Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,006

FEATURES IMMUNOGENETIC PROFILE RUSSIAN POPULATION CHELYABINSK REGION CHILDREN SUFFERING JUVENILE IDIOPATHIC ARTHRITIS

Pischalnikov A.Yu. 1 Volosnikov D.K. 1 Shilova T.V. 2 Suslova T.A. 3, 3 Khromova E.B. 3 Kireeva G.N. 2
1 Chelyabinsk State Medical Academy
2 Regional Childrens Hospital
3 Chelyabinsk State University
The analysis of the distribution of genes and haplotypes of HLA I and II class was made for children of Russian nationality in Chelyabinsk region who suffering from juvenile idiopathic arthritis (JIA). A total number of patients with JIA is 67, where 22 children with systemic, 25 children with oligoarticular and 20 with polyarticular course of the disease. The control group included 207 healthy people of Russian nationality. Based on the evaluation criteria odds ratios (OR) identified positive associations of genes and haplotypes of HLA I and class II with the development of JIA. It is shown that the children of Russian nationality living in the Chelyabinsk region have the high risk of the disease. It associates with the presence of genes HLA-B*27, DRB1*08, DQA1*04:01, DQB1*04:02, and two-locus A*02 - B*27, *08-DQA1*04:01, DR*08-DQB*401/2, DQA * 401-DQB * 402 and three-locus DR*08-DQA*401 - DQB*401/2 haplotypes. In addition, it was identified the peculiarities of the frequency of gene HLA I and II classes occurrence, depending on the version of the current JIA.
genes and haplotypes of HLA I and II class
juvenile idiopathic arthritis
Введение

Частота встречаемости HLA-специфичностей у народов Земли неодинаковая: ряд антигенов имеет высокую фенотипическую частоту в одних популяциях, в других же он представлен лишь в следовых количествах или отсутствует вовсе, характеризуя тем самым определенную этническую группу. Существующие межпопуляционные и межэтнические особенности аллельного полиморфизма системы HLA, вероятно, отражают своеобразие условий проживания и образа жизни популяций в различных регионах мира. В то же время установлено, что носительство определенных генов системы HLA у людей значительно повышено при некоторых заболеваниях, иными словами, существует «запрограммированный генетический риск» заболеть той или иной болезнью. Данная биологическая роль антигенов гистосовместимости сформировала новое клиническое направление, названное «HLA и болезни», что во многом способствовало уточнению этиологии и патогенеза многих заболеваний и внесло практический вклад в их диагностику [3]. Сегодня во всем мире в рамках данного направления активно изучаются механизмы развития такого заболевания, как ювенильный идиопатический артрит (ЮИА), которое является одним из наиболее частых инвалидизирующих ревматических болезней у детей, представляя серьезную медико-социальную проблему [9]. В развитии ЮИА, по мнению Murray K. et al. (1997), примерно 37% всей генетической составляющей принадлежит генам системы HLA [5].

Заболеваемость и распространенность ЮИА существенно варьирует среди этнически и географически различных популяций во всем мире. Известны регионы как с высокой (Англия, Швеция, Финляндия, Норвегия, Австралия), так и с низкой (Африка, Азиатские страны - Индия, Корея, Япония) частотой заболеваемости. При этом Shapira Y. et al. (2010) в своей работе показали, что риск заболевания отличается между различными этническими группами даже в пределах одной страны [7]. С учетом численности населения России, большой протяженности ее территории изучение региональных особенностей иммуногенетического профиля детей русской популяции, страдающих ЮИА, является актуальным. Следует отметить при этом, что Челябинская область находится на границе Европы и Азии, являясь своеобразным центром, через который осуществлялась и осуществляется миграция населения с запада на восток, с юга на север и наоборот.

Вышеизложенное определило цель настоящего исследования: изучить особенности иммуногенетического профиля русской популяции детей Челябинской области, страдающих ЮИА.

