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编号:10239812
利用特异性寡核苷酸探针检测IgA肾病HLA-DR基因频率及其临床意义
http://www.100md.com 《中国医学杂志》 1992年第4期
     作者:陈香美 柏立群 程庆砾 伊藤巧一 小幡文弥

    单位:(中国人民解放军总医院肾内科,100853)陈香美 柏立群 程庆砾;(日本北里大学医学部)伊藤巧一 小幡文弥

    关键词:基因频率;寡核苷酸;探针;肾小球肾炎,IgA

    中华医学杂志920405

    摘要 利用聚合酶链反应技术及特异性寡核苷酸作为探针检测了255名中国北方汉族正常人及30例IgA肾病患者的HLA-DR基因频率的分布、发现中国北方汉族正常人群以DR2、DR7、DR9的频率较高,而IgA肾病患者DRw12基因频率明显增高,并且发现DRw12基因频率在IgA肾病伴大量蛋白尿及反复肉眼血尿者中明显增高,认为DRw12等位基因可能与IgA肾病的遗传因素有关。
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    IgA肾病是一组以系膜区具有IgA沉积为免疫病理特征的临床症候群,其临床表现多样化,组织学改变轻重不一,预后也相差甚远,其发病机理不十分清楚[1]。近年来,随着分子生物学技术的广泛应用,国际上认为IgA肾病多种表现形式可能与遗传因素有关[2,3]。我们利用聚合酶链反应(PCR)技术扩增DNA片段,利用30种特异性寡核苷酸(SSO)探针检测了255名中国北方汉族正常人和30例IgA肾病患者HLA-DR基因频率的分布,探讨了IgA肾病不同临床表现及病理改变程度的HLA-DR基因频率分布,从遗传学的角度分析和探讨了IgA肾病的发病机理。

    材料与方法

    一、一般资料

    1、IgA肾病组:30例IgA肾病患者随机选自本科住院病人,经肾活检光镜及免疫荧光显微镜检确诊并除外紫癜性肾炎、乙肝相关性肾炎等继发性IgA肾病。患者均为北京地区汉族人。男19例、女11例,平均年龄29.8岁。
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    2、对照组:255名北京地区汉族正常人(由军事医学科学院中心血站提供)。男133名、女122名,平均年龄31.2岁。

    二、外周血淋巴细胞DNA的提取

    取正常人及IgA肾病患者肝素抗凝血3ml,室温下2000r/min离心5分钟,吸取白细胞层,以1×TEN(1 mol/LTris*Hcl+5mol/LNaCl+0.5mol/LEDTA)以及10%SDS(十二烷基磺酸钠)混合振荡,加入蛋白酶K(PK1mg/ml)30μl,37℃振荡过夜。加入等量酚氯仿混合液充分混匀,4000r/min离心5分钟,反复2次,取上清加二倍无水乙醇混匀,可见DNA呈线状析出,离心弃上清后加70%乙醇洗2次,真空干燥20分钟,溶于300μl Tris盐酸EDTA液(TEpH8.0),以紫外分光光度计检测DNA含量。

    三、利用PCR技术扩增DNA片段
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    取DNA样品1μg加10×高温聚合酶(Taq酶)缓冲液5μl、5mmol/LdNTP2μl、10μmol/L引物P1、P22.5μl,然后加双蒸水至终体积为49μl,充分混匀后,以98℃5分钟使DNA变性后加入1μl高温DNA聚合酶,覆盖40μl矿物油(Sigma产品),在PCR-DNA扩增仪上开始以下反应:95℃100秒,55℃100秒、72℃180秒,重复29个循环,将扩增后的DNA片段在2%琼脂糖凝胶上电泳,检测扩增效果。

    四、特异性寡核苷酸(SSO)探针的制备

    采用Biosearch Cyclone DNA合成仪合成本组实验所用的30钟SSO[4]。合成SSO探针的引物序列为:P1:[5'-AGTGTCATTTCTTCAA(TC)GGGACGGA-3']及P2:[5'-CGCTGCACTGTGAAGCTCTC-3'][5],均按文献报道合成[6,7]。SSO探针用32P-rATP标记,标记液为5×T4激酶缓冲液2μl、32P-rATP 1μl、T4激酶0.2μl、蒸馏水1.8μl、在尼龙膜上用6×SSC(0.9molNaCl+0.09mol柠檬酸钠)、10%SDS洗脱,制成探针备用。
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    五、斑点杂交

    将扩增后的DNA样品经0.4mol/LNaOH变性后点于尼龙膜上,80℃2小时后置于试管中,加入预杂交液,37℃30分钟后加入32P-rATP标记的SSO探针,37℃1.5小时后洗膜,取出自然凉干后压片,-70℃48小时后放射自显影。洗膜温度根据不同探针分别选择54℃、57℃、62℃。

    六、统计学方法

    本组x2值计算采用Yate's校正x2值计算公式,x2>3.84者按Fisher法求P值。Pc校正值等于P值乘以试验系统所比较的抗原数[8]

    附图 提取的DNA经PCR扩增后PCR产物在238bp处有明显条带
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    结 果

