快报 | 白细胞介素4基因多态性与结核病风险:Meta分析

Interleukin 4 gene polymorphisms and the risk of tuberculosis: A meta-analysis.

Zhen L, Sun Y, Gao J. 

Cytokine，2023，169：156282.

doi: 10.1016/j.cyto.2023.156282.

PMID：37364407.

背景

全球感染结核病的患者数估计每年为1000万例，死于结核病的患者数约为100万例，结核病仍然是世界范围导致死亡的前10大传染病之一 。世界卫生组织进行的一项调查显示，大多数结核病患者生活在东南亚、非洲和西太平洋。尽管世界上大约1/4的人口感染过结核分枝杆菌 (MTB)，但只有5%～10%的结核分枝杆菌潜伏感染者会发展为活动性肺结核。在这少数的活动性结核病患者中，MTB的易感性受到病原体、宿主，以及环境因素的相互影响。

在 对抗MTB的过程中，细胞免疫反应至关重要，因为它们激活巨噬细胞并调节Th1反应（介导保护性肉芽肿形成）与Th2反应（介导超敏反应导致组织损伤从而失去对结核感染的控制）之间的平衡。白细胞介素-4（IL-4）是一种关键的并具有多方面作用的细胞因子，对免疫过程有负调节作用。它调节巨噬细胞的表达，抑制 Th1细胞产生IFN-γ，并促进 Th2反应的活化。这些相互作用最终可能导致削弱机体对抗结核感染的不利影响。据报道，进展期结核病患者的IL-4水平增加。

IL-4 基因是位于5q31-q33染色体上的一个25 kb的基因。–589C/T（rs 2243250）的多态性已被确定位于转录起始点上游 。既往研究表明，该基因位点多态性中T等位基因的存在增强了转录因子的结合，导致了 IL-4 基因转录活性的上调。因此，这可能会提高IL-4依赖的免疫反应的效能。近年来，对+4221C>A (rs 2243268) 和–33C/T (rs 2070874) 多态性的研究激增。在 IL-4 基因转录启动点上游被确认的3种功能多态性 (–589 C/T、+4221 C>A和–33 C/T) 已被证明能提高IL-4依赖的免疫反应的效能。

近10年来一些流行病学的研究探讨了IL-4 基因位点–589 C/T、+4221 C>A和–33 C/T的多态性是如何影响结核病发病率的。然而，这些研究没有得出一致的结果。Meta分析是一种有效的方法来检测在小型研究中不明显的关系，特别是在那些评估罕见多态性的研究中。这个meta分析的目的是审查先前相关研究中IL-4基因多态性与结核病患病风险之间的相关性。

材料与方法

1.搜索策略：该meta分析利用CNKI和PubMed数据库进行分析 (最后一次搜索更新是2023年1月)， 英文文献使用以下关键词：“tuberculosis or TB”or“interleukin-4 or IL-4”and “polymorphism or variant”，中文使用以下关键词：“结核或结核病”或“白细胞介素-4或IL-4”和“多态性或变异性”以确定相关文献 。还对原始研究的参考文献进行了人工搜索。

2.纳入标准：（1）结核病患者与正常人群的病例对照研究；（2） 评价分析了IL-4基因多态性（–589 C/T、+4221 C>A和–33 C/T）与结核病风险的研究；（3）有足够数量的基因型信息。

排除标准：（1）不是病例对照研究；（2）不纳入通信、病例报道、社论或综述；（3）缺乏原始数据或原始数据不足。将同一研究小组发表的文章进行比较，以确定纳入患者是否重叠。部分重叠的只选取最新的患者数据。

3. 数据收集： 两名研究者分别独立按照上述标准纳入文献，并从每篇文献中获得数据。当出现分歧则通过讨论解决。获得数据条目包括第一作者、出版日期、病例和对照、研究所在国家、基因型频率、案例和对照组例数，以及哈迪-温伯格平衡 (HWE) 控制的证据。

4. 统计学处理：采用Stata软件用于统计分析，以P< 0.05为差异有统计学意义。为了评估IL-4 基因多态性与结核感染之间的相关强度，A vs. a, AA vs. aa, Aa vs. aa, AA + Aa vs. aa, and AA vs. aa + Aa对应的95%置信区间 (95%CI) 的概率比 (OR值) 被计算出来。"A"和"a"分别是主要和次要等位基因。此外，还计算了一个基于I²统计数据的异质性检验，设置I²>50%提示明显的异质性。如果存在异质性，则使用随机效应模型计算集合的OR值，否则将使用固定效应模型进行单向敏感性分析，以检查合并或受影响的每一个被淘汰的研究。使用漏斗图及Begg’s检验来评价发表偏倚。IL-4 基因多态性的生物信息学分析使用HaploReg软件4.1来预测这些多态性的功能。

结果

1. 符合条件的研究：共确定了501项相关研究，其中14项符合纳入条件进入meta分析。文献发表于2006—2022年期间。利用HWE测试评估对照组的基因型数据。纳入文献所涉及的研究中，10项来自欧洲，4项来自亚洲。