Материалы и методы исследования

За период с 2010 по 2012 г. в условиях специализированного отделения кардиологии и ревматологии Областной детской клинической больницы г. Челябинска нами проведено иммуногенетическое обследование 67 детей русской популяции в возрасте от 1 до 17 лет с установленным диагнозом ЮИА, проживающих на территории Челябинской области. В качестве контроля использованы данные HLA-профиля 207 здоровых лиц русской популяции Челябинской области. Этническая принадлежность обследованных лиц основной и контрольной группы определялась по официальным документам и данным генеалогического анамнеза в трех поколениях (согласно рекомендациям 8-го Международного Уоркшопа в 1980 г., Лос-Анджелес, США). Исследование иммуногенетического статуса больных ЮИА и группы контроля проводили с помощью методов серологического типирования в стандартном лимфоцитотоксическом тесте для HLA I класса (локусы А и В) с помощью гистотипирующей панели антилейкоцитарных сывороток HLA-AB72 производства ЗАО МЦИиГР «Гисанс» и мультипраймерной полимеразной цепной реакции сиквенс-специфическими праймерами (SSP) с применением коммерческих наборов для HLA-типирования генов II класса (локусы DRB1, DQA1 и DQB1).

Статистический анализ полученных результатов проводился по общепринятой методике и включал изучение частоты встречаемости антигена (Ах), частоты гена, кодирующего каждый антиген HLA (Рх), рассчитываемой по закону Харди-Вайнберга. Достоверность различий в частоте встречаемости генов в группах больных и здоровых лиц оценивался с помощью критерия Пирсона (χ2) с поправкой Йетса на непрерывность выборки. Уровень значимости р определяли по таблице распределения χ2. Оценивался показатель отношения шансов (OR) по формуле: OR= a/b : c/d. Для показателей OR рассчитывали 95%-ный доверительный интервал по методу Woolf [1]. При определении частоты аллелей двух- и трехлокусных гаплотипов методом максимального правдоподобия использовали компьютерную программу «Арлекин», версия 3.1 (URL:http://anthro.unige.ch/arlequin). 

Результаты исследования

В группу больных ЮИА вошли 22 мальчика (33%) и 45 девочек (67%). Средний возраст больных составил 9,96± 4,9 лет. Диагноз ЮИА был выставлен согласно критериям классификации ЮИА (Durban, 1997, Edmonton, 2001). На основании этих критериев пациенты были разделены на группы в зависимости от клинического варианта течения заболевания: 1-я группа - 22 ребенка (33%) с системным вариантом (из них у 8 человек отмечался олигоартрит, у 14 - полиартрит с поражением более 4-х суставов); 2-я группа - 25 детей (37%) с олигоартикулярным (у 18 больных олигоартрит протекал в виде персистирующей формы, у остальных 7 пациентов имел место распространившийся артрит); 3-я группа - 20 пациентов (30%) с полиартикулярным течением болезни. Длительность заболевания составила от 2 месяцев до 14 лет. Средний возраст манифестации первых клинических проявлений приходился на 5,7±4,6 лет.

Сравнительный анализ распределения генов HLA I и II класса у больных ЮИА независимо от варианта течения болезни по сравнению с группой контроля представлен в таблице 1.

Таблица 1 - Распределение генов HLA I (локусы А и В) и HLA II (локусы DRB1, DQA1, DQB1) класса у больных ЮИА и в контрольной группе

 

 

Ген

Пациенты с ЮИА

n=67

Контрольная группа

n=207

 

 

χ2

 

 

р

 

 

OR

 

 

Cl 95%

n=

67

Ах (%)

Рх

n=

207

Ах (%)

Рх

А*01

16

23,88

0,128

66

31,88

0,175

1,19

 

0,67

0,36-1,27

А*02

42

62,69

0,389

107

51,69

0,305

2,04

 

1,57

0,89-2,76

А*03

23

34,33

0,189

60

28,99

0,157

0,45

 

1,28

0,71-2,30

А*11

7

10,45

0,054

18

8,70

0,045

0,04

 

1,23

0,49-3,08

 

В*07

20

29,85

0,162

51

24,64

0,132

0,47

 

