胡英芳,王灿敏,宋云峰,王朦夏,魏宜,李泽华,李夏西

(1.广东省第二人民医院重症医学科,广东 广州 510310;2.南方医科大学深圳医院a.整形外科,b.肿瘤科,广东 深圳 518000)



Toll样受体4基因Asp299Gly多态性与脑膜炎球菌病易感性的Meta分析

胡英芳1,王灿敏1,宋云峰1,王朦夏1,魏宜1,李泽华2a,李夏西2b

(1.广东省第二人民医院重症医学科,广东 广州 510310;2.南方医科大学深圳医院a.整形外科,b.肿瘤科,广东 深圳 518000)

目的 探讨Toll样受体4(TLR4)基因Asp299Gly多态性与脑膜炎球菌病易感性的关系。方法 检索Pubmed,Cohrance,Embase,CNKI,维普,万方等数据平台从建库截止到2015 年12 月31日的文献,搜寻符合纳入和排除条件的随机对照研究,RevMan5.0.0软件进行Meta分析。结果 共纳入4 篇文献,样本总量3 707例,其中研究组1 681例,对照组2 026例。Meta分析未见TLR4基因Asp299Gly多态性与脑膜炎球菌病易感性相关(等位基因AvsG∶OR=1.01,95%CI=0.84~1.23,P=0.89;基因型AA/AGvsGG∶OR=1.05,95%CI=0.55~2.02,P=0.87;基因型AAvsAG/GG∶OR=1.01,95%CI=0.82~1.24,P=0.95)。结论 未见TLR4基因Asp299Gly多态性与脑膜炎球菌病易感性相关。

TLR4基因Asp299Gly多态性;多态性;单核苷酸;脑膜炎球菌病;Meta分析

脑膜炎球菌(meningococcus)亦名脑膜炎奈瑟球菌(neisseria meningitides),是导致细菌性脑膜炎的主要病原体。侵袭性脑膜炎球菌病(invasive meningococcal disease)在发达国家是儿童死亡和残疾的主要病因,平均死亡率达10%[1]。研究发现免疫功能在一定程度上决定机体对脑膜炎球菌病的易感性及严重程度,缺乏脑膜炎球菌抗原特异抗体的人群更易发生脑膜炎球菌病[2]。某些基因如Toll样受体(TLRs)基因可影响人体的先天和后天免疫反应,从而与脑膜炎球菌病相关[3]。Toll样受体4(TLR4)基因是Toll样受体基因中研究最广泛的一种[4],研究表明TLR4基因12874位点A/G的突变(Asp299Gly)可以改变胞外受体结构,影响个体对内毒素和脂多糖(LPS)的反应性,从而影响个体对脑膜炎球菌病的易感性[5]。但目前研究对于TLR4基因Asp299Gly多态性与脑膜炎球菌病是否相关仍存在争议,由于Meta分析可综合多种研究提供更可信证据,因此我们搜集现有文献进行Meta分析,以期提供TLR4基因Asp299Gly多态性与脑膜炎球菌病易感性关系的证据。

1 资料与方法

1.1 文献检索策略 以“Toll-like receptor”或“TLR”、“polymorphism”、“meningococcal”或“meningitides”为检索词来检索Pubmed,Cohrance,Embase数据库,以“Toll样受体” 或“TLR”、“脑膜炎球菌病”为检索词来检索CNKI、万方、维普等数据库。对象为不限语种公开发表的关于TLR4基因多态性与脑膜炎球菌病易感性关系的论文。采用参考文献回溯法搜集更多文献。所有检索截止至2015年12月31日。

1.2 文献纳入标准 (1)关于TLR4基因多态性与脑膜炎球菌病易感性关系的病例对照研究;(2)研究数据完善,包含研究组和对照组的各基因型分布频数;(3)论文中报告数据完整或根据报告结果能计算出各基因型分布频数,文中统计方法无误;(4)去除重复研究、数据不清无法计算基因型频数的文献;(5)纳入文献健康对照组符合Hardy-Weinberg遗传平衡检验。

1.3 质量评价及资料提取 参考英国牛津循证医学中心文献严格评价项目(Oxford critical appraisal skill program,OxfordCASP,2004)[6]评价纳入病例对照研究的质量:(1)样本量是否充足;(2)诊断标准交待是否清楚;(3)对照组是否与研究组具有可比性;(4)基因检测方法是否合理;(5)分组配匹情况;(6)数据是否充分完整等进行严格的质量评价。由第一作者与通信作者商议确定每篇文章的评分以及是否纳入,如存在争议,通过与第三方讨论解决分歧。

1.4 统计学方法 Meta分析采用Review Manager5.0.0软件(Cochrane网下载)。各项研究的异质性根据Cochrane手册,采用Q检验和I2检验来评价。如I2<50%,表明异质性尚可,采用固定效应模型进行Meta分析;如I2>50%,表明异质性较大,采用随机效应模型,同时采用敏感性分析排除异质性最大的研究,最后采用固定效应模型比较Meta分析的结果。发表偏倚通过漏斗图来评价。

