白細胞介素-17A(rs2275913)基因多態性與牙周炎易感性的系統評價和meta分析

王 瑞 李晨曦 李一鳴 孫家琳

牙周炎(periodontitis, PD) 是一種造成牙周支持組織破壞的多因素疾病，病理特征是牙周組織中炎癥細胞的聚集和浸潤，其與誘導免疫反應的細菌感染有關，可導致牙齒松動、脫落[1]。既往研究表明，PD 與冠心病、類風濕性關節炎、糖尿病等系統性疾病存在很大相關性，因此該病的早期診斷和治療非常重要[2,3]。菌斑微生物是PD 的始動因子[3]，其他因素如環境、解剖因素和遺傳背景也對PD發病起著重要作用[4]。其中遺傳變異可能是導致個體易患PD的一個重要因素，與PD相關的遺傳因素可能改變免疫調節機制，從而改變PD的發病機制[5,6]。

遺傳多態性與PD的關系已被廣泛研究[7～10]。白細胞介素(interleukin,IL)-17是一組細胞因子，由六種不同的分子（IL17A、B、C、D、E 和F）組成[11,12]。其中，IL17A 和F 是最常見的細胞因子，在牙周炎癥中起著至關重要的作用。這些類型的細胞因子由CD4+T 輔助細胞釋放，并參與炎癥和自身免疫性疾病的核心作用[13]。IL-17A 是炎癥過程的發起者，可誘導成纖維細胞、巨噬細胞、內皮細胞和上皮細胞產生促炎介質[14]。IL-17A 還可以誘導成骨細胞表面NF-κB 配體受體激活劑的表達，并刺激破骨細胞的分化和活化，從而影響該細胞介導的骨吸收作用[15～18]。許多研究已表明，在PD 患者的牙周組織、齦溝液、唾液和血漿中都有IL-17A 的存在[13,19～21]。IL-17A 可觸發促炎細胞因子如TNF-α、IL-6 和IL-1β 的表達并促進中性粒細胞遷移。并且它還可以促進CD8+T 細胞的功能，使B 細胞活化產生抗體。這些都表明IL-17A 細胞因子在促進炎癥和牙周疾病的進展中發揮潛移默化的作用[22]。

在IL-17 基因中發現了改變mRNA 和蛋白質表達的功能多態性基因（IL-17A rs2275913）[23]。在具有免疫背景的各種疾病中的研究發現，IL-17A rs2275913 基因多態性與多種疾病的易感性風險存在相關性，包括牛皮癬、類風濕性關節炎、特應性哮喘、潰瘍性結腸炎、免疫性血小板減少癥等[24～28]。目前學術界正在尋找PD的誘發因素，包括細胞因子的基因多態性[29]，個別研究評估并顯示了IL-17A rs2275913 基因多態性與牙周炎風險之間的關系。然而，由于研究的樣本量有限以及研究之間可能存在的差異，結論存在不一致。為此，必須從循證醫學的角度重新分析并評估IL-17A rs2275913 基因多態性及其與牙周炎可能的相關性。本研究旨在綜合可用于meta 分析的數據源，評估IL-17A(rs2275913)多態性是否與牙周炎的易感性存在相關關系，為后期基礎研究奠定可靠的理論依據。

資料與方法

1.檢索策略

計算機檢索截至2022 年10 月30 日發表的關于IL-17A(rs2275913)基因多態性與牙周炎患病關系的病例對照研究，檢索的數據庫包括中國知網(China National Knowledge Infrastructure, CNKI)、萬方、PubMed、Cochrane Library 和Embase 數據庫。檢索過程涉及使用中英文關鍵詞，包括“牙周炎”（或“periodontitis”）、“牙周病”（或“periodontal disease”）、“IL-17 rs2275913”、“IL-17A rs2275913”、“白介素-17A rs2275913”和“多態性”（或“polymorphism”）。相關出版物也通過二次檢索和文獻綜述進行了確認。以中國知網為例文獻搜索流程如下（圖1）。

圖1 中國知網文獻篩選流程及結果

2.納入及排除標準

納入標準如下：①入選標準根據（PICO）概念進行選擇，即P-患者（patient）、問題或人群（problem or population）、I- 干預（intervention）、C- 比較（comparison）、對照（control）、O-結局（outcome）。②研究關于IL-17A rs2275913 基因多態性與PD 易感性的相關關系。③研究類型為病例對照研究。④研究對象基于人群。⑤PD 的診斷通過臨床特征和影像學檢查得到證實。⑥研究還包括PD 中IL-17A rs2275913基因型和等位基因的評估。