1,30

0,71-2,40

В*08

10

14,93

0,078

32

15,46

0,081

0,01

 

0,96

0,44-2,07

В*27

15

22,39

0,119

20

9,66

0,049

6,26

<0,05

2,69

1,29-5,64

В*35

14

20,90

0,111

36

17,39

0,091

0,21

 

1,25

0,63-2,50

В*38

4

5,97

0,030

16

7,73

0,039

0,04

 

0,76

0,24-2,35

В*39

2

2,99

0,015

10

4,83

0,025

0,09

 

0,61

0,13-2,84

В*44

14

20,90

0,111

46

22,22

0,118

0,003

 

0,92

0,47-1,81

 

DRB1*01

21

31,34

0,171

59

28,50

0,154

0,08

 

1,15

0,63-2,08

DRB1*03

16

23,88

0,128

38

18,36

0,096

0,66

 

1,40

0,72-2,71

DRB1*04

10

14,93

0,078

41

19,81

0,104

0,51

 

0,71

0,33-1,51

DRB1*07

11

16,42

0,086

55

26,57

0,143

2,32

 

0,54

0,27-1,11

DRB1*08

14

20,90

0,111

16

7,73

0,039

7,70

<0,05

3,15

1,45-6,88

DRB1*11

18

26,87

0,145

39

18,84

0,099

1,52

 

1,58

0,83-3,01

 

DQA1*01:01

21

31,34

0,171

71

34,30

0,189

0,09

 

0,87

0,48-1,58

DQA1*02:01

11

16,42

0,086

54

26,09

0,140

2,11

 

0,56

0,27-1,14

DQA1*03:01

13

19,40

0,102

48

23,19

0,124

0,23

 

0,80

0,40-1,58

DQA1*04:01

12

17,91

0,094

13

6,28

0,032

6,91

<0,05

3,26

1,41-7,55

DQA1*05:01

35

52,24

0,309

91

43,96

0,251

1,08

 

1,39

0,80-2,42

 

DQB1*02:01

24

35,82

0,199

76

36,71

0,204

0,00

 

0,96

0,54-1,71

DQB1*03:01

28

41,79

0,237

69

33,33

0,184

1,24

 

1,44

0,82-2,53

DQB1*03:03

4

5,97

0,030

18

8,70

0,044

0,21

 

0,67

0,22-2,04

DQB1*04:02

11

16,42

0,086

12

5,80

0,029

6,11

<0,05

3,19

1,34-7,63

DQB1*05:01

21

31,34

0,171

67

32,37

0,178

0,00

 

0,95

0,53-1,73

Как видно из таблицы 1, среди больных ЮИА русской популяции Челябинской области, по сравнению с контрольной группой, отмечается статистически достоверное повышение частоты встречаемости гена HLA I класса В*27 (χ2=6,26, p<0,05, OR=2,69 при 95%CI=1,3-5,6) и специфичностей HLA II класса: HLA DRB1*08 (χ2=7,70, р<0,05, OR=3,2, 95%CI=1,4-6,8), DQA1*04:01 (χ2=6,91, р<0,05, OR=3,3, 95%CI=1,4-7,5) и DQB1*04:01/2 (χ2=6,11, р<0,05, OR=3,2, 95%CI=1,3-7,6). Показатели расчетов критерия отношения шансов (OR) и значение 95%-ного доверительного интервала свидетельствуют о том, что шанс развития ЮИА достоверно выше у носителей данных аллелей, что определяет предрасполагающую роль этих генов в развитии ЮИА в популяции русских, проживающих на территории Челябинской области. Следует отметить при этом, что наши данные об ассоциативной связи этих генов с развитием ЮИА во многом совпадают с результатами различных исследований, проведенных, например, в таких странах как: Греция, Германия, Норвегия, Дания и Польша [2]. Наряду с этим, Hollenbach J.A. et al. (2010) в своей работе указали на наличие также и протективных к развитию ЮИА генов HLA-DRB1*07, DRB1*04 и DRB1*15:01 в европеоидных популяциях [4]. В группе обследованных нами больных, проживающих в Челябинской области, сравнительный анализ распределения генов HLA I и II класса с группой контроля не показал статистически достоверного наличия генов устойчивости к данному заболеванию.

