Генетическая предрасположенность является наиболее важным фактором, определяющим возникновение и характер течения атопических заболеваний (АЗ). Известно, что АЗ по своей природе полигенны [4, 6]. Данные скрининговых исследований свидетельствуют, что гены атопии и ассоциированных с ней заболеваний расположены в основном в десяти участках человеческого генома [1]. Согласно данным полногеномных исследований, в регионе 6p21.1-23, на котором располагается комплекс HLA, локализованы ключевые гены атопии [1, 6, 7].
Выявление генетических факторов, обусловливающих предрасположенность или устойчивость к пыльцевой аллергии (ПА) имеет чрезвычайно важное клиническое значение, поскольку идентификация генов, ответственных за развитие ПА, позволит в ранние сроки приступить к проведению необходимых профилактических мероприятий у пока здоровых людей, а у уже заболевших лиц - предупредить переход заболевания в более тяжелую форму. Давно известно, что локусы HLA-DR, DQ и DP регулируют функциональную активность иммунокомпетентных клеток, а HLA-DRB1 является главным геном иммунного ответа в организме человека. В настоящее время известны немногочисленные сообщения об ассоциациях аллелей HLA II класса с основными клиническими фенотипами ПА - сезонным аллергическим ринитом (САР) и атопической (пыльцевой) бронхиальной астмой (ПБА). К сожалению, подобные исследования в русской популяции никогда не проводились, что определят актуальность этой проблемы.
Цель настоящего исследования состояла в выявлении взаимосвязи аллелей HLA II класса (DRB1 и DQB1) с восприимчивостью к ПБА и САР у больных русской национальности, проживающих в Астраханском регионе.
Материал и методы исследования
Генотипирование по аллелям HLA-DRB1 и HLA-DQB1 проведено у группы больных ПА русской национальности, проживающих в Астраханской области (61 человек). Основная группа состояла из двух подгрупп: больные САР (31 человек) и больные ПБА (30 человек). В качестве контрольных показателей использованы результаты HLA-генотипирования 94 здоровых доноров русской национальности, проживающих в Астраханской области.
Дизайн исследования: обсервационное, когортное, ретроспективное, популяционно-генетическое.
Критерии включения в исследование:
- наличие ПА (САР или САР в сочетании с ПБА) в течение как минимум 3 сезонов, доказанной результатами аллергологического обследования;
- принадлежность к популяции русских - коренных жителей Астраханской области;
- возраст старше 18 лет;
- согласие больного на проведение исследования.
Критерии исключения из исследования:
- HLA-ассоциированные заболевания в анамнезе;
- наличие симптомов аллергического ринита (АР) и/или бронхиальной астмы (БА) вне сезона цветения аллергенных растений, связанных с сенсибилизацией к другим группам неинфекционных аллергенов (бытовым, эпидермальным; грибковым);
- проведение аллергенспецифической иммунотерапии в анамнезе.
Кожное тестирование осуществлялось при помощи скарификационных кожных проб с водно-солевыми экстрактами аллергенов из пыльцы растений производства ФГУП НПО «Аллерген» (г. Ставрополь) в период ремиссии ПА, вне сезона цветения аллергенных растений. В 1 мл водно-солевого экстракта каждого аллергена содержалось 10000 PNU. Диагностический набор включал 23 пыльцевых аллергена: лещина, ольха, дуб, береза, ясень, клен, тимофеевка, овсяница, ежа, рожь, мятлик, райграс, лисохвост, пырей, кукуруза, конопля, полевица, одуванчик, лебеда, амброзия, подсолнечник, полынь, циклахена. Кожное тестирование проводилось в период ремиссии заболевания вне сезона цветения растений.
У всех обследованных был определен общий уровень IgE в сыворотке крови методом одностадийного твердофазного иммуноферментного анализа (ИммуноФА-IgE, ЗАО «НВО Иммунотех», г. Москва). Общий уровень IgE считался повышенным при его значениях выше 100 МЕ/мл.
