HLA-Cw*0602 jako predispoziční alela rozvoje psoriatické artritidy

Overview

Úvod:
Psoriatická artritida (PsA) je onemocnění ze skupiny spondylartritid. Je definována jako artritida, zpravidla séronegativní, provázející psoriázu. Etiopatogeneze onemocnění není zcela jasná, podílejí se na ní kromě zevních faktorů i genetické vlivy. Nejvýznamnější genetická predispozice pro rozvoj PsA byla lokalizována v rámci krátkého raménka 6. chromozomu v oblasti hlavního histokompatibilního systému (PSORS 1).

Cíl studie:
Identifikovat alely HLA-Cw, genu HLA I. třídy, spojené s rizikem vývoje PsA, s typem psoriázy a s vývojem rentgenových erozí.

Metodologie:
Bylo vyšetřeno celkem 102 nemocných s PsA, rozdělených dle a) výskytu erozí při rtg vyšetření (erozivní/neerozivní) a b) dle věku při manifestaci psoriázy (psoriáza I. typu s manifestací do 40 let věku/ psoriáza II. typu s manifestací kožního syndromu po 40 letech věku). Pro genotypizaci byla požita metoda PCR-SSP. Statistická analýza byla provedena pomocí χ2 a Fischerova exaktního testu, pro mnohočetné porovnání byla použita Bonferroniho korekce.

Výsledky:
1. Zjistili jsme statisticky významně zvýšenou frekvenci alel HLA-Cw*06 ve skupině pacientů s PsA (35,3 %) ve porovnání se zdravou českou populací (16,2 %), Pc < 0,05 (OR 2,43, CI 95%: 1,32-4,76). Nejčastější HLA-Cw*06 alelou zjištěnou u obou skupin byla HLA-Cw*0602, která je u pacientů s psoriázou spojena s rozvojem PsA (frekvence 22,5 %) na rozdíl od zdravých osob (frekvence 10,1%), Pc < 0,05 (OR 2,74, CI 95%: 1,20-6,25). 2. HLA-Cw*0602 alela je statisticky významně spojená s rozvojem PsA u nemocných s psoriázou I. typu (frekvence alely je 28,0%) v porovnání se zdravými jedinci; Pc < 0,05; OR 3,12; CI 95 % 1,38–7,14. U skupiny PsA spojených s psoriázou II. typu byla frekvence této alely obdobná jako u zdravých. Nenašli jsme žádný významný rozdíl v distribuci alel HLA-Cw v závislosti na nálezu erozí při rtg vyšetření.

Závěr:
HLA-Cw*0602 zvyšuje pravděpodobnost vývoje psoriatické artritidy, zejména u pacientů s manifestací kožního syndromu před 40. rokem věku. Tato alela není asociována s vývojem rentgenových erozí. Nenašli jsme jiné statisticky významné rozdíly v distribuci ostatních alel HLA-Cw u pacientů s psoriatickou artritidou.

Klíčová slova:
HLA-Cw, psoriatická artritida, genetická predispozice

Úvod

Psoriatická artritida (PsA) je heterogenní chronické onemocnění, které je charakterizováno artritidou, zpravidla séronegativní, provázející psoriázu (1). Artritida postihuje 7–42 % pacientů s psoriázou (psoriasis vulgaris) (2, 3, 4). Vztah mezi rozvojem kožního a kloubního postižení není jednoznačný. PsA se zpravidla objevuje během kožní manifestace psoriázy (průměrně po 10 letech jejího trvání), může však dojít k rozvoji artritidy před nebo souběžně se vznikem kožních projevů nemoci (5). Souvislost mezi tíží kloubního a kožního postižení není úplně zřejmá, mnohdy těžký průběh PsA doprovází minimální kožní změny anebo klinické zhoršení kloubního nálezu nekoresponduje s relapsem kožním a obráceně (5, 6). PsA je závažné kloubní onemocnění, až u 20 % nemocných dochází k těžkým deformitám a erozivní typ artritidy může vést k vyšší mortalitě nemocných ve srovnání se zdravou populací (3, 7).

Příčiny vzniku psoriatické artritidy nejsou dosud zcela objasněny. K rozvoji onemocnění přispívají vedle genetické vnímavosti i faktory zevního prostředí, jako jsou infekce, úrazy a stres. Pro vliv genetické predispozice v etiopatogenezi kožní psoriázy svědčí vysoká konkordance onemocnění u monozygotních dvojčat (až 65–70 %) na rozdíl od dvojčat dizygotních (15–20 %), navíc, u dětí obou nemocných rodičů je riziko rozvoje psoriázy 50x, kdežto u jednoho rodiče jen 10–20x vyšší než v běžné populaci. U psoriatické artritidy nejsou prozatím data sledující výskyt choroby u dvojčat, precizní práce Molla a Wrighta však popisuje až 55x vyšší riziko vzniku artritidy u prvostupňových příbuzných v porovnání se zdravou populací a podporuje tak vysoký podíl genetických faktorů v rozvoji PsA (8). PsA je jistě polygenní onemocnění, neprokazuje znaky klasické mendelovské dědičnosti a stále častěji se vynořují data zabývající se genomovým imprintingem preferující otcovský chromozom v patogenezi PsA.