2 结果

2.1 文献检索结果 最终纳入4篇英文文献,纳入研究的患者均为脑膜炎球菌病,对照组均为健康人群,经验证所有对照组均服从Hardy-Weinberg定律。样本量总计为3 707例,其中研究组1 681例,对照组2 026例,具体见表1。

2.2 Meta分析结果

2.2.1 结果汇总 对TLR4基因Asp299Gly多态性与脑膜炎球菌病关系进行Meta分析,具体见表2。

表2 Meta分析结果

表1 纳入文献基本特征及数据提取

2.2.2 最终结果 对纳入研究的进行Meta分析,检验结果示等位基因AvsG时Q=4.66,P=0.20,I2=36%,异质性尚可,采用固定效应模型得到OR=1.01(95%CI=0.84~1.23),Z=0.14,P=0.89(图1),差异无统计学意义,即未见TLR4基因Asp299Gly多态性与脑膜炎球菌病易感性相关。采用相同方法分析基因型AA/AGvsGG时:I2=0,OR=1.05(95%CI=0.55~2.02),Z=0.16,P=0.87(图2);基因型AAvsAG/GG时:I2=33%,OR=1.01(95%CI=0.82~1.24),Z=0.06,P=0.95(图3)。均未见TLR4基因Asp299Gly多态性与脑膜炎球菌病易感性相关。漏斗图评价纳入的4项研究未见明显发表偏倚(图4)。

图4 漏斗图评价纳入文献的发表偏倚

3 讨论

此研究采用Meta分析来评价TLR4基因Asp299Gly基因多态性与脑膜炎球菌病易感性的关系,Meta分析可综合已发表的研究得出更全面客观的结果[11]。个体对脑膜炎球菌的反应一定程度上取决于免疫系统对细菌LPS的反应[12]。CD14可与LPS结合蛋白与共同作用,使LPS转移到Toll样受体4/髓样分化蛋白-2复合物TLR4/MD-2复合体上,相关信号通路的激活可导致NF-κB和AP-1活化,从而激活其他炎症因子的表达[13]。因此,TLR4基因与各种炎症相关疾病密切相关,如脓毒血症[14]、肺结核[15]、溃疡性结肠炎等[16]。TLR4基因有多种基因多态性,Orange等[17]在白种人中发现有13种TLR4基因多态性。Asp299Gly (rs4986790) 和Thr399Ile (rs4986791)是TLR4中最常见的错义突变,在人群中占5%以上。TLR4 Asp299Gly是在TLR4第四外显子896A/G的替换导致天门冬氨酸被甘氨酸替换,从而对LPS低反应[18]。理论上说,TLR4 Asp299Gly可能与感染性疾病存在一定关联,Read等[7]最早研究TLR4 Asp299Gly与脑膜炎球菌病的关系,发现两者无关联。其后Smirnova等[8]的研究表明TLR4 Asp299Gly与脑膜炎球菌病存在临界相关。关于TLR4 Asp299Gly与脑膜炎球菌病的关系一直存在争议。我们采用Meta分析的方法,综合纳入4篇文献,最终得到结论:TLR4 Asp299Gly与脑膜炎球菌病不论是在等位基因AvsG,还是在AA/AGvsGG或者AAvsAG/GG,其OR值的95%可信区间均经过1,P>0.05,即未见TLR4 Asp299Gly与脑膜炎球菌病的相关性。分析原因是:(1)TLR4 Asp299Gly确实与脑膜炎球菌病不相关,在脑膜炎球菌病的发生发展中,TLR4 Asp299Gly主要是通过引起免疫功能改变来影响个体对感染的易感性[3],可能TLR4 Asp299Gly未起到作用或作用较小不足以引起脑膜炎球菌病易感性统计学意义的改变;(2)脑膜炎球菌病易感性不仅与基因多态性相关,更与脑膜炎球菌的侵袭能力和生物学特性、个体的种族、年龄、性别、遗传因素、生活环境等相关[2]。由于对脑膜炎球菌病与TLR4 Asp299Gly基因多态性关系的研究较少,本研究纳入的研究数量及样本量均较小,故未见TLR4基因Asp299Gly多态性与脑膜炎球菌病易感性相关性,随着今后对TLR4基因Asp299Gly多态性与脑膜炎球菌病相关性研究的增加与深入,可能得出更切实可信的结论。虽然Meta分析可以综合各项研究得到更可靠结论,但由于各研究之间的的异质性和本身的发表偏倚对Meta分析结果存在影响,故本结论仍待更多随机对照临床研究来证实。

图1 等位基因A vs G的森林图

图2 基因型AA/AG vs GG的森林图

图3 基因型AA vs AG/GG的森林图

[1] Gianchecchi E,Torelli A,Piccini G,et al.N.meningitidis and TLR polymorphisms:A fascinating immunomodulatory network[J].Vaccines (Basel),2016,4(2):20-25.

[2] Dellepiane RM,Dell'Era L,Pavesi P,et al.Invasive meningococcal disease in three siblings with hereditary deficiency of the 8(th) component of complement:evidence for the importance of an early diagnosis[J].Orphanet J Rare Dis,2016,11(1):64-69.