Согласно результатам ряда исследований существуют неодинаковые ассоциации ЮИА с генами HLA I и II класса в зависимости от варианта течения заболевания [6; 8]. С этой целью мы провели анализ распределения частот встречаемости генов HLA I и II класса в зависимости от варианта течения заболевания по сравнению с контрольной группой (таблица 2).

Таблица 2 - Сравнительный анализ распределения генов HLA I и II класса в зависимости от варианта течения ЮИА

Ген

I

II

χ2

III

χ2

IV

χ2

n

Рх

n

Рх

n

Рх

n

Рх

В*27

20

0,05

5

0,11

1,52

6

0,16

5,6**

4

0,1

0,76

DRB1*08

16

0,04

6

0,13

5,11*

4

0,11

2,07

4

0,1

1,57

DRB1*11

39

0,10

5

0,11

0,02

4

0,11

0,03

9

0,23

4,59***

DQA1*04:01

13

0,03

5

0,11

4,11*

5

0,13

6,41**

2

0,05

0,003

DQA1*06:01

1

0,002

0

0

1,61

0

0

2,19

2

0,05

5,71***

DQВ1*04:01/2

12

0,03

4

0,08

2,2

5

0,13

7,18**

2

0,05

0,02

I - контрольная группа;

II - олигоартикулярное течение ЮИА;

III - полиартикулярное течение ЮИА;

IV - системный вариант ЮИА;

*-р<0,05 - достоверность различий между I и II группой;

**- р<0,05 - достоверность различий между I и III группой;

***- р<0,05 - достоверность различий между I и IV группой.

Из таблицы 2 видно, что по сравнению с контрольной группой частота выявления генов HLA-DRB1*08 (р<0,05, OR=3,77, 95%CI=1,3-10,8) и DQA1*04:01 (р<0,05, OR=3,7, 95%CI=1,2-11,6) достоверно выше при олигоартикулярном, HLA-DRB1*11 (р<0,05, OR=2,98, 95%CI=1,2-7,5) и DQA1*06:01 (р<0,05, OR=20,6, 95%CI=1,7-238,1) при системном и HLA-В*27 (р<0,05, OR=4,01, 95%CI=1,4-11,6), DQA1*04:01 (р<0,05, OR=4,97, 95%CI=1,6-15,9), DQВ1*04:01/2 (р<0,05, OR=5,42, 95%CI=1,7-17,4) при полиартикулярном варианте течения заболевания.

Так как гены локусов HLA I (А и В) и II класса (DRB1, DQA1, DQB1) находятся в неравновесном сцеплении, нами было проведено сравнение частот встречаемости двух- и трехлокусных гаплотипов у больных ЮИА и в контроле для оценки их ассоциации с развитием предрасположенности или устойчивости к развитию болезни (таблица 3).

Таблица 3 - Сравнительный анализ распределения двух- и трехлокусных гаплотипов у больных ЮИА и в контрольной группе

Гаплотип

Пациенты с ЮИА

Контрольная группа

χ2

р

OR

Cl 95%

 

n=

67

Рх

n=

207

Рх

 

Гаплотипы А-В

 

А*01-В*08

9

0,069

25

0,060

0,01

 

1,13

0,50-2,56

 

А*01-В*52

1

0,003

5

0,009

0,00

 

0,61

0,07-5,34

 

А*02-В*27

12

0,035

17

0,039

4,06

<0,05

2,44

1,10-5,42

 

А*02-В*44

12

0,043

26

0,045

0,81

 

1,52

0,72-3,21

 

А*03-В*07

12

0,054

27

0,060

0,62

 

1,45

0,69-3,06

 

А*03-В*35

6

0,012

21

0,047

0,00

 

0,87

0,34-2,26

 

А*11-В*35

4

0,022

9

0,020

0,05

 

1,40

0,42-4,70

 

А*25-В*18

3

0,018

9

0,021

0,09

 

