки и с использованием корригированного значения (рс) степени достоверности для малых выборок.

Результаты исследования.

С целью поиска возможной ассоциативной связи между особенностями HLA-фенотипа и возрастом пациентов в дебюте заболевания изучен характер распределения генов HLA у 34 больных, у которых поллиноз диагностирован в возрасте до 18 лет и у 27 больных - после 18 лет. В анализируемых выборках определялись 13 групп аллельных вариантов гена DRB1 и 9 аллельных вариантов гена DQB1 (табл. 1).

Таблица 1

Частота генов DRB1 и DQB1 в зависимости от возраста в дебюте поллиноза

Контроль Дебют поллиноза Дебют поллиноза

Аллели г. Астрахань до 18 лет после 18 лет

HLA n= 94 n= 34 n=27

абс. % абс. % абс. %

DRB1*01 14 14,9 4 11,8 3 11,1

DRB1*15(02) 27 28,7 14 41,2 11 40,7

DRB1*16(02) 5 5,3 1 2,9 4 14,8

DRB1*17(03) 10 10,6 6 17,6 5 18,5

DRB1*04 19 20,2 6 17,6 4 14,8

DRB1*11(05) 31 32,9 8 23,5 7 25,9

DRB1*12(05) 3 3,2 1 2,9 1 3,7

DRB1*13(06) 36 38,3 9 26,5 3 11,1

DRB1*14(06) 0 0,0 0 0,0 1 3,7

DRB1*07 30 31,9 7 20,6 6 22,2

DRB1*08 4 4,3 8 23,5 3 11,1

DRB1*09 5 5,3 1 2,9 0 0,0

DRB1*10 3 3,2 1 2,9 0 0,0

DRB1*x - - - - - -

DQB1*0201 39 41,5 14 41,2 8 29,6

DQB1*0301 49 52,1 7 20,6 8 29,6

DQB1*0302 12 12,8 2 5,9 1 3,7

DQB1*0303 7 7,5 1 2,9 1 3,7

DQB1*0304 - - 1 2,9 0 0,0

DQB1*0305 0 0,0 0 0,0 0 0,0

DQB1*0401/02 4 4,3 4 11,8 4 14,8

DQB1*05 21 22,3 11 32,4 10 37,0

DQB1*06 53 56,4 17 50,0 10 37,0

DQB1*x

Для целого ряда групп аллелей гена БЯБ1 и аллелей гена DQB1 как в 1 -й, так и во 2-й анализируемой выборке частота регистрации практически не отличалась от таковой в контроле. Так, практически с одинаковой частотой во всех 3-х группах типировались группы аллелей НЬА^ЯБ1*01, DRB1*12(05), DQB1*0303. Не более чем на 3-6% колебалась по группам частота таких аллелей как HLA-DRB1*17(03), DRB1 *04, DRB 1*11(05), DRB 1*10.

В группе больных, у которых диагноз поллиноза впервые был установлен в возрасте до 18 лет, при сравнении с контролем зарегистрировано значительное повышение частоты группы аллелей НЬА-DRB1*15(02) (41,2%>28,7%), DRB1*08 (23,5%>4,3%) и аллелей HLA-DQB1*0401/02 (11,8%>4,3%), DQB1*05 (32,4%>22,3%). С частотой ниже контрольных цифр в выборке типировались HLA-DRB1*16(02) (2,9%<5,3%), DRB1*13(06) (26,5%<38,3%), DRB1*07 (20,6%<31,9%), DQB1*0301 (20,6%<52,1%), DQB1*0302 (5,9%<12,8%).