2. Meta分析结果： IL-4 −589C/T多态性和结核病的相关性风险见图2和表2。结果显示 ，IL-4 −589C/T基因多态性与结核病的发病风险之间没有相关性 (T vs. C: OR = 1.12, 95%CI ：0.89～1.41; TT vs. CC: OR = 1.33, 95%CI：0.77～2.32; CT vs CC: OR = 1.13, 95%CI：0.77～1.65; 显性模式: OR = 1.16, 95%CI：0.77～1.74; 隐性模式: OR = 1.08, 95%CI：0.91～1.27) 。基于人种分层亚组分析发现，IL-4 −589C/T多态性与高加索人罹患结核病的风险增加有关 (隐性模式: OR = 2.54, 95%CI：1.30～4.96)。

在我们的研究， IL-4 −33C/T多态性与结核病发病风险之间没有相关性 (T vs. C: OR = 1.26, 95%CI：0.46～3.45; TT vs. CC: OR = 1.70, 95%CI：0.11～27.48; CT vs. CC: OR = 1.29, 95%CI：0.17～9.74; 显性模式: OR = 1.57, 95%CI：0.12～20.16; 隐性模式: OR = 1.31, 95%CI：0.50～3.40)。在 IL-4 + 4221C > A 多态性与结核病发病风险之间也存在相关性 (隐性模式: OR = 1.40, 95%CI：1.07～1.83)。

3. 发表偏倚：Begg’s检测没有发现任何发表偏倚的证据，这意味着没有发表偏倚。

4. 功能预测：根据HaploReg数据分析显示，在IL-4基因–589C/T的多态性和–33C/T以及+ 4221C > A的多态性之间存在连锁不平衡现象。

讨论

由于疾病易感性的临床多样性，似乎表明结核病并不是由细菌感染这一单一因素引起的疾病。除社会经济因素和病原体的毒力因素之外，宿主遗传因素在结核病易感性中扮演重要角色。很少有研究关注 IL-4基因变异与结核病易感性相关。最多常用的 IL-4 基因多态性的研究涉及到–589 C/T、+4221 C>A和–33 C/T。由于抽样规模有限、经费不足和人口多样化，结果不一致且有争议。所以在此就IL-4 基因多态性和结核病易感性之间的相关性进行meta分析。

我们定量分析IL-4 基因多–589 C/T、+4221 C>A和–33 C/T多态性与结核病风险的相关性。据我们所知，这是第一次全面评估IL-4基因多态性与结核病风险的相关性，共计合并分析了14篇文献。结果表明，–589C/T多态性与感染肺结核的风险没有显著相关性。然而，基于族裔的分组分析表明，在高加索人口中，–589 C/T与结核病之间存在着显著的相关性。这一结果可归因于遗传背景的变异以及环境因素在不同种族群体之间的不同，而 IL-4 –33 C/T多态性的影响可以忽略不计。相反，IL-4 +4221 C>A多态性与结核病相关。这些结果的稳健性是通过检查出版物的偏倚来确定的。此外，在Della Bella等最近进行的一项实验研究中，对抗人白细胞-2免疫斑点法作为诊断工具在区分成年结核分枝杆菌潜伏感染和活动性结核病中的有效性进行了探讨。这些发现表明，在结核病的发生和发展中，IL-2起着至关重要的作用。之前的meta分析结果表明，IL-2 免疫佐剂治疗是对结核病患者的一种安全干预，它能刺激CD4⁺ T细胞和自然杀伤细胞的增殖和转化，从而提高患者的痰菌阴转率。鉴于细胞因子在调节抗微生物免疫反应中的关键作用，建议今后的研究应关注IL-4在结核病中的诊断和治疗效果。因此，联合检测IL-4 基因多态性和血清IL-4水平可能被证明是结核病早期诊断和治疗的手段之一 。

当然，为了全面了解meta分析结果的综合影响，需要从多个角度加以审查。先前的基础研究表明 IL-4 基因多态性–589 C/T和+4221 C>A可能影响IL-4蛋白的转录活性或结构组成。这些变异有可能影响到IL-4的生物功能，导致免疫功能紊乱，损害抗菌免疫反应，并最终导致对结核病的易感性。此外，HaploReg分析显示IL-4 基因 –589C/T多态性与+4221C>A变异之间存在连锁不平衡，这也提示基因多态性可能协同作用共同促进结核病的发展。

需要指出，本文存在一些局限性，尤其是在解释其结果时应考虑到：第一，不完整的原始数据和出版限制使我们无法将某些相关研究纳入到我们的meta分析中。第二，这个meta分析使用的随机效应模型必须谨慎解释，因为我们不知道原始的论文是否将基因型信息按年龄、性别和暴露等主要混淆变量分层。此外，混杂因素可能导致不可预测的混杂偏倚。

本文结果表明，白人 IL-4 –589C/T多态性增加了罹患结核病的风险，而且 IL-4 +4221C>A多态性与结核病风险相关。然而，更进一步的研究将需要更大的样本数量。

本文来自于“中国防痨杂志期刊社”公众号