1,03

0,27-3,93

 

Гаплотипы DRB1-DQA1

 

DRB1*01-DQA1*01:01

21

0,382

59

0,469

0,08

 

1,15

0,63-2,08

DRВ1*03-DQA1*05:01

16

0,428

37

0,417

0,82

 

1,44

0,74-2,80

DRВ1*04-DQA1*03:01

10

0,110

41

0,320

0,51

 

0,71

0,33-1,51

DRВ1*07-DQA1*02:01

11

0,110

54

0,263

2,11

 

0,56

0,27-1,14

DRВ1*08-DQA1*04:01

11

0,145

12

0,099

6,11

<0,05

3,19

1,34-7,63

DRВ1*11-DQA1*05:01

18

0,023

38

0,421

1,76

 

1,63

0,86-3,12

DRВ1*13-DQA1*01:03

14

0,251

34

0,301

0,42

 

1,34

0,67-2,69

DRВ1*15-DQA1*01:02

12

0,180

48

0,426

0,54

 

0,72

0,36-1,46

Гаплотипы DRB1-DQB1

 

DRВ1*01-DQB1*05:01

21

0,527

58

0,456

0,13

 

1,17

0,64-2,14

DRВ1*03-DQB1*02:01

15

0,456

37

0,375

0,41

 

1,33

0,67-2,61

DRВ1*04-DQB1*03:02

5

0,130

29

0,245

1,44

 

0,49

0,18-1,34

DRВ1*07-DQB1*02:01

9

0,357

47

0,437

2,14

 

0,53

0,24-1,15

DRВ1*07-DQB1*03:03

2

0,127

11

0,206

0,20

 

0,55

0,12-2,54

DRВ1*08-DQB1*04:01/2

10

0,272

12

0,097

4,54

<0,05

2,85

1,17-6,95

DRВ1*09-DQB1*03:03

2

0,055

6

0,073

0,15

 

1,03

0,20-5,24

DRВ1*11-DQB1*03:01

18

0,474

38

0,361

1,76

 

1,63

0,86-3,12

DRВ1*12-DQB1*03:01

2

0,258

4

0,201

0,00

 

1,56

0,28-8,73

DRВ1*13-DQB1*06:02/8

18

0,427

39

0,410

1,52

 

1,58

0,83-3,01

DRВ1*15-DQB1*06:01

2

0,151

10

0,200

0,09

 

0,61

0,13-2,84

DRВ1*15-DQB1*06:02/8

14

0,404

48

0,455

0,05

 

0,88

0,45-1,71

DRВ1*16-DQB1*05:02

1

0,038

14

0,109

1,79

 

0,21

0,03-1,62

Гаплотипы DRB1-DQB1

 

DQA1*01:01-DQB1*05:01

21

0,527

64

0,502

0,01

 

1,02

0,56-1,85

DQA1*01:02-DQB1*05:02

1

0,132

17

0,254

2,71

 

0,17

0,02-1,30

DQA1*01:02-DQB1*06:02

14

0,394

52

0,483

0,29

 

0,79

0,40-1,54

DQA1*01:03-DQB1*06:01

2

0,140

10

0,146

0,09

 

0,61

0,13-2,84

DQA1*01:03-DQB1*06:02/8

15

0,402

31

0,366

1,50

 

1,64

0,82-3,27

DQA1*02:01-DQB1*02:01

9

0,357

47

0,435

2,14

 

0,53

0,24-1,15

DQA1*02:01-DQB1*03:03

2

0,127

10

0,200

0,09

 

0,61

0,13-2,84

DQA1*03:01-DQB1*03:02

6

0,148

28

0,259

0,60

 

0,63

0,25-1,59

DQA1*03:01-DQB1*03:03

2

0,117

8

0,179

0,00

 

0,77

0,16-3,70

DQA1*04:01-DQB1*04:01/2

11

0,302

12

0,090

6,11

<0,05

3,19

1,34-7,63

DQA1*05:01-DQB1*02:01

17

0,621

47

0,509

0,08

 

1,16

0,61-2,19

DQA1*05:01-DqB301

26

0,715

57

0,533

2,53

 

1,67

0,94-2,98

Гаплотипы DRB1-DQA1-DQB1

DRB1*01-DQA1*01:01-DQB1*05:01

22

0,164

58

0,154

0,36

 

1,26

0,69-2,27

DRB1*15-DQA1*01:02-DQB1*06:02

11

0,082

46

0.113

0,71

 

0,69

0,33-1,42

DRB1*07-DQA1*02:01-DQB1*02:01

10

0,075

47

0,108

1,42

 

0,60

0,28-1,26

DRB1*11-DQA1*05:01-DQB1*03:01

19

0,142

38

0,089

2,50

 

1,76

0,93-3,33

DRB1*03-DQA1*05:01-DQB1*02:01

15

0,112

37

0,087

0,41

 

1,33

0,67-2,61

DRB1*13-DQA1*01:03-DQB1*06:02

14

0,104

31

0,077

0,90

 

1,50

0,74-3,03

DRB1*04-DQA1*03:01-DQB1*03:02

5

0,037

29

0,07

1,44

 

0,49

0,18-1,34

DRB1*04-DQA1*03:01-DQB1*03:01

5

0,037

20

0,034

0,09

 

0,75

0,27-2,09

DRB1*08-DQA1*04:01-DQB1*04:01

10

0,075

12

0,033

4,54

<0,05

2,85

1,17-6,95

DRB1*16-DQA1*01:02-DQB1*05:02

1

0,007

14

0,031

1,79

 

0,21

0,03-1,62

DRB1*13-DQA1*05:01-DQB1*03:01

4

0,029

16

0,027

0,04

 

0,76

0,24-2,35

DRB1*07-DQA1*02:01-DQB1*03:03

2

0,014

10

0,024

0,09

 

0,61

0,13-2,84

DRB1*15-DQA1*01:03-DQB1*06:01

2

0,015

10

0,193

0,09

 

0,61

0,13-2,84

DRB1*13-DQA1*01:02-DQB1*06:02

3

0,022

13

0,017

0,06

 

0,70

0,19-2,53

DRB1*10-DQA1*01:01-DQB1*05:01

22

0,164

58

0,154

0,36

 

1,26

0,69-2,27

В ходе анализа полученных данных нами была определена ассоциативная связь с развитием заболевания двухлокусных А*02-В*27 (OR=2,4; р<0,05), DRB1*08-DQA1*04:01(OR=3,19; р<0,05), DRВ1*08-DQB1*04:01/2 (OR=2,9; р<0,05) и DQA*401-DQB*402(OR=3,19; р<0,05), а также трехлокусного DR*08-DQA*401- DQB*401/2 (OR=2,85; р<0,05) гаплотипов. Достоверных данных о протективной роли двух- и трехлокусных гаплотипов c развитием ЮИА в нашем исследовании не обнаружено.

Заключение

Таким образом, наличие в фенотипе антигенов HLA-В*27, DRB1*08, DQA1*04:01, DQB1*04:02, а также двухлокусных А*02-В*27, *08-DQA1*04:01, DR*08-DQB*401/2, DQA*401-DQB*402 и трехлокусного DR*08-DQA*401-DQB*401/2 гаплотипов, ассоциируется с развитием ЮИА в популяции русских детей Челябинской области. Кроме этого, показано статистически достоверное повышение частоты встречаемости генов HLA-DRB1*08 и DQA1*04:01 при олигоартикулярном, HLA-DRB1*11 и DQA1*06:01 - системном и HLA-В*27, DQA1*04:01 и DQВ1*04:01/2 полиартикулярном варианте течения заболевания по сравнению с контрольной группой.

Рецензенты:

Брюхин Геннадий Васильевич, д.м.н., профессор, заведующий кафедрой гистологии, эмбриологии и цитологии ГБОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия МЗ России», г. Челябинск.

Федоров Игорь Анатольевич, д.м.н., заведующий кафедрой факультетской педиатрии ГБОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия МЗ России», г. Челябинск.