В выборке, куда вошли 27 пациентов с дебютом поллиноза в возрасте старше 18 лет, при сравнении с контролем установлено повышение частоты аллелей №А- DRB1*15(02) (40,7%>28,7%), DRB1*16(02) (14,8%>5,3%), DRБ1*08 (11,1%>4,3%), DQБ1*0401/02 (14,8%>4,3%), DQБ1*05 (37,0%>22,3%). Весьма значительным снижением уровня регистрации характеризовались аллельные варианты DRB1*07 (22,2%<31,9%), DQB1*0201 (29,6%<41,5%), DQБ1*0301 (29,6%<52,1%), DQБ1*0302 (3,7%<12,8%) и DQБ1*06 (37,0%<56,4%).

Вышеперечисленные аллели НЬА были включены в дальнейший иммуногенетический анализ, направленный на поиск возрастной рестрикции генов - маркеров восприимчивости/резистентности к

поллинозу в изучаемой популяции. С этой целью для количественной характеристики силы и направленности установленных закономерностей для каждого аллеля HLA, частота которого в группе больных отличалась от таковой в контроле, рассчитывались степень достоверности х2 и показатели EF и PF (табл. 2).

Таблица 2

Степень достоверности, ИИ, ЕЕ и РЕ в ассоциациях поллиноза и аллелей генов БИВ! и DQB1 в зависимости от возраста в дебюте заболевания

Аллели ИЬЛ Контроль п=94 Возраст в дебюте поллиноза до 18 лет п=34 Возраст в дебюте поллиноза старше 18 лет п=27

% х2 ЯЯ ЕЕ/РЕ % х2 ЯЯ ЕЕ/РЕ

DRB1*01 14,9 11,8 0,544 0,82 11,1 0,660 0,79

DRB1*15(02) 28,7 41,2 1,253 1,74 0,17 40,7 0,904 1,71 0,17

DRB1*16(02) 5,3 2,9 1,072 0,73 - 14,8 1,541 3,12 0,10

DRB1*17(03) 10,6 17,6 0,572 1,84 - 18,5 0,584 1,97 -

DRB1*04 20,2 17,6 0,332 0,88 - 14,8 0,825 0,74 -

DRB1*11(05) 32,9 23,5 1,546 0,65 0,12 25,9 0,867 0,74 0,12

DRB1*12(05) 3,2 2,9 0,419 1,17 - 3,7 0,229 1,48 -

БЯВ1*13(06) 38,3 26,5 2,095 0,60 0,15 11,1 8,397 0,23 0,27

DRB1*14(06) 0,0 0,0 2,74 - 3,7 0,446 10,7 -

DRB1*07 31,9 20,6 2,157 0,58 - 22,2 1,467 0,64 -

БЯВ1*08 4,3 23,5 8,769 6,45 0,20 11,1 2,770 2,87 0,07

DRB1*09 5,3 2,9 1,072 0,72 - 0,0 3,142 0,30 -

DRB1*10 3,2 2,9 0,419 1,17 - 0,0 2,697 0,48 -

DQB1*0201 41,5 41,2 0,055 0,99 - 29,6 1,791 0,61 -

DQB1*0301 52,1 20,6 11,415 0,25 0,38 29,6 5,212 0,40 0,31

DQB1*0302 12,8 5,9 2,024 0,51 - 3,7 2,866 0,37 0,06

DQB1*0303 7,5 2,9 1,805 0,52 - 3,7 1,275 0,66 -

DQB1*0304 - 2,9 0,284 8,46 0,03 0,0 - - -

DQB1*0305 0,0 0,0 - 2,74 - 0,0 - - -

DQB1*0401/02 4,3 11,8 2,292 2,97 0,08 14,8 2,271 3,85 0,11

DQB1*05 22,3 32,4 0,854 1,67 - 37,0 1,669 2,05 0,19

DQB1*06 56,4 50,0 0,709 0,78 0,13 37,0 2,968 0,47 0,30

Так, в группе пациентов, у которых диагноз установлен в возрасте до 18 лет, достоверным было повышение частоты группы аллелей №А-БЯВ1*08 (23,5%>4,3%; х2=8,769; рс<0,05). Высокие цифры относительного (ЯЯ=6,45) и атрибутивного (EF=0,20) риска указывают на первичный характер установленных ассоциаций между наличием в фенотипе индивидуума HLA-DRB1*08 и фактом развития у него поллиноза с дебютом до 18 лет.