V genetice psoriázy bylo prozatím identifikováno devět rizikových lokalizací (PSORS1 -9), avšak pouze jedna z nich, PSORS 1 je spojena s rozvojem PsA (tab. 1) (9, 10, 11). Samostatnou oblastí asociovanou s PsA je PSORAS1, která obsahuje gen NOD2/CARD15, kódující intracelulární receptor fagocytujících buněk zasahující do imunitní odpovědi na bakteriální infekci. Zajímavé je, že recentní rodinná genetická studie z Islandu prokázala vliv paternálního imprintingu této oblasti v rozvoji PsA (11). PSORS 1 se nachází na krátkém raménku 6. chromozomu, v oblasti vysoce polymorfních genů hlavního histokompatibilního systému (MHC, též human leukocyte antigen – HLA) a MHC – asociovaných genů (MICA), ale i např. genu TNF alfa. HLA Cw*0602 byla identifikována jako alela přímo zasahující do rozvoje psoriázy (12, 13). Kupříkladu disponuje jedince k poruše rozpoznaní keratinu jako vlastního antigenu a vede tak k patologické aktivaci T lymfocytů. Navíc produkt HLA Cw*0602 alely slouží jako ligand pro receptory NK buněk (např. KIR) a patrně ovlivňuje jejich funkci, což může vést k širší poruše imunoregulace (14). HLA Cw*0602 alela je spojena s nižším věkem manifestace psoriázy (psoriáza I. typu – tj., manifestace onemocnění do 40 let věku) ve srovnání s psoriázou II. typu (rozvoj kožních symptomů u lidí starších 40 let). Psoriatická artritida je rovněž asociována s HLA Cw*06, avšak méně výrazně než samotná psoriáza (15). Některé studie v různých populacích dokonce neprokazují souvislost této alely s PsA vůbec (2, 16) Doposud nebyla zjištěna souvislost mezi výskytem této rizikové alely a typem PsA (oligoartikulární, polyartikulární či spondylartritidy) (17).

V naší práci jsme sledovali výskyt alel HLA I. třídy – HLA Cw v české populaci zdravých lidí a nemocných s psoriatickou artritidou. Analyzovali jsme dispozici k rozvoji erozivní formy PsA a rozdíl v genetické predispozici mezi nemocnými s PsA a s psoriázou I. a II. typu.

Pacienti a metody

Pacienti

Bylo vyšetřeno celkem 102 nemocných s psoriatickou artritidou, diagnóza byla stanovena pomocí kritérií dle Molla a Wrighta (1). Skupina nemocných byla složena z 52 (51 %) žen a 50 (49 %) mužů, průměrný věk 53,4 ± 2,6 let. Všichni pacienti byli léčeni v Revmatologickém ústavu v Praze. Do studie byli zapojeni jen nemocní s postižením periferních kloubů, všichni nemocní byli RF negativní. Všem bylo provedeno rtg k vyšetření rukou a nohou, eroze byly nalezeny u 61,5 % nemocných. Ve studii bylo 69 (67,6 %) pacientů s psoriázou I. typu a 29 (28,5 %) pacientů s psoriázou II. typu, 4 (3,9 %) nemocní neměli v době vyšetření psoriázu, klinický a rentgenový obraz však odpovídal psoriatické artritidě.

V kontrolní skupině bylo vyšetřeno 99 zdravých jedinců (studenti medicíny, dárci krve). Skupina čítala 33 (33,4 %) žen a 66 (66,6 %) mužů, průměrný věk 39,3 ± 3,1 let.

Všichni vyšetření – jak nemocní, tak zdraví jedinci byli české národnosti. Protokol studie byl schválen Etickou komisí 3. lékařské fakulty Univerzity Karlovy v Praze.

Metody

Izolace DNA: DNA byla izolována z periferních leukocytů plné krve pomocí komerčního kitu (QiaAmp DNA Maxi Kit spin columns, QIAGEN GmbH, Hilde, Německo). DNA byla rozředěna na cílovou koncentraci 30 ng/μl.

HLA-C genotypizace: Byla provedena za použití polymerázové řetězové reakce (PCR) se sekvenčně specifickými primery (PCR-SSP). Pro genotypizaci HLA-C oblasti byl použit kit Olerup SSP^TM HLA-C typing a HLA-Cw*06 subtyping kit (Genovision, Oslo, Norsko). Příprava PCR reakční směsi a parametry pro PCR reakci byly nastaveny dle doporučení.