У пациентов с ПБА в период обострения заболевания проводилось изучение функции внешнего дыхания методом спирометрии и оценка обратимости бронхиальной обструкции путем проведения функциональной фармакологической пробы с сальбутамолом в ингаляционной дозе 400 мкг.
Диагнозы БА, АР верифицировались на основании критериев современных международных согласительных документов: «Глобальная стратегия лечения и профилактики бронхиальной астмы» (пересмотр 2006 г.), «Диагностика и лечение аллергического ринита и его влияние на бронхиальную астму» (пересмотр 2008 г.) [2, 6].
Определение аллелей HLA-DRB1, HLA-DQB1 у больных ПА проводили методом полимеразной цепной реакции (PCR-SSP low resolution) с помощью наборов реагентов «Biotest» (Германия). Были определены 13 групп аллелей гена HLA-DRB1(DRB1*01, -03, -04, -07, -08, -09, -10, -11, -12, -13, -14, -15, -16) и 8 специфичностей гена HLA-DQB1 (DQB1*0201, -0301, -0302, -0303, -0304, -04, -05, 06). У лиц контрольной группы генотипирование по аллелям HLA-DRB1, HLA-DQB1 проводили методом PCR-MSSP с использованием наборов реагентов «НПФ ДНК-Технология» (г. Москва, Россия) [3].
Статистическую оценку значимости различий частот встречаемости аллелей проводили с использованием критерия χ2. Относительный риск (RR) вычисляли по формуле Haldane. При RR > 1 определяли показатель этиологической фракции (EF). При RR < 1 использовали показатель превентивной фракции (PF). Различия считали значимыми при р < 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
Сведения о распределении специфичностей HLA-DRB1 и -DQB1 у больных САР и здоровых доноров представлены в табл. 1.
Таблица 1
Ассоциации аллелей HLA-DRB1 и -DQB1 с сезонным аллергическим ринитом
|
Аллели HLA |
Больные САР n = 31 |
Контроль n = 94 |
χ2 |
RR |
EF |
PF |
||
|
n |
% |
n |
% |
|||||
|
DRB1*01 |
1 |
3,2 |
14 |
14,9 |
4,21 |
0,27 |
- |
0,079 |
|
DRB1*15(02) |
17 |
54,8 |
27 |
28,7 |
5,87 |
2,96 |
0,363 |
- |
|
DRB1*16(02) |
1 |
3,2 |
5 |
5,3 |
0,92 |
0,8 |
- |
0,008 |
|
DRB1*17(03) |
6 |
19,4 |
10 |
10,6 |
0,90 |
2,05 |
0,099 |
- |
|
DRB1*04 |
7 |
22,6 |
19 |
20,2 |
0,0007 |
1,19 |
0,035 |
- |
|
DRB1*11(05) |
6 |
19,4 |
31 |
32,9 |
2,78 |
0,51 |
- |
0,165 |
|
DRB1*12(05) |
1 |
3,2 |
3 |
3,2 |
0,34 |
1,29 |
0,007 |
- |
|
DRB1*13(06) |
7 |
22,6 |
36 |
38,3 |
3,30 |
0,49 |
- |
0,207 |
|
DRB1*14(06) |
0 |
0 |
0 |
0 |
- |
- |
- |
- |
|
DRB1*07 |
5 |
16,2 |
30 |
31,9 |
3,72 |
0,44 |
- |
0,18 |
|
DRB1*08 |
7 |
22,6 |
4 |
4,3 |
7,60 |
6,15 |
0,189 |
- |
|
DRB1*09 |
1 |
3,2 |
5 |
5,3 |
0,92 |
0,80 |
- |
0,008 |
|
DRB1*10 |
1 |
3,2 |
3 |
3,2 |
0,34 |
1,29 |
0,007 |
- |
|
DRB1*x |
2 |
6,5 |
Н/Д |
Н/Д |
- |
- |
- |
- |
|
DQB1*02 |
14 |
45,2 |
39 |
41,5 |
0,02 |
1,16 |
0,064 |
- |
|
DQB1*03 |
10 |
32,3 |
68 |
72,3 |
17,72 |
0,19 |
- |
0,755 |
|
DQB1*04 |
2 |
6,5 |
4 |
4,3 |
0,00 |
1,70 |
0,027 |
- |
|
DQB1*05 |
7 |
22,5 |
21 |
22,3 |
0,05 |
1,05 |
0,01 |
- |
|
DQB1*06 |
22 |
70,9 |
53 |
56,4 |
1,50 |
1,84 |
0,323 |
- |
|
DQB1*x |
7 |
22,6 |
Н/Д |
Н/Д |
- |
- |
- |
- |
Примечание: Н/Д - нет данных.
