CC BY
40
Генотипы HLA класса в русской популяции при инсулинзависимом сахарном диабете
A.B. Зилов. *Л.П. Алексеев. *М.Н. Болдырева. И.Ю. Демидова, ::'Д.Ю. Трофимов.
::И.С. Гуськова. Дедов И.II.
Кафедра эндокринологии (зав.-акад. РАМН И.И. Дедов) Московской медицинской академии им. И.М.Сеченова
*Государственный научный центр “Институт иммунологии” (дир.-акад. РАМН P.M. Хаитов) М3 РФ, Москва
Инсулинзависимый сахарный диабет (ИЗСД)
- аутоиммунное заболевание, существенная роль в развитии которого принадлежит наследственной предрасположенности [8]. Установление генетических факторов предрасположенности к ИЗСД и патогенетически значимых маркеров заболевания имеет большое значение для выявления лиц, зходящих в группу повышенного риска развития болезни (особенно в семьях с уже имеющимися больными НЗСД). для прогноза течения ИЗСД. а также для зыяснения генетически обусловленных механизмов патогенеза заболевания [6]. Решение этих задач позволит на многие годы отодвинуть, а, возможно, и предотвратить развитие заболевания, его осложнений. Последнее десятилетие ознаменовано новым качественным прорывом в изучении генетики ИЗСД, открыто большое число генов, имеющих значительную ассоциацию с заболеванием. Однако доминирующее значение по-прежнему принадлежит генам главного комплекса гистосовместимости (НЬА системы).
В последнее десятилетие благодаря достижениям молекулярной биологии и генетики появилась возможность изучения не только антигенов НЬА. но и кодирующих их генов. Разработанный несколько лет назад метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) и применение его в ДНК-генотипировании аллелей НЬА открыл перспективы в повышении эффективности изучения генетической предрасположенности к заболеваниям. что позволяет выявлять случаи более высокого относительного риска развития патологии, быстро и объективно проводить обследование значительных контингентов населения, проживающих в различных регионах России и СНГ, а также проводить обследование здоровых сибсов с целью прогноза развития ИЗСД в семьях с высокой заболеваемостью. В то же время идентификация, например, аллелей НЬА II класса [5. 7] может привести к обнаружению новых, не известных до настоящего времени, но тесно ассоциированных с ИЗСД НЬА-маркеров.
Изучение генов главного комплекса гистосовместимости в европеоидных и иных группах (в том числе и московской европеоидной) начали проводиться более 20 лет назад [2, 3, 4]. однако переход на молекулярногенетические методы исследований с выявлением конкретного гена (или его аллельных вариантов) позволил по-новому интерпретировать полученный ранее материал.
Цель настоящего исследования - анализ ассоциаций генетических маркеров предрасположенности и резистентности к ИЗСД. локализованных в системе НЬА, с помощью ДНК-генотипирования полиморфных аллелей этой системы в русской (московской) популяционной группе.
В процессе исследования предполагалось провести НЬА генотипирование специфичностей ВГ1В1, ООА1 и БОВ1 у больных ИЗСД и у здоровых доноров в качестве контроля; определить на основе результатов гено-типирования частоту выявленных НЬА аллелей и генотипов в исследуемых группах; изучить ассоциации с ИЗСД НЬА аллелей генотипов БКВ1. БОА1 и ООВ1; установить высоко ассоциированные с ИЗСД аллели НЬА II класса; выяснить значение сочетания НЬА генотипов при этой патологии.
Обследовали 85 постоянно получающих инсулин больных. Диагноз ИЗСД поставлен или подтвержден в клинике эндокринологии ММА им. И.М.Сеченова и Эндокринологическом научном центре РАМН. Средний возраст манифестации заболевания 12 ±10 лет, все больные находились на инсулинотерапии постоянно с момента клинической манифестации заболевания.
Контрольную группу составили 145 произвольно набранных доноров без аутоиммунных заболеваний и отягощенной наследственности по ним. Больные ИЗСД и лица контрольной группы - жители Москвы и Московской области, относящиеся к русской популяции (европеоиды).
НЬА генотипирование проводили методом мульти-праймерной полимеразной цепной реакции, разрабо-
998
31
Сахарный диабет
тайной в ГНЦ "Институт иммунологии" М3 РФ [1]. сертифицированной М3 РФ. Проведено генотипиро-вание по 14 аллелям DRB1. 8 аллелям DQA1 и 13 аллелям DQB1.