[3] Bradley DT,Bourke TW,Fairley DJ,et al.Susceptibility to invasive meningococcal disease:polymorphism of complement system genes and Neisseria meningitidis factor H binding protein[J].PLoS One,2015,10(3):e0120757.

[4] Akira S,Takeda K.Toll-like receptor signalling[J].Nat Rev Immunol,2004,4:499-511.

[5] Briassoulis G,Galani A.Prognostic markers of pediatric meningococcal sepsis[J].Expert Rev Anti Infect Ther,2014,12(9):1017-1020.

[6] Atkins D,Best D,Briss PA,et al.Grading quality of evidence and strength of recommendations[J].BMJ,2004,328(7454):1490-1494.

[7] Read RC,Pullin J,Gregory S,et al.A functional polymorphism of toll-like receptor 4 is not associated with likelihood or severity of meningococcal disease[J].J Infect Dis,2001,184(5):640-642.

[8] Smirnova I,Mann N,Dols A,et al.Assay of locus-specific genetic load implicates rare Toll-like receptor 4 mutations in meningococcal susceptibility[J].Proc Natl Acad Sci USA,2003,100(10):6075-6080.

[9] Allen A,Obaro S,Bojang K,et al.Variation in Toll-like receptor 4 and susceptibility to group A meningococcal meningitis in Gambian children[J].Pediatr Infect Dis J,2003,22(11):1018-1019.

[10] Biebl A,Muendlein A,Kazakbaeva Z,et al.CD14 C-159T and toll-like receptor 4 Asp299Gly polymorphisms in surviving meningococcal disease patients[J].PLoS One,2009,4(10):e7374.

[11] 刘晓敏,陈银河,申才良,等.Matrilin-1基因rs1149048单核苷酸多态性与青少年特发性脊柱侧凸易感性的Meta分析[J].安徽医药,2015,19(10):1933-1936.

[12] Caroff M,Karibian D,Cavaillon JM,et al.Structural and functional analyses of bacterial lipopolysaccharides[J].Microbes Infect,2002,4:915-926.

[13] Leung TF,Tang NL,Wong GW,et al.CD14 and Toll-like receptor:potential contribution of genetic factors and mechanisms to inflammation and allergy[J].Curt Drllg Targets Allergy,2005,4:169-175.

[14] Kumpf O,Giamarellos-Bourboulis EJ,Koch A,et al.Influence of genetic variations in TLR4 and TIRAP/Mal on the course of sepsis and pneumonia and cytokine release:an observational study in three cohorts[J].Crit Care,2010,14(3):103.

[15] Shah JA,Vary JC,Chau TT,et al.Human TOLLIP regulates TLR2 and TLR4 signaling and its polymorphisms are associated with susceptibility to tuberculosis[J].J Immunol,2012,189(4):1737-1746.

[16] Sivaram G,Tiwari SK,Bardia A,et al.Macrophage migration inhibitory factor,Toll-like receptor 4,and CD14 polymorphisms with altered expression levels in patients with ulcerative colitis[J].Hum Immunol,2012,73(2):201-205.

[17] Orange JS,Geha RS.Finding NEMO:genetic disorders of NFkB activation[J].J Clin Invest,2003,112:983-985.

[18] Notarangelo L,Casanova JL,Conley ME,et al.Primary immunodeficiency diseases:an update from the International Union of Immunological Societies Primary Immunodeficiency Diseases Classification Committee Meeting in Budapest[J].J Allergy Clin Immunol,2006,117:883-896.

A Meta-analysis of TLR4 Asp299Gly polymorphism contributing to meningococcal disease

HU Yingfang,WANG Canmin,SONG Yunfeng,et al

(DepartmentofICU,GuangdongNo.2ProvincialPeople'sHospital,Guangzhou,Guangdong510310,China)

Objective To investigate the association between TLR4 Asp299Gly polymorphism and meningococcal disease.Methods Pubmed,Embase,Cohrance,CNKI,VIP,Wanfang Database were searched to get related literature of clinical controlled trials.Meta-analysis was conducted by RevMan 5.0.0 software.Results Four case-control studies with 1681 patients and 2026 healthy controls were included.Meta-analysis showed that there was no significant correlation between TLR4 Asp299Gly polymorphism and meningococcal disease (allele AvsG∶OR=1.01,95%CI=0.84~1.23,P=0.89;AA/AGvsGG∶OR=1.05,95%CI=0.55~2.02,P=0.87;AAvsAG/GG∶OR=1.01,95%CI=0.82~1.24,P=0.95).Conclusion No significant correlation between TLR4 Asp299Gly polymorphism and meningococcal disease was found in the meta-analysis.

TLR4 Asp299Gly;Polymorphism;Single nucleotide;Meningococcal disease;Meta-analysis

广东省医学科学技术研究基金(A2016568)

10.3969/j.issn.1009-6469.2016.10.032

2016-06-29,

2016-09-26)