    一、中国北方汉族正常人及IgA肾病DRβ亚型等位基因分布的比较

    提取的DNA经PCR扩增后在238bp处有明显条带(附图)中国北方汉族正常人群以DR2、DR7、DR9基因频率较高,DR2阳性者108例,基因频率18.7%,DR7阳性者74例(29%),DR9阳性者63例(12.3%)。而IgA肾病DRw12阳性者11例(18.3%)、Dw2阳性者8例(13.3%),DR7阳性者6例(10%),二者所不同的是IgA肾病DRw12频率明显增高(27.3%)。

    二、按照第三届亚洲大洋州组织相容讨论会HLA分型对IgA肾病与正常人HLA-DR频率比较
, 百拇医药
    与正常人群比较,IgA肾病的DRw12基因频率明显增高(表1),统计学处理差异有非常显著意义(Pc<0.0008)。

    三、IgA肾病不同临床表现与正常人群DRw12基因频率的比较(表2)

    以24小时尿蛋白定量大于2.0g定为大量蛋白尿组、其与正常人比较DRw12基因频率明显增高(pc<0.0003)。反复肉眼血尿组DRw12频率也明显高于正常人(Pc<0.0011)。

    四、不同程度临床症状患者DRw12频率的比较

    大量蛋白尿组DRw12基因频率为58.3,非大量蛋白尿组DRw12基因频率为22.2,二组比较无显著差异(Pc<0.05)。肉眼血尿组DRw12基因频率为71.4,非肉眼血尿组DRw12基因频率为26.1,二组比较Pc<0.05,但校正P值>0.05。
, 百拇医药
    五、IgA肾病病理改变与HLA-DR基因频率的关系(表3)

    按照Kobayashi等[9]的方法将组织病变按有无系膜细胞增殖、系膜基质增宽、粘连、全球硬化、新月体、小管病变、间质病变等7项计分为0~21分,以8分为标准为分两组,病理积分8分以上组DRw12基因频率为52.6%,高于对照组(9.1%),但经过校正后Pc>0.05。

    表1 IgA肾病与正常人HLA-DR抗原频率的比较 HLA抗原

    IgA肾病组

    对照组

    x2

    P值
, 百拇医药
    校正P值

    相对风险

    阳性数

    频率

    阳性数

    频率

    DR1

    3

    10

    10

    3.9

    1.096

    >0.05
, 百拇医药
    >0.05

    2.72

    DR2

    8

    26.7

    108

    42.4

    2.125

    >0.05

    >0.05

    0.49

    DR3

, 百拇医药     2

    6.7

    22

    8.6

    0.003

    >0.05

    >0.05

    0.76

    DR4

    5

    16.7

    46

    18
, 百拇医药
    0.004

    >0.05

    >0.05

    0.91

    DRw11

    3

    10

    30

    11.8

    0.0003

    >0.05

    >0.05

    0.83
, 百拇医药
    DRw12

    11

    36.7

    20

    7.8

    20.127

    <0.00006

    <0.0008

    6.80

    DRw13

    2

    6.7

, 百拇医药     24

    9.4

    0.025

    >0.05

    >0.05

    0.69

    DRw14

    5

    16.7

    26

    10.2

    0.588

    >0.05
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    >0.05

    1.76

    DR7

    6

    20

    74

    29

    0.681

    >0.05

    >0.05

    0.61

    DR8

    3
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    10

    26

    10.2

    0.082

    >0.05

    >0.05

    0.98

    DR9

    5

    16.7

    63

    24.7

    0.564
, 百拇医药
    >0.05

    >0.05

    0.61

    DR10

    0

    0

    5

    2

    0.001

    >0.05

    >0.05

    0.76

    DR空白
, 百拇医药
    7

    23.3

    34

    13.3

    1.443

    >0.05

    >0.05

    1.98

    表2 IgA肾病不同临床表现与正常人DRw12频率比较

    组别

    n

    阳性数
, 百拇医药
    频率

    x2

    P值

    校正P值

    相对风险

    正常人组

    255

    20

    7.8

    大量蛋白尿组

    12

    7

    58.3
, 百拇医药
    28.73

    <0.000026

    <0.0003

    16.45

    肉眼血尿组

    7

    5

    71.4

    24.97

    <0.000095

    <0.0011

    15.67

    表3 IgA肾病病理改变与HLA-DR频率的关系
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    HLA抗原

    病理记分<8 (n=11)

