HLA-Cw*06 allele correlation with early onset of psoriatic arthritis

Łuszczycowe zapalenie stawów (ŁZS) definiuje się jako seronegatywne zapalenie stawów współistniejące z łuszczycą [1]. Częstość występowania zapalenia stawów u chorych na łuszczycę waha się od 10 do 42%. Patogeneza ŁZS jest złożona i nie w pełni poznana; składają się na nią czynniki genetyczne, immunologiczne, zaburzenia angiogenezy i układu nerwowego [2]. Za znaczeniem predyspozycji genetycznej przemawiają dane epidemiologiczne, wskazujące na rodzinne występowanie choroby, badania bliźniąt oraz zidentyfikowanie, jak dotąd, kilku loci genowych na różnych chromosomach, wykazujących związek z chorobą (PSORS1-9). Wśród nich najsilniejszą korelację opisano dla locus PSORS-1 (psoriasis susceptibility 1) w obrębie regionu MHC (major histocompatibility complex) na chromosomie 6p21, dlatego uważa się, że główny czynnik odpowiedzialny za powstanie łuszczycy i jej odmian, w tym łuszczycowego zapalenia stawów, jest zlokalizowany właśnie w tym rejonie. Szacuje się, że gen/geny podatności na łuszczycę umiejscowione w obrębie PSORS-1 odpowiadają za 35–50% genetycznej predyspozycji do choroby [3]. Rejon ten obejmuje ok. 300 kb (kilo-base, tysiąc par zasad). Wśród licznych genów zlokalizowanych w obrębie PSORS-1 szczególną uwagę kieruje się na allel HLA Cw6 i jego specyficzny wariant – HLA-Cw*06, który jest jednym z najbardziej intensywnie badanych genów związanych z powstaniem łuszczycy, szczególnie rozpoczynającej się w młodym wieku (łuszczyca typu I). Doniesienia dotyczące częstości występowania allelu Cw*06 u chorych z łuszczycowym zapaleniem stawów są mniej liczne. Wyniki większości badań wskazują na związek allelu Cw*06 z wczesnym początkiem tej ciężkiej odmiany łuszczycy [4, 5].
Produkty genów HLA-C stanowią glikozylowany łańcuch ciężki (45 kDa) niekowalencyjnie powiązany z β₂-mikroglobuliną (12 kDa). Każde z loci tej klasy koduje łańcuch ciężki antygenu klasy I, a cały region obejmuje ponad 1,5 mln zasad. Do oznaczania produktów genów HLA stosuje się obecnie metody molekularne, przewyższające pod względem czułości i swoistości metody serologiczne. W praktyce najczęściej stosowane są 2 techniki PCR: PCR-SSP (sequence specific primer) i PCR-SSO (sequence specific oligonukleotide).
Celem niniejszej pracy była ocena i porównanie częstości występowania alleli HLA locus C z wykorzystaniem metody PCR-SSP w populacji chorych na łuszczycowe zapalenie stawów i w grupie kontrolnej, oraz ich korelacja z wiekiem chorych, w którym po raz pierwszy pojawiły się zmiany łuszczycowe i zapalenie stawów.

Materiał i metody
Badaniami objęto 41 niespokrewnionych osób z łuszczycowym zapaleniem stawów (25 kobiet i 16 mężczyzn), leczonych w Klinice Dermatologii, Alergologii i Wenerologii Akademii Medycznej w Gdańsku w latach 2002–2004. Łuszczycowe zapalenie stawów definiowano jako seronegatywne zapalenie stawów współistniejące z łuszczycą [1]. U wszystkich pacjentów rozpoznanie łuszczycowego zapalenia stawów było potwierdzone przez lekarza reumatologa. Zmiany skórne klinicznie odpowiadały obrazowi łuszczycy zwyczajnej o różnym stopniu ciężkości.
Genomowy DNA izolowano z 5 ml krwi obwodowej pacjentów za pomocą metody nieenzymatycznej wg Laghiri i Nurnbergera [6]. Stężenie wyizolowanego DNA oceniano metodą fluorometryczną. Do amplifikacji wybranego odcinka DNA locus-C zastosowano zestaw odczynników firmy Dynal AllSet HLA-Cw-low resolution z 23 parami starterów. Amplifikację DNA prowadzono w aparacie Mastercycler Gradient firmy Zeiss. Produkty reakcji PCR poddano rozdziałowi elektroforetycznemu na 1,5% żelu agarozowym w obecności bromku etydyny. Wyniki odczytywano w transiluminatorze w świetle UV.
Do porównania częstości antygenów HLA-locus C w populacji chorych oraz w grupie kontrolnej zastosowano test χ² z poprawką Yatesa. Wartości P skorygowano (p_corr), mnożąc je przez liczbę porównań w locus HLA-C (15 porównań).
Do oceny różnic wieku, w którym rozpoczęła się łuszczyca i zapalenie stawów u chorych Cw*06-dodatnich i Cw*06-ujemnych, zastosowano test U Manna-Whitneya. Wartości względnego ryzyka (RR – relative risk) obliczono, stosując metodę Woolfa. Badanie uzyskało zgodę Komisji Bioetycznej Akademii Medycznej w Gdańsku.