Анализ показал, что с САР статистически значимо положительно ассоциированы специфичности DRB1*15 (RR = 2,96; EF = 0,363; p < 0,025), DRB1*08 (RR = 6,15; EF = 0,189; p < 0,01). В то же время у больных САР отмечалось статистически значимое снижение частот встречаемости аллелей DRB1*01 (RR = 0,27; 1/RR = 3,70; PF = 0,079; p < 0,05) и DQB1*03 (RR = 0,19; 1/RR = 5,26; PF = 0,755; p < 0,001). Кроме того, приближались к статистически значимым показателям различия в величине относительного риска специфичности DRB1*07 (RR = 0,44;1/RR = 2,27;РF = 0,180; p > 0,05).
Результаты сравнительного анализа распределения специфичностей HLA II класса у больных ПБА и у здоровых лиц представлены в табл. 2.
Таблица 2
Ассоциации аллелей HLA-DRB1 и HLA-DQB1 с атопической (пыльцевой)
бронхиальной астмой
|
Аллели HLA |
Больные ПБА n = 30 |
Контроль n = 94 |
χ2 |
RR |
EF |
PF |
||
|
n |
% |
n |
% |
|||||
|
DRB1*01 |
6 |
20 |
14 |
14,9 |
0,14 |
1,47 |
0,064 |
- |
|
DRB1*15(02) |
8 |
26,7 |
27 |
28,7 |
0,20 |
0,93 |
- |
0,022 |
|
DRB1*16(02) |
4 |
13,3 |
5 |
5,3 |
1,14 |
2,76 |
0,085 |
- |
|
DRB1*17(03) |
5 |
16,7 |
10 |
10,6 |
0,31 |
1,74 |
0,071 |
- |
|
DRB1*04 |
3 |
10,0 |
19 |
20,2 |
2,40 |
0,49 |
- |
0,095 |
|
DRB1*11(05) |
9 |
30,0 |
31 |
32,9 |
0,28 |
0,89 |
- |
0,039 |
|
DRB1*12(05) |
1 |
3,3 |
3 |
3,2 |
0,31 |
1,33 |
0,008 |
- |
|
DRB1*13(06) |
5 |
16,7 |
36 |
38,3 |
5,84 |
0,35 |
- |
0,255 |
|
DRB1*14(06) |
1 |
3,3 |
0 |
0 |
0,37 |
9,60 |
0,03 |
- |
|
DRB1*07 |
8 |
26,7 |
30 |
31,9 |
0,59 |
0,80 |
- |
0,069 |
|
DRB1*08 |
4 |
13,3 |
4 |
4,3 |
1,78 |
3,42 |
0,099 |
- |
|
DRB1*09 |
0 |
0 |
5 |
5,3 |
3,32 |
0,26 |
0 |
0 |
|
DRB1*10 |
0 |
0 |
3 |
3,2 |
2,80 |
0,43 |
0 |
0 |
|
DRB1*x |
6 |
20,0 |
Н/Д |
Н/Д |
- |
- |
- |
- |
|
DQB1*02 |
10 |
33,3 |
39 |
41,5 |
1,02 |
0,72 |
- |
0,133 |
|
DQB1*03 |
12 |
40,0 |
68 |
72,3 |
11,85 |
0,26 |
- |
0,745 |
|
DQB1*04 |
5 |
16,7 |
4 |
4,3 |
3,52 |
4,34 |
0,128 |
- |
|
DQB1*05 |
13 |
43,3 |
21 |
22,3 |
4,04 |
2,64 |
0,269 |
- |
|
DQB1*06 |
8 |
26,7 |
53 |
56,4 |
9,27 |
0,29 |
- |
0,459 |
|
DQB1*x |
12 |
40 |
Н/Д |
Н/Д |
- |
- |
- |
- |
Примечание: Н/Д - нет данных.