Практически трехкратное повышение уровня маркера поллиноза - аллеля HLA-DQB1*0401/02 в анализируемой выборке было статистически недостоверным (11,8%>4,3%; ЯЯ=2,97; EF=0,08; х2=2,292; р>0,05).

Кроме того, установленное в группе пациентов с дебютом поллиноза до 18 лет снижение уровня аллельного варианта HLA-DQB1*0301 сопровождалось высокой степенью достоверности (20,6%<52,1%; Х2= 11,415; рс<0,05) и весьма значимыми показателями силы и направленности выявленной ассоциации (ЯЯ=0,25 и PF=0,38), что указывает на ее первичный характер. Статистически недостоверным явилось установленное в группе снижение уровня типирования группы аллелей DRB1*07 (20,6%<31,9%; ЯЯ=0,58; Х2=2,157; р>0,05) и специфичности DQB1*0302 (5,9%<12,8%; ЯЯ=0,51; х2=2,024; р>0,05).

Во 2-й группе пациентов с дебютом поллиноза в возрасте старше 18 лет статистически значимым было снижение уровня генов HLA-DRB1*13(06) (11,1%<38,3%; х2=8,397; рс<0,05) и DQB1*0301 (29,6%<52,1%; Х2=5,212; р<0,05). Для них определялись достаточно значимые показатели риска отношений и превентивной фракции (ЯЯ=0,23 и PF=0,27 для DRB1*13(06); ЯЯ=0,40 и PF=0,31 для DQB1*0301), что характеризует выявленные ассоциации как первичные, т. е. не связанные с неравновесным сцеплением с генами других локусов Снижение уровня HLA-DQB1*06 лишь приближалось к статистически значимому

(37,0%<56,4%; ЯЯ=0,47; PF=0,30; х2=2,968; р>0,05).

Зафиксированное нами в выборке повышение частоты ряда специфичностей HLA было статистически недостоверным:

- DRB1*15(02) (40,7%>28,7%; ^=1,71; EF=0,17; х2=0,904; p>0,05);

- DRB1*16(02) (14,8%>5,3%; RR=3,12; EF=0,10; х2=1,541; p>0,05);

- DRB1*08 (11, 1%>4,3%; RR=2,87; EF=0,07; х2=2,770; p>0,05);

- DQB1*0401/02 (14,8%> 4,3%; RR=3,85; EF=0,11; х2=2,271; p>0,05).

Таким образом, в дальнейший сравнительный анализ были включены те специфичности HLA, частота которых достоверно отличалась от контрольных цифр хотя бы в одной из двух анализируемых выборок (рис. 1).

60 50 40 30 20 10

0

Рис. 1. Частота маркерных специфичностей HLA поллиноза в зависимости от возраста больных в дебюте заболевания

Так, специфичность HLA-DRB1*08 - маркер повышенного риска развития поллиноза, не имеет возрастной рестрикции, т.к. его частота была достоверно повышена как в 1-й выборке, так и, приближаясь к статистически значимому, во 2-й выборке.

Предикторный маркер поллиноза HLA-DRB1*13(06) был достоверно снижен по сравнению с контролем в общей группе «поллинозы» и во 2-й группе больных с дебютом заболевания старше 18 лет. В 1-й группе (дебют до 18 лет) частота HLA-DRB1*13(06), хотя и была умеренно и недостоверно снижена по сравнению с контрольной группой, оставалась несколько выше, чем в общей группе «поллинозы» (26,5%>19,7%) и, что весьма примечательно, достоверно выше по сравнению со 2-й группой (26,5%>11,1%; Х2=4,380; p<0,05). Выявленная закономерность сопровождалась весьма значимыми количественными показателями силы и направленности (RR=2,61 и EF=0,16). Иными словами, у DRB1*13(06) - позитивных индивидуумов в возрасте до 18 лет в «здоровой» популяции риск развития поллиноза в 2,61 раза выше, чем у DRB1*13(06) - позитивных индивидуумов в возрасте старше 18 лет.