PCR produkty byly vizualizovány pomocí UV světla na 2% agarózovém gelu s ethidium bromidem. Identifikace jednotlivých alel byla na základě pozitivní specifické amplifikace.

Statistická analýza

Byla provedena pomocí Epi Info software (Version 3.3 October 2004, Atlanta, Georgia). Statistické rozdíly v distribuci alel byly analyzovány pomocí χ² a Fischerova exaktního testu. Jako statisticky signifikantní byla definována P hodnota nižší než 0,05 po použití Bonferroniho korekce pro mnohočetné porovnání. Síla zjištěné asociace byla určena výpočtem odds ratio (OR) dle Wolfovy metody s Holdanovou korekcí.

Výsledky

Vyšetřili jsme 102 pacientů s PsA a 99 zdravých kontrolních jedinců.

1. Detekce alel HLA-Cw u nemocných s PsA a kontrolní skupiny (viz tab. 2)

Zjistili jsme statisticky významnou asociaci mezi HLA-Cw*06 alelami a PsA, které se u této skupiny vyskytly u 18 jedinců (frekvence alel 35,3 %), na rozdíl od 8 nositelů HLA-Cw*06 u skupiny kontrolní (frekvence16,2%), P_c < 0,05 (OR 2,43, CI 95 %: 1,32–4,76). Nejčastější alelou zjištěnou v obou skupinách byla HLA-Cw*0602, mezi nemocnými s PsA bylo detekováno celkem 11 nositelů této alely (frekvence 22,5%), u zdravých pouze 4 (s frekvencí 10,1 %), což je rovněž statisticky významný nález P_c < 0,05 (OR 2,74, CI 95 %: 1,20–6,25).

Frekvence HLA-Cw*02 alely byla 14,3% u nemocných s PsA oproti 5,1% u zdravých jedinců, tento nález je ale při Bonferroniho korekci statisticky nevýznamný. Statisticky nevýznamný je po Bonferroniho korekci i nález vyšší frekvence alely HLA-Cw*12 u PsA (29,4%) oproti zdravým jedincům (17,1 %).

Nezjistili jsme žádný rozdíl v distribuci genotypů HLA-Cw mezi oběma skupinami, přičemž vždy jeden HLA-Cw*0602 homozygot byl nalezen u obou skupin.

2. Výskyt alel HLA-Cw lokusu u jednotlivých klinických typů PsA (viz tab. 3)

Nejprve jsme zjišťovali rozdíl mezi zastoupením alel HLA-Cw lokusu u nemocných s časným a pozdním rozvojem kožního syndromu, tj. psoriázou I. a II. typu.

U nemocných PsA s psoriázou I. typu jsme zjistili významný rozdíl ve frekvencích HLA-Cw*06 alel oproti zdravým osobám, a to 41,2% versus 16,2%, Pc < 0,05; OR 3,03; CI 95 % 1,53-5,88. Nejčastěji jsme detekovali HLA-Cw*0602 alelu, která se vyskytla u 19 těchto nemocných (frekvence alely je 28,0 %), což je nález statisticky významný při porovnání se zdravými osobami; Pc < 0,05; OR 3,12; CI 95 % 1,38–7,14.

Naopak, frekvence alely HLA-Cw*0602 byla obdobná u nemocných PsA spojených s psoriázou II. typu jako u zdravých osob, 10,2 % versus 10,1%. V této skupině jsme zjistili vyšší frekvenci alely HLA-Cw*02, a to 17,2 %, na rozdíl od zdravých, kde se tato alela vyskytla jen u 5,1 % jedinců. Tento nález je však po korekci pro mnohočetné porovnání statisticky nevýznamný.

Dále jsme sledovali vliv HLA-Cw alel na vývoj erozí dle rtg vyšetření. U obou typů artritidy (erozivní, resp. neerozivní) jsme detekovali zvýšenou frekvenci HLA-Cw*06 alel oproti zdravým jedincům (33,9 % u PsA erozivní a 38,5 % u PsA ne- erozivní versus 16,2 % u zdravých osob). Avšak po korekcích pro mnohočetné porovnání si ani jeden z těchto nálezů nezachoval statistickou významnost. Zajímavá je vyšší frekvence HLA-Cw*02 alely u nemocných s PsA erozivní (17,7 %) oproti kontrolní skupině (5,1 %) či PsA neerozivní (10,2 %). Tyto nálezy jsou ale po korekci pro mnohočetné porovnání statisticky nevýznamné.