Статистически значимые показатели относительного риска были получены в основном для специфичностей-протекторов: DRB1*13 (RR = 0,35; 1/RR = 2,86; PF = 0,255; p < 0,025), DQB1*03 (RR = 0,26; 1/RR = 3,85; PF = 0,745; p < 0,001), DQB1*06 (RR = 0,29; 1/RR = 3,45; PF = 0,459; p < 0,005). Нами установлено, что при наличии в составе HLA-генотипа специфичности DQB1*05 риск развития ПБА в 2,64 раза превышает таковой при его отсутствии (RR = 2,64; EF = 0,269; p < 0,05).
Как известно, БА и АР нередко сочетаются друг с другом. Причем в подавляющем большинстве случаев АР предшествует формированию БА [5]. У многих исследователей возникает вопрос: почему у одних больных аллергический процесс ограничивается клиникой АР, а у части пациентов развивается БА. Полученные сведения о закономерностях распределения антигенов HLA II класса и у больных с наиболее распространенными вариантами клинического течения ПА - САР и ПБА - позволили нам провести сравнительный анализ HLA-профилей этих нозологий. Результаты анализа приведены в табл. 3.
Нами установлено, что у больных с сочетанной патологий (ПБА+САР) с большей частотой, чем у пациентов, страдающих изолированным САР, регистрируются специфичности DRB1*01 (20 % против 3,2 %), DRB1*16 (13,3 % против 3,2 %), DRB1*11 (30,0 % против 19,4 %), DRB1*14 (3,3 % против 0 %), DRB1*07 (26,7 % против 16,2 %), DQB1*03 (40,0 % против 32,3 %), DQB1*04 (16,7 % против 6,5 %), DQB1*05 (43,3 % против 22,5 %). Кроме того, гомозиготность по локусам DRB1 и DQB1 чаще встречалась у больных ПБА: соответственно в 20 и 40 % против 6,5 и 22,6 % случаев в группе сравнения. В то же время у больных САР с большей частотой, чем у больных с сопутствующей ПБА, встречались аллели DRB1*15 (54,8 % против 26,7 %), DRB1*17 (19,4 % против 17,6 %), DRB1*04 (22,6 % против 10 %), DRB1*13 (22,6 % против 16,7 %), DRB1*08 (22,6 % против 13,3 %), DRB1*09, DRB1*10 (в обоих случаях 3,2 % против 0 %), DQB1*02 (45,2 % против 33,3 %), DQB1*06 (70,9 % против 26,7 %).