排除標準如下：①不是關于人類的研究；僅摘要，綜述或評論，以及機制研究。②基于家庭的設計或兄弟姐妹配對研究。③缺乏關鍵數據、信息的研究。④未接受同行評議發表的文章。

3.文獻篩選及資料提取

根據上述納入和排除標準，兩名研究人員獨立地從納入的文獻中提取數據。如果上述兩名研究人員在從選定研究中收集的數據等相關問題上存在分歧，則與第三名研究人員對該問題進行充分討論，以達成最終共識。提取的數據信息包括第一作者、發表的年份、國家、人群種族、對照的來源、病例和對照的數量、基因型分型數量、Hardy-Weinberg平衡（Hardy-Weinberg equilibrium,HWE）的P值、基因分型方法。

4.統計學分析

應用STATA 軟件12.0 版本(Stata Corp., College Station,TX,USA)進行所有的統計學分析。得出的P值均為雙向。Hardy-Weinberg 平衡通過χ2 檢驗計算得出P 值在0.05 水平上差異具有顯著統計學意義。我們使用4 個模型，包括等位基因模型（G versus A）、顯性模型（GG + GA vs.AA）、隱性模型（GG vs.GA + AA）和純合子模型（GG vs.AA），綜合數據的比值比(odds ratios,OR)和相應的95%置信區間（confidence intervals, CI）來 評 估 IL-17A(rs2275913)多態性與牙周炎之間的聯系強度。與累積OR相關的顯著性通過Z檢驗確定，P＜0.05被認為具有統計學意義。研究間異質性的評估使用Cochrane Q test，并使用I2 值進行統計量化。如果P＜0.05，I2＞50%，說明合并數據存在異質性，采用隨機效應模型來評估；否則，采用固定效應模型評估[30,31]。敏感性分析是通過逐一去除單個研究來評估合并研究的穩定性。借助Begg 漏斗圖和Egger 檢驗對潛在發表偏倚進行評估，P＜0.05 意味著存在顯著的發表偏倚。此外，我們還通過對人群種族、對照的來源、基因型分布是否符合HWE進行亞組分析來判斷異質性可能的來源。

5.納入文獻的質量評價

紐卡斯爾-渥太華（Newcastle-Ottawa scale,NOS）文獻質量評價量表是一種廣泛使用的評估meta分析觀察性研究質量的評級系統。根據該量表對每個納入的研究從病例和對照的選擇、研究設計所得的病例與對照的可比性、暴露評價等3 個方面進行質量評估，每個方面分別由4 項、2 項和3 項組成。該量表共包含9 個項目，每個項目的分值設定為1。NOS評分為6分或以上表示研究質量高。

結果

1.文獻檢索結果及納入研究的特點

最終納入9 個病例對照研究[32～40]，共計1051 例患者，815 例對照。文獻篩選流程及結果見圖1。其中2篇文章是在高加索人群中進行的研究，3篇是混合人群，4 篇是亞洲人群；7 篇文章對照來源為健康人群，兩篇對照來源為醫院體檢患者；4 篇文章IL-17A rs2275913 的基因型分布符合HWE，5 篇不符合。納入研究的基本特征詳見表1。

表1 納入meta分析的研究特征

2.IL-17A rs2275913多態性與牙周炎易感性的Meta分析

在四個遺傳模型中發現了顯著的異質性（pH＜0.05），因此我們采用隨機效應模型進行評估，具體數據詳見表2。綜合結果表明，IL-17A rs2275913 多態性與牙周炎風險之間無顯著相關性（G versus A:OR = 0.78，95%CI：0.55-1.07；GG + GA vs.AA:OR =0.70，95%CI：0.65-1.06；GG vs.GA + AA:OR = 1.77，95%CI：0.45-1.10；GG vs.AA:OR = 0.61，95%CI：0.34-1.08）（圖2）。

表2 IL-17A(rs2275913)多態性與牙周炎相關性的meta分析

圖2 等位基因模型（G vs.A）、顯性模型（GG+GA vs.AA）、隱性模型（GG vs.GA+AA）和純合模型（GG vs.AA）條件中所有樣本研究的森林圖