Частоту аллелей вычисляли по формуле: f=n/2N, где п - количество раз встречаемости аллеля (у гомозигот он учитывался дважды).
Относительный риск (ОР) заболеваемости вычисляли по методу Woolf по формуле (а х d) / (b х с), где а
- количество больных, имеющих данный генотип; b — количество больных, не имеющих данного генотипа; с -количество здоровых индивидуумов с данным генотипом; d - количество здоровых индивидуумов, не имеющих данного генотипа. В том случае, когда один из показателей был равен 0, относительный риск вычисляли по формуле, модифицированной Haldane для малых чисел: [(2a+l)(2d+l)]/[(2b+l)(2c+l)J.
Статистическую достоверность отличия ОР от 1 (р) определяли по точному двустороннему критерию Фишера для четырехполосных таблиц с поправкой на количество выявленных аллелей/генотипов (рс);
95% доверительный интервал (95% CI) вычисляли по формуле: 95% С1=1пОР±1,96. где ОР, а, Ь, с, d - те же, что и в формуле для ОР.
Этиологическая фракция, являющаяся мерой силы ассоциации маркера с заболеванием, вычислялась в случае ОР>1 по формуле (ОР - 1) х h / OP. где ОР -относительный риск, h = а / а + Ь.
Исследование аллелей DRB1
При исследовании DRB1 аллелей было установлено, что наиболее частотными у лиц с ИЗСД были DRBl 'IM (45.9г(. ОР=4.59). DRB1*17(03) (31,15%. ОР=8.06).
В гомозиготном состоянии ОР для DRB1!!04 аллеля составил 2,52, а для аллеля DRBr;:17(03) - 9,58.
Аллели DRB1*01. DRB1‘?13 и DRBli!16 относительно часто встречались как у больных с ИЗСД, так и у лиц в контрольной группе. Относительный риск развития ИЗСД у лиц с аллелями DRBl^ll и DRB1”07 был невелик и составил 0.11 и 0.18 соответственно. Следует отметить, что считающийся протективным по развитию классического ИЗСД аллель DRBP15 присутствовал у лиц с ИЗСД (менее 1% больных по сравнению с 12% в контрольной группе, относительный риск по наличию данного аллеля составил 0.06).
Исследование DQA1 аллелей. При исследовании DQA1 аллелей в русской популяции (контрольная группа) и в группе больных диабетом наблюдались значительные отличия в частоте аллелей DQA1*0101, DQA1*0102, DQA1*0201 DQAP0301 и DQA1*0501. Частота других аллелей DQA1 незначительно отличались у больных и здоровых индивидуумов или эти отличия не были достоверными.
Выявлено достоверное (р<0.01) увеличение частоты аллелей DQA1*0301 и DQA1''()501 в группе боль-
ных ИЗСД. Для этих аллелей характерны и самые высокие показатели относительного риска (5.09 и 1.25 соответственно). Из низкоассоциированных с ИЗСД аллелей следует отметить БОА1*0102, БОАГ’ОЮЗ и БОА1’:0201 с относительным риском 0,27. 0.49 и 0.21 соответственно.
Исследование ВС}В1 аллелей. При исследовании распределения БОВ1 аллелей наиболее частотными аллелями у больных ИЗСД оказались ВОВ1*0201, (35гг) и ВОВ1!:0302, (43?!-). Среди вычисленных показателей относительного риска максимальное значение отмечено для аллеля БОВ1*0302 (ОР=7,85: рс=1.8х10-4). Такое повышение ОР однозначно свидетельствует о положительной ассоциации этого аллеля с ИЗСД. При этом указанный аллель может рассматриваться как маркер предрасположенности к диабету. Другой аллель БОВГ::0201 имеет ОР=1.79. В гомозиготном состоянии аллель БОВГ:Ч)302 имеет ОР=4,88, а для аллеля БОВ1*0201 полученный риск не соответствовал критериям достоверности.
Минимальными и достоверными среди значений относительного риска оказалась ОР=ОЛЗ и 0,35 (рс<0,02) для аллелей БОВГ'0301 БОВГ0602-8 соответственно. Необходимо отметить, что среди больных выявлены лица, в генотипе которых содержались аллели ВОВ1*0602-8. что указывает лишь на низкую ассоциацию данных аллелей с ИЗСД. а не полностью протективное их значение в генотипе, как это представлялось ранее. Для аллеля БОВГ'0602-8 ОР у гомозигот составил 0,13 (или 1/ОР=7.98).