    病理记分≥8 (n=19)

    x2

    P值

    校正P值

    相对风险

    阳性数

    频率

    阳性数

    频率

    DR1
, 百拇医药
    2

    18.2

    1

    5.3

    0.255

    >0.05

    >0.05

    0.25

    DR2

    3

    27.3

    5

    26.3
, 百拇医药
    0.138

    >0.05

    >0.05

    0.95

    DR3

    1

    9.1

    1

    5.3

    0.126

    >0.05

    >0.05

    0.56
, 百拇医药
    DR4

    3

    27.3

    2

    10.5

    0.459

    >0.05

    >0.05

    0.31

    DRw11

    0

    0

    3
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    15.8

    0.574

    >0.05

    >0.05

    4.88

    DRw12

    1

    9.1

    10

    52.6

    3.967

    <0.019

    >0.05
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    11.1

    DRw13

    1

    9.1

    1

    5.3

    0.126

    >0.05

    >0.05

    0.56

    DRw14

    1

    9.1
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    3

    15.8

    0.001

    >0.05

    >0.05

    1.88

    DR7

    3

    27.3

    3

    15.8

    0.081

    >0.05
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    >0.05

    0.5

    DR8

    1

    9.1

    2

    10.5

    0.255

    >0.05

    >0.05

    1.18

    DR9

    3
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    27.3

    2

    10.5

    0.459

    >0.05

    >0.05

    0.31

    DR10

    0

    0

    0

    0

    0
, 百拇医药
    >0.05

    >0.05

    1

    DR空白

    2

    18.2

    4

    21.1

    0.081

    >0.05

    >0.05

    1.2

    讨 论
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    HLA系统具有严格的遗传性,HLA-DR抗原是人类疾病的一个重要相关抗原,它主要存在于人B淋巴细胞、单核细胞及内皮细胞、与机体免疫调节功能十分密切,人类肾小球疾病与HLA-DR抗原相关联,IgA肾病的临床表现及HLA-DR抗原频率分布存在地域性及种族差异[1],国外有人报道IgA肾病DR4频率明显增高[3],国内有人利用微量淋巴毒细胞方法报道IgA肾病与DR7、DR4、DR5相关联[10]。为了从基因水平上探讨HLA-DR抗原与IgA肾病的关系,本组采用PCR技术扩增正常人及IgA肾病患者外周血淋巴细胞DNA片段,利用SSO探针检测了其HLA-DR基因频率,结果显示中国北方汉族正常人Dw2占21.2%、DR7占29.2%,DR9占24.7%,与日本伊藤氏等[4]用同样方法测定的日本正常人HLA-DR基因频率分布比较,中国人的DR7较日本人明显增高,说明中国人与日本人同属亚洲地区,大部分HLA-DR基因频率是一致的,但由于种族不同,个别基因频率分布存在差异。
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    按照第三届亚洲大洋州组织相容讨论会对HLA-DR的分型,本组所检测的IgA肾病中DRw12基因频率明显高于正常人,说明中国北方汉族人的IgA肾病以DRw12基因占优势。这一结果与台湾Huang[11]的结果相似,但与日本报道不同,日本报道IgA肾病以DR4最为常见[3]。说明在IgA肾病HLA-DR基因频率分布上可能也存在种族差异。本组实验还比较了大量 蛋白尿患者及反复肉眼血尿患者与正常人的DRw12频率,二者差异非常显著。目前关于肉眼血尿与IgA肾病预后的判断结论不一,因此,DRw12频率在肉眼血尿组增高可能与大量蛋白尿一样反映了IgA肾病病理改变的加重与DRw12有一定的关联。为此,我们比较了病理改变轻重两组IgA肾病DRw12基因频率的分布,结果病变重组DRw12频率较病变轻组有增高的趋势,经统计学处理无显著差异,所以DRw12与IgA肾病病理改变的关系尚不能作出结论,需增加检测例数。由上述结果看出IgA肾病的DRw12频率明显增高,提示DRw12与IgA肾病的遗传因素有关联,但是否DRw12为IgA肾病的遗传易感因素尚需进行IgA肾病患者的家系调查。
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    参考文献

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    2 Berthoux F C, et al. HLA-Bw 35 and mesangial IgA glomerulonephritis. N Engl J Med 1978; 298:1304.

    3 HiKi Y, et al. Strong association of HLA-DR 4 with benign IgA nrphropathy. Nephron 1982; 32:222.

    4 Fumiya Obata, et al. HLA-DR gene frequencies in the Japanese population obtained by oligonucleotide genotyping Tissue Antigens 1991;38:124.
, 百拇医药
    5 Obata F, et al. Oligonucleotide genotyping as a method of detecting the HLA-DR2 (DRw15)-Dw2, DR2 (DRw15)-Dw12,DR4-Dw15and DR4-d “KT2”haptotypes in the Japanese population. Tissue Antigens 1989;33:550.

    6 Bell JI, et al. Allelic variation in the DR subergion of the human major histocompatibility complex. Proc Natl Acad Sci USA 1987:84:6243.

    7 Merryman P, et al. Nucleotide sequence of a DRw 10 B chain cDNA clone J Immunol 1988; 140:2447.
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    8 Svejgaard A, et al. HLA antigens and disease stati-stical and genetical considerations. Tissue Antigens 1974;4:95.

    9 Kobayashi Y, et al. IgA nephropathy with clinical remission. Nippon Jinzo Gakkai Shi 1985; 27:1339.

    10 王福庆等,人类白细胞抗原与原发性IgA肾病,中华肾脏病杂志 1990;6:297。

    11 Huang CC, et al. HLA and Chinese IgA nephro-pathy in Taiwan, Tissue Antigens 1989;33:45., 百拇医药