Diskuse

Naše studie zabývající se genetickou predispozicí rozvoje psoriatické artritidy je první studií na úrovní genetických polymorfismů v oblasti lokality PSORS 1, konkrétně hlavního histokompatibilního systému I. třídy, HLA-Cw oblasti, u české populace. HLA komplex I. třídy je exprimován na všech jaderných buňkách organismu a podílí se na imunitní odpovědi prezentací antigenního peptidu T-lymfocytům. Vysoce polymorfní geny kódující tyto povrchové molekuly mohou tudíž ovlivnit imunitní reakci a vést k rozvoji autoimunitních chorob.

Zjistili jsme, že výskyt alel HLA-Cw je rozdílný mezi nemocnými s psoriatickou artritidou a zdravou českou populací. Frekvence alel HLA–Cw u české populace jsou obdobné jako u jiných evropských národů (18). V naší studii jsme zaznamenali zvýšenou frekvenci HLA-Cw*06 alel (35,3 %) a rizikové alely HLA-Cw*0602 (22,5 %) u pacientů s PsA při porovnání se zdravými osobami. Oba tyto rozdíly jsou statisticky významné (P_c< 0,05). HLA-Cw*0602 alela se vyskytuje v průměru u 50 % nemocných s kožní formou psoriázy ve studiích v různých populacích (13, 19, 20). Naopak, u PsA bývá frekvence HLA-Cw*06 alel a potažmo HLA-Cw*0602 zpravidla nižší – pohybuje se v rozmezí 17 %, v kanadské studii (21), 40 % z recentní práce z UK (15), až po 58 % ze sousedního Polska, kde však chybí údaj o rozlišení jednotlivých HLA-Cw*06 alel (18). Z druhé strany, Grubić et al. v chorvatské populaci asociaci mezi HLA-Cw*06 a PsA neprokázal (16). Naše práce podporuje roli HLA-Cw*0602 alely v patogenezi PsA a udává frekvenci alely u středoevropské české populace.

Naše sledování přináší další důležitý poznatek, a to, že alela HLA-Cw*0602 je významně spojena s PsA s psoriázou I. typu (frekvence 28 %) P_c< 0,05, přičemž její frekvence u PsA s psoriázou II. typu je obdobná jako u zdravých osob (viz tab. 3). HLA-Cw*0602 je popsána jako predispoziční marker pro časnou manifestaci psoriázy a je spojena i s jejím těžším průběhem (18, 19, 20). Otázkou zůstává, zda je asociace HLA-Cw*0602 u psoriázy I. typu a PsA je sekundární, či zda se HLA-Cw*0602 podílí na rozvoji artritidy u této skupiny nemocných (patogenetickým momentem by mohla být snížená aktivace NK buněk). Zastoupení HLA-Cw*06 alel u obou typů periferní artritidy – erozivní i neerozivní je obdobné. HLA-Cw*0602 tak ovlivňuje spíše vznik artritidy než její další průběh. Naše pozorování podporuje a doplňuje zjištění v již publikované práci, kde nebyl shledán rozdíl v distribuci HLA-Cw*06 alel mezi jednotlivými klinickými typy PsA, a to periferní artritidou a spondylartritidou (22, 23).

Určení genetické predispozice pro rozvoj PsA tak stále zůstává otevřeno. Naše práce však vede k důležitým závěrům pro další genetické studie této choroby: nezbytnost rozdělení PsA na 2 skupiny v závislosti na věku manifestace kožního syndromu. Věk manifestace psoriázy ovlivňují genetické faktory spolu se zevními vlivy. Na věku závislá genetická predispozice byla popsána i u jiných autoimunitních chorob, například u auto-imunitního diabetu manifestovaného v dětství a v dospělosti (24, 25, 26). Dalším důležitým závěrem pro širší genetické studie je nezbytnost doplnit skupinu nemocných s psoriázou bez artritidy. To nám umožní rozlišit rizikové geny zasahující do patogeneze buď artritidy, nebo kožní psoriázy a zjistit rizikové genetické faktory pro rozvoj artritidy u psoriázy.

Závěr

Závěrem lze shrnout, že naše práce měla za cíl provést imunogenetickou studii u zdravých osob a u nemocných s psoriatickou artritidou. Z našeho pozorování můžeme říct, že oblast HLA I. třídy, konkrétně alela HLA-Cw*0602, je spojena s rozvojem psoriatické artritidy, a to zejména spojené s psoriázou I. typu, avšak neovlivňuje její rentgenologický typ. Cílem našich snah je najít vnímavé jedince pro rozvoj artritidy u psoriázy a v budoucnu je adekvátně léčit, k tomu může přispět analýza dalších polymorfních genů této lokality (TNF alfa, corneodesmosin, MICA) spolu s ozřejměním vzájemných genových vazeb a rizikových haplotypů pro vznik PsA.

Poděkování: Tato práce vznikla za podpory Výzkumných

záměrů MZ ČR č. 000 000 23728

MUDr. M. Fojtíková

Revmatologický ústav

Na Slupi 4

128 50 Praha 2

e-mail: fojtikova@revma.cz