Частота другого предиктора поллиноза - аллеля HLA-DQB1*0301, была достоверно снижена как 1-ой, так и во 2-й группе больных по сравнению с контролем.

Выводы. Таким образом, предикторный ген поллиноза HLA-DRB1*13(06) характеризуется возрастной рестрикцией, маркируя резистентность к развитию заболевания лишь у лиц старше 18 лет, и не обладает протективными свойствами у лиц младше 18 лет на момент развития клиники поллиноза. Кроме того, ген HLA-DQB1*0301 является «универсальным» предиктором поллиноза в изучаемой популяции вне зависимости от возраста пациентов в дебюте заболевания.

ЛИТЕРАТУРА

1. Баранов А. А. [и др.]. Система HLA и патология человека - М.: Издательский дом «Династия», 2003. - 152 с.

2. Болдырева М.Н., Алексеев Л.П., Хаитов Р.М. [и др.]. HLA-генетическое разнообразие населения России и СНГ. I. Русские // Иммунология. - 2005. - № 5. - С. 260-263.

3. Гладков С.Ф., Перевощикова Н. К. Перспективы первичной профилактики бронхиальной астмы // Российский аллергологический журнал. - 2010. - № 1, вып. 1. - С. 43-45.

4. Левитан Б.Н., Попов Е.А. Современные аспекты клинической иммуногенетики. - Астрахань: Издательство АГМА, 2004. - 236 с.

5. Михайленко А.А., Коненков В.И., Базанов Г.А., Покровский В.И. Руководство по клинической иммунологии, аллергологии, иммуногенетике и иммунофармакологии (для врачей общеклинической практики). - Тверь: ООО «Издательство «Триада», 2005, Т. 2. - 560 с.

6. Попов Е. А. Иммуногенетические аспекты хронических заболеваний печени (патогенез, клиника, диагностика): автореф. дисс. ... д-ра мед. наук - Волгоград, 2004. - 42 с.

7. Сароянц Л.В., Болдырева М.Н., Гуськова И.А. [и др.]. Иммуногенетические маркеры предрасположенности к лепре у русских жителей Астраханского региона // Иммунология. - 2005. -№ 5. - С. 263-267.

8. Bachert C., Van P., Gauwenberg J. [et al.]. Prevalence, classification and perception of allergic and nonallergic rhinitis in Belgium // Allergy. - 2006. - Vol. 61, № 6. - P. 693-698.

9. Brewerton, D.A. Discovery: HLA and disease // Curr. Opin. Rheumatol. - 2003. - Vol. 15, № 4. - P. 369373.

Андреева Елена Евгеньевна, ассистент кафедры поликлинического дела и скорой медицинской помощи ГОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России, Россия, 414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, 121, тел. (8512) 52-41-43, e-mail: agma@astranet.ru

Шамгунова Белла Амановна, кандидат медицинских наук, докторант кафедры факультетской терапии и профессиональных болезней с курсом последипломного образования ГОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России, Россия, 414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, 121, тел. (8512) 52-4143, e-mail: agma@astranet.ru

Попов Евгений Антонович, доктор медицинских наук, профессор, зав. кафедрой поликлинического дела и скорой медицинской помощи ГОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России, Россия, 414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, 121, тел. (8512) 52-41-43, e-mail: agma@astranet.ru

Заклякова Людмила Владимировна, кандидат медицинских наук, доцент кафедры факультетской терапии и профессиональных болезней с курсом последипломного образования ГОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России, Россия, 414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, 121, тел. (8512) 52-4143, e-mail: agma@astranet.ru