Исследование генотипов БС}А1 - ОС}В1. Исследование генотипов БОА1 - БОВ1 (рис. 1, 2) показало, что наиболее высокая достоверная ассоциация характерна для генотипа БОА1*0301-ВОВГг0302. относительный риск составил 10.78 и БОАГ;‘0501-ВОВ1 1)2(11 с ОР=5.89.
Рис. 1. Генотипы DQA1-DQB1 у больных с ИЗСД.
Выводы
зо
25
*
--с. 2. Генотипы ООА1-ООВ1 в контрольной группе.
Наибольшая негативная ассоциация отмечалась также с генотипом ВОЛІ 0201-1)ОВГ 0201 - 0,037. Достоверные негативные ассоциации отмечались с генотипами. содержащими ВОАГ:0102. БОАІ^ОЮЗ и ЭОВ1 *0602-8.
Наиболее интересные сочетания между аллелями ЗЇЇВІ. БОАІ и БОВ1 приведены в таблице.
Генотипы DQA1-DQB1. DRB1-DQA1 и DRB1DQB1 у лиц с
ИЗСД в русской популяции
Аллельное | сочетание Относительный риск Различия достоверности, P
1
DRB1 ’04-DQA1 *0301 11,81 5,16-14
DRB1 "04-DQB1 *0302 14,01 6,54-15
DQA1 *0301-DQB1 *0302 10,78 1,55-12
DRB1 * 17(03)-DQA 1 *0501 5,14 1,3-06
DRB1 *17(03)-DQB1 *0201 5,14 1,3-06
DQA1 *0501-DQB1 *0201 5,88 4,3-09
DRB 1 * 15-DQA1 *0102 0,03 9,4-06
DRB1*15-DQA1*0101 0,14 7,3-03
DRB 1*15-DQB 1*0602-8 0,02 3,9-06
DRB1 *07-DQA1 *0201 0,16 5,83-04
DRB1 ‘07-DQB1 *0201 0,03 5,3-05
DQA1 *0201-DQB1 *0201 0,03 5,3-06
1. Проведенное генотиппрование аллелей HLA-DRB1. HLA-DQA1 и HLA-DQB1 у больных ИЗСД и у здоровых доноров в русской популяции обнаружило маркеры предрасположенности и резистентности к ИЗСД.
2. Сравнение частот выявленных аллелей в норме и при патологии показало наличие выраженной положительной ассоциации ИЗСД с аллелями DRBP04, DRBP:‘17(03). DQA1 *0301 и DQB1*0302.
3. Отрицательная ассоциация с заболеваемостью ИЗСД характерна для аллелей DRBr‘07. DRBT'15, DQA1S:0103 и DQBP0602-8 и DQBF0301.
4. Генотипы DQAr:‘0301-DQAr:‘0501 и DQB‘. 0201-DQB1::'0302 являются маркерами предрасположенности к ИЗСД в обследованной группе больных европеоидной (русской) популяции.
5. Предрасположенность к ИЗСД определяется одновременным наличием в генотипе DQA1-DQB1 аллелей. входящих в состав маркерных генотипов ИЗСД. а именно следующими их комбинациями: DQA1*0301-DQB1*0302. DQA1*0501-DQB1*0201.
Литература '
1. Трофимов Д.Ю.//Автореф. к.б.н. - М.- 1996. -
С. 5 - 6.
2. Awata Т., Kuzuya Т., Matsuda A. et al.//Diabetologia.
- 1992. Vol. 35.-P. 419 - 424.
3. Bertimas J., Baur M.//In: Histocompatibility Testing.
- 1984. - Heidelberg, Springer Verlag. - P. 348.
4. Bodmer J„ Kennedy L., Lindsay J., et al.//Br. Med.
Bull. - 1987. - Vol. 43. - P. 94 - 121.
5. Bodmer J., Marsh S., Albert E. et al.//Immunobiol. -
1993. - Vol. 187. - P. 51-69.
6. Grundbacher F.//J. Med. Genet. - 1993. - Vol. 30. - P.
533 - 535.
7. Mathews J.//In: Detection of immuno-associated
genetic markers of human disease Simons М.. Tait B.
(Eds). London. Churchill Livingstone. - 1984. - P. 106 -
136.
8. Semana G.//Ann. Endocrinol. - 1992. - Vol 53. - P. 73
- 77.