對于異質性較高(P＜0.05，I2＞50%)的遺傳模型，進行敏感性分析，逐個剔除各模型中所有符合條件的文獻，評估各文獻異質性對整個meta 分析的影響。敏感性分析結果表明，在等位基因模型（G vs.A）條件下，排除個體研究不會過度影響IL-17A rs2275913 多態性總的OR 值，表明該meta 分析結果的穩健性（圖3）。此外，在所有原始固定模型中對隨機效應模型進行了重新測試，相應的合并OR 值沒有實質性改變。Begg 漏斗圖沒有出現明顯的不對稱，沒有證據表明等位基因模型的回顧性研究存在發表偏倚（P=0.398）（圖4）。

圖3 IL-17A(rs2275913)多態性與牙周炎易感性相關性的敏感性分析

圖4 IL-17A(rs2275913)多態性與牙周炎風險影響的漏斗圖

3.亞組分析

通過對研究種族進行亞組分析，分析不同種族IL-17A rs2275913 基因型分布與牙周炎風險之間的關系。我們在四種基因模型中發現高加索人群的牙周炎發病風險在統計學上顯著增加（G vs.A:OR=1.03，95%CI：0.83～1.27；GG + GA vs.AA:OR=0.87，95%CI：0.57～1.32；GG vs.GA + AA: OR=1.13，95%CI：0.84～1.51；GG vs.AA: OR=1.13，95%CI：0.61～1.48）。然而，在亞洲人群中，顯著結果僅出現在（GG+GA vs.AA:OR=0.57，95%CI：0.35～0.91）和(GG vs.AA:OR=1.75，95%CI：1.23～2.48）之間。只有（TT vs.CC:OR=0.29，95%CI：0.16～0.56）在混合人群中無顯著相關性。

當按照對照來源進行亞組分析時，結果顯示健康人群對照中3 種基因模型發現顯著相關性（G vs.A:OR=0.88，95%CI：0.66～1.18；GG vs.GA+AA:OR=0.85，95%CI：0.57～1.26；GG vs.AA:OR=0.73，95%CI：0.43～1.26），而在醫院體檢對照人群中顯著結果僅出現在（G vs.A:OR=0.42，95%CI：0.09～2.08；和GG vs.GA+AA:OR=0.35，95%CI：0.05～2.58）模型中。提示IL-17A rs2275913 基因型分布與牙周炎風險之間的相關性可能與對照來源無關。

按照IL-17A rs2275913 基因型分布是否符合HWE，在符合HWE 的研究中，IL-17A rs2275913 與牙周炎易感性具有顯著相關性（G vs.A:OR=1.08，995%CI：0.89～1.31；GG+GA vs.AA:OR=0.97，95%CI：0.68～1.38；GG vs.GA+AA:OR = 1.17，95%CI：0.90～1.53；GG vs.AA:OR=1.01，95%CI：0.66～1.54）。而在IL-17A rs2275913 基因型分布不符合HWE 的亞組中則無顯著相關性（表2）。

討論

牙周炎是一種由宿主免疫細胞介導而引起的炎癥反應和組織破壞的疾病，許多研究試圖將這些臨床癥狀與特定的免疫系統聯系起來[41]。近年來，細胞因子研究已成為臨床研究的重點方向之一，復雜的細胞因子信號調節網絡將為牙周炎和相關系統性慢性炎癥疾病的診斷和治療提供新的思路。但是，由于參與免疫應答和控制應答過程的細胞因子的數量有很大的不同，尋找關鍵細胞因子是非常必要的。由多種先天免疫細胞和包括Th17 細胞在內的適應性免疫細胞分泌的IL-17A 可以激活一系列炎癥相關級聯反應，并介導牙周炎和相關全身慢性炎癥疾病的發生和發展。臨床研究和動物實驗表明，IL-17A 水平在牙周病患者牙周組織中升高，并且可能在牙周病的實驗模型中發揮破壞性作用[13,20,42,43]。Corrêa 等的研究結果證實，慢性牙周炎患者牙周組織中IL-17 水平升高。更重要的是，他們首次表明IL-17A 的多態性，特別是涉及等位基因A 的單基因多態性，與疾病的臨床和炎癥指標相關，等位基因A攜帶者血清中IL-17A水平升高[32]。然而，da Silva等人的meta 分析表明，IL-17A 基因rs2275913 和IL-17F 基因rs763780 的多態性與侵襲性牙周炎沒有顯著相關性[44]。由于樣本量較小或總體差異較大，這些研究的結論是有限的。在過去的幾年里，關于IL-17A 基因rs2275913 多態性和牙周炎易感性的原始研究的數量不斷增加。因此，有必要進行更新的meta分析，以增加結果的可靠性，并將潛在的發表偏倚降至最低。