Таблица 3
Сравнение распределения аллелей HLA-DRB1- и HLA-DQB1 у больных сезонным аллергическим ринитом и атопической (пыльцевой) бронхиальной астмой
|
Аллели HLA |
Больные ПБА = 30 |
Больные САР n = 31 |
χ2 |
RR |
EF |
PF |
||
|
n |
% |
n |
% |
|||||
|
DRB1*01 |
6 |
20 |
1 |
3,2 |
2,73 |
5,39 |
0,163 |
- |
|
DRB1*15(02) |
8 |
26,7 |
17 |
54,8 |
6,24 |
0,31 |
- |
0,431 |
|
DRB1*16(02) |
4 |
13,3 |
1 |
3,2 |
0,94 |
3,45 |
0,095 |
- |
|
DRB1*17(03) |
5 |
16,7 |
6 |
19,4 |
0,37 |
0,85 |
- |
0,03 |
|
DRB1*04 |
3 |
10,0 |
7 |
22,6 |
2,80 |
0,42 |
- |
0,126 |
|
DRB1*11(05) |
9 |
30,0 |
6 |
19,4 |
0,44 |
1,73 |
0,127 |
- |
|
DRB1*12(05) |
1 |
3,3 |
1 |
3,2 |
0,48 |
1,03 |
0,001 |
- |
|
DRB1*13(06) |
5 |
16,7 |
7 |
22,6 |
0,82 |
0,70 |
- |
0,068 |
|
DRB1*14(06) |
1 |
3,3 |
0 |
0 |
0,00 |
3,20 |
0,023 |
- |
|
DRB1*07 |
8 |
26,7 |
5 |
16,2 |
0,48 |
1,82 |
0,12 |
- |
|
DRB1*08 |
4 |
13,3 |
7 |
22,6 |
1,62 |
0,55 |
- |
0,1 |
|
DRB1*09 |
0 |
0 |
1 |
3,2 |
4,00 |
0,33 |
0 |
0 |
|
DRB1*10 |
0 |
0 |
1 |
3,2 |
4,00 |
0,33 |
0 |
0 |
|
DRB1*x |
6 |
20,0 |
2 |
6,5 |
1,41 |
3,13 |
0,136 |
- |
|
DQB1*02 |
10 |
33,3 |
14 |
45,2 |
1,46 |
0,62 |
- |
0,201 |
|
DQB1*03 |
12 |
40,0 |
10 |
32,3 |
0,13 |
1,38 |
0,111 |
- |
|
DQB1*04 |
5 |
16,7 |
2 |
6,5 |
0,72 |
2,55 |
0,101 |
- |
|
DQB1*05 |
13 |
43,3 |
7 |
22,5 |
2,11 |
2,52 |
0,261 |
- |
|
DQB1*06 |
8 |
26,7 |
22 |
70,9 |
13,81 |
0,16 |
- |
0,717 |
|
DQB1*x |
12 |
40 |
7 |
22,6 |
1,42 |
2,21 |
0,219 |
- |
Проведенный статистический анализ не выявил ассоциированные с ПБА HLA-II специфичности, однако, приближающиеся к достоверным значения RR, отражающие положительный характер связи, имеют аллели DRB1*01 (RR = 5,39; EF = 0,163; p > 0,05) и DQB1*05 (RR = 2,52; EF = 0,261; p > 0,05). Статистически значимо низкий риск развития ПБА отмечен у носителей специфичностей DRB1*15 (RR = 0,31; 1/RR = 3,23; PF = 0,431; p < 0,025) и DQB1*06 (RR = 0,16; 1/RR = 6,25; PF = 0,717; p < 0,001).
Выводы
Таким образом, положительная HLA-ассоциативная связь с САР определена для аллелей DRB1*15 и DRB1*08, а отрицательная - для специфичностей DRB1*01 и DQB1*03. Предрасположенность к развитию ПБА связана с HLA-DQB1*05. Присутствие в генотипе специфичностей DRB1*13, DQB1*03, DQB1*06 негативно ассоциировано с ПБА. Маркеры риска возникновения сезонной астмы у больных САР из числа HLA-II специфичностей нами не найдены. Низкий риск присоединения ПБА к САР ассоциирован с наличием в генотипе больного ПА аллелей DRB1*15 и DQB1*06.
Результаты проведенного исследования убедительно демонстрируют, что более широкое внедрение в повседневную медицинскую практику в качестве рутинных исследований на наличие генетических предикторов атопии позволяет обосновывать отбор пациентов в группы риска, вследствие чего повышается эффективность первичной профилактики ПА и других АЗ.
Рецензенты:
Эсаулова Т.А., д.м.н., профессор, зав. терапевтической службой Негосударственного учреждения здравоохранения «Медико-санитарная часть», г. Астрахань;
Астахин А.В., д.м.н., профессор, зам. главного врача по клинико-экспертной работе Государственного учреждения здравоохранения «Александро-Мариинская областная клиническая больница», г. Астрахань.
Работа поступила в редакцию 27.10.2011.