Wyniki
Tabela 1. przedstawia wyniki typowania alleli HLA-locus C u 41 pacjentów z ŁZS oraz u 80 osób z grupy kontrolnej. Wyniki wskazują, że w grupie chorych z łuszczycowym zapaleniem stawów częściej niż w populacji zdrowej występuje allel Cw*06 (56 vs 18,7%; c2=12,91; p=0,0003; pc=0,004, RR=5,54, OR=3,76). Na ryc. 1. przedstawiono przykład fenotypu chorego z łuszczycowym zapaleniem stawów, homozygoty Cw*06 (obraz elektroforetyczny).
Częstości pozostałych 14 alleli HLA-locus C były podobne w obu badanych populacjach. Średni wiek, w którym pojawiły się zmiany łuszczycowe na skórze w grupie chorych z ekspresją allelu Cw*06, wynosił 21,4±8,8 lat i był znamiennie niższy niż w grupie chorych Cw*06 ujemnych (29,0±11,3 lat) (p=0,001) (tab. 2.). Średni wiek chorych, w którym po raz pierwszy pojawiło się zapalenie stawów, był znamiennie niższy u chorych Cw*06-dodatnich w porównaniu z chorymi Cw*06-ujemnymi (25,7±10,2 vs 33,8±10,6; p=0,008).


Omówienie wyników
Korelacja łuszczycy zwyczajnej z antygenami zgodności tkankowej (HLA – human leukocyte antigens) jest znana od dawna i potwierdzona w badaniach dotyczących odmiennych populacji. Mniej liczne doniesienia dotyczą związku układu HLA z rzadziej występującymi odmianami łuszczycy, w tym z łuszczycą stawową. W tej postaci choroby, ze względu na jej różnorodną kliniczną ekspresję, interpretacja wyników badań genetycznych jest bardziej złożona. U chorych z łuszczycowym zapaleniem stawów częściej niż w całej populacji występują antygeny HLA klasy I: B13, B16 (B38/B39), B17, B27 i Cw6 i klasy II: DR4, DR7, DQw3 [2, 4, 7–9]. Badania dowodzą, że najsilniejsza korelacja dotyczy antygenu Cw6 [4, 7, 10–12]. Jednak związek częstszego występowania tego allelu z łuszczycowym zapaleniem stawów wydaje się zależeć w większym stopniu od współistnienia łuszczycy niż zapalenia stawów. W badanej populacji chorych częstość allelu Cw*06 była znamiennie wyższa w porównaniu z częstością jego występowania w grupie kontrolnej. Obserwacja ta jest zgodna z innymi doniesieniami [4, 10]. Wyniki tylko nielicznych prac nie potwierdzają tej korelacji [8, 13]. Badania zapoczątkowane przez Henselera i Christophersa w 1984 r., a potwierdzone przez różnych badaczy w odmiennych populacjach chorych na łuszczycę wykazały, że antygen Cw6 jest nie tylko markerem genetycznym łuszczycy. Jego występowanie zwiększa ryzyko zachorowania na chorobę u osób młodych – w 2. i 3. dekadzie życia. Występowanie antygenu Cw6 w fenotypie HLA chorych na łuszczycę stało się jednym z kryteriów wprowadzonego podziału łuszczycy zwyczajnej na typ I i II [12]. Typ I choroby reprezentują chorzy Cw6(+), z wczesnym początkiem choroby, zaś typ II chorzy Cw6(-), z późnym jej początkiem.
Związek występowania antygenu Cw6 z wczesnym początkiem zmian skórnych w łuszczycowym zapaleniu stawów po raz pierwszy zaobserwowała Gladman, badając populację 94 chorych z ŁZS. Autorka nie stwierdziła korelacji występowania Cw6 z wiekiem chorych, w którym po raz pierwszy pojawiły się zmiany stawowe, i wysunęła sugestię, że ekspresja allelu Cw6 predysponuje do wczesnego pojawienia się zmian skórnych, nie ma natomiast wpływu na wiek chorych, w którym rozpoczyna się zapalenie stawów [4]. Podobne wyniki uzyskali Al-Heresh i wsp. [5]. W analizowanej grupie chorych stwierdzono wyraźny związek ekspresji allelu Cw*06 z wczesnym pojawieniem się łuszczycowych zmian na skórze. Średni wiek, w którym pojawiła się łuszczyca u chorych Cw6-dodatnich, wynosił 21,4 roku, zaś u chorych Cw6-ujemnych 26 lat (p=0,001). Podobną korelację zanotowano także w odniesieniu do wieku chorych, w którym po raz pierwszy pojawiło się zapalenie stawów. Średni wiek chorych Cw6-dodatnich, w którym pojawiły się bóle stawowe, wynosił 25,7 roku, zaś u chorych Cw6-ujemnych 33,8 roku (p=0,008). Ze względu na małą liczebność populacji chorych poddanych badaniu obserwacja ta wymaga dalszego potwierdzenia w oparciu o analizę większej populacji chorych na ŁZS.
Wyniki przeprowadzonych badań potwierdