Analysis of the Genes for Costimulatory Molecules as Genetic Markers for Relapse of Graves Disease

葛瑞茲氏病(GD)是一種自體免疫疾病，需要兩個步驟去活化參與免疫作用之T細胞。除了T細胞接受器和特定之抗原多.勝—MHC複合體之結合(第一個步驟)之外，需要另一個和抗原無關之共同刺激路徑(第2個步驟)來產生各種細胞激素及細胞表面之分子，才能完成後續之一連串反應。T細胞如果只接受第一個信號會成為活動缺失，或者無法有效地分化成helper或effector T細胞。T細胞表面上傳入之較重要共同刺激分子包含CD28, ICOS, CTLA-4及PD-1，其中CD28和ICOS傳遞正向刺激信息，而CTLA-4和PD-1傳遞負向抑制信息到T細胞內部。由T細胞傳出之共同刺激信號多由TNF群之分子組成，其中以CD40 ligand最重要。這些共同刺激分子配對之存在及表現程度會影響一個免疫反應之過程及進行。基因藥理學可幫助病人選擇較好之治療方式。計劃申請人前次研究148位GD病患者及171對照者之CTLA-4基因上exon 1位置49之A/G單核.酸多型性 (SNP),結果顯示在三組不同病患(依停藥治療後再發時間長短分組)之間，genotype (A/A, A/G, G/G)出現頻率(p ＜0.001)及allele (A,G)出現之頻率(p ＜0.001)有明顯之不同。如以3年之內復發與否為界限作多變數分析，發現G/G基因型(和A/G及A/A比較，調整後OR=3.1, 95% 信賴區間1.3-7.1)，停藥時之甲腺腫大程度，及停藥時TSH接受器抗體之存在，三者為預測再復發之獨立危險因子。三者之中唯有基因型是在開始治療之前可以得知之變數。在隨後之計劃中，我們又尋找CTLA-4基因上可預測GD再次復發之其他可能之SNPs及單型體之存在，計劃增加到208位GD患者。我們找出另外3個SNPs: rs5742909 C/T (Promoter -318 C/T), rs231777 C/T, and rs231779 C/T. 這3個SNPs均可預測GD之再復發,而且這3個SNPs均和exon 1 49 A/G之位置有強烈不平衡連鎖現象(linkage disequilibrium)。單型體及雙型體之分析顯示最有意義之SNP仍在exon 1 49 A/G之位置。我們同時分析了在exon 4之 3』未轉錄部份之(AT)n, 發現較長之(AT)n可預測GD之再復發, 而且這(AT)n亦和exon 1 49 A/G之位置有強烈linkage disequilibrium。我們之研究結果顯示GD病患含有+49G/G 及較長之(AT)n者不適合抗甲腺藥物治療。但是在我們前述之研究中，仍有21-40%之再復發病患，其CTLA-4基因exon 1 49位置上有較好之基因型A/A或A/G，卻於停藥後仍復發。又於多變數分析時，在我們第二次增加GD病患到208位時，G/G基因型之預測復發能力(和A/G及A/A基因型比較，調整後OR 2.2)仍比治療後持續甲狀腺腫大(第三度腫大和第一度腫大比較，調整後OR 3.0)及持續有TSH接受器抗體(和無抗體者比較，調整後OR 2.9)為低。依我們瞭解，治療後持續之甲狀腺腫大及抗體存在，是反應個體環境及調節免疫反應之各種基因群之交互作用之結果。因此只研究一個CTLA-4基因無法掌握全盤預後，仍有其他有潛力之基因要分析。在這次我們提出之新計劃中，將要分析重要的共同刺激路徑之基因，包含傳入T細胞及由T細胞傳出之信息。預計分析之基因有CD28、ICOS、PD-1及CD40。文獻上有關GD和這些基因之資料尚不多。此計劃將增加GD病患至250名，病患要有足夠之追蹤時間來觀察其停藥後之反應。各基因要分析之SNPs，將參考文獻發表、NCBI網站、或直接作基因定序來測試。選擇之原則以會發生胺基酸序列改變及在中國人族群中出現超過5%以上之SNP為主。首先以前次研究相同方法分析各個SNP是否會影響GD之復發。如果有意義之SNPs之間有linkage disequilibrium存在，則繼續以Expectation-Maximization algorithm方法建立單型體。同樣以X2 test檢視各特別單型體是否和GD復發時間長短有相關。各種不同基因之間之交互影響也將作進一步分析。本研究計劃將可提供中國人之基因標記來改善我們對GD治療方式之選擇。同時這些基因標記也可作為日後此疾病之治療標的。

Project ID:PC9508-0911
External Project ID:NSC95-2314-B182-065