根據9 篇提供IL-17A 基因rs2275913 多態性與牙周炎風險的符合條件的研究，我們發現IL-17A 基因rs2275913多態性在等位基因遺傳模型、顯性遺傳模型和雜合子遺傳模型中與牙周炎風險均無顯著相關。然而通過對種族進行亞組分析，我們在四種基因模型中發現高加索人群的牙周炎發病風險顯著增加，在亞洲人群，顯著結果僅出現在顯性模型和純合子模型中。不同種族群體之間結果的差異可能是由以下潛在因素造成的：人口多樣性、不同人群的不同口腔衛生習慣以及導致牙周炎易感性差異的環境因素。在公開的基因組數據庫中，對基因多態性的種族變異性進行的研究表明：牙周炎的種族變異在很大程度上取決于人類的遺傳背景。此外，我們推測在高加索和亞洲人群中存在IL-17A rs2275913 基因多態性和牙周炎顯著相關性可能是由于該人群中GG 基因型的頻率相對較低造成的。Borilova Linhartova 等人表明，IL-17 水平升高與IL-17A rs2275913 的A 等位基因之間存在相關性[45]。該A等位基因的作用也與1 型糖尿病和牙周炎風險增加相關。所以GG 基因型頻率的降低可能與牙周炎風險降低有關。然而，由于這些研究的數量有限，我們應該慎重解釋本研究的結果。此外，在基于人群的對照組和醫院患者對照組中都發現了IL-17A rs2275913基因多態性和牙周炎顯著相關性，但與基于人群的對照相比，基于醫院患者的對照比基于人群的對照異質性略大。一個可能的原因是，基于醫院的對照組具有固有的選擇偏差，而基于人群的對照組在基因型關聯研究中更能代表一般人群。當按IL-17A rs2275913 基因型分布是否符合HWE 進行亞組分析時，我們發現在IL-17A rs2275913 基因型分布符合HWE的研究中顯示有統計學意義的結果，而在基因型分布不符合HWE 的對照組研究中顯示并無統計學意義的結果。HWE 與基因型分型質量密切相關，因此，制作遺傳關聯性研究的meta 分析時，需要檢驗對照組人群基因型分布是否符合HWE。不符合HWE 的研究可能存在基因型分型錯誤、選擇性配對即非隨機配對、選擇偏倚、人群分層即在研究中混合了遺傳學隔離的人群等情況而使分析結果出現偏差。

我們的meta 分析有一定優勢。首先，與以往的任何一次meta 分析相比，本次meta 分析的樣本量最大。因此結果更加可靠有力；其次，與之前的研究相比，本次研究包括了更多的種族群體，因此結論可能更具說服力。然而，這種meta 分析仍有一些局限性。首先，所有收錄的文章都是用英文或中文發表的。其他語言或未發表的研究可能不包括在本meta分析中，這容易產生潛在的發表偏倚；其次，在亞組分析中，只有2 項研究納入了高加索人群，3 項研究納入了混合人群，這可能掩蓋了亞組結果。因此需要更多來自不同人群的原創研究，以使我們的結論可靠和準確；第三，很多研究缺乏詳細的信息，如年齡、性別等，因此本研究分析的匯總結果并沒有基于調整估計；第四，此次meta 分析中所包含的各種研究采用了不同的基因分型方法，每種方法在靈敏度、性能穩定性、儀器誤差等方面都有其局限性，可能會影響個別結果。

綜上，我們的meta 分析發現，在總體研究中，IL-17A rs2275913 基因多態性與牙周炎易感性無相關性，但是在高加索和亞洲患者中存在顯著相關性。需要更大樣本量的進一步研究和完善設計的研究進一步調查IL-17A rs2275913 基因多態性與牙周炎風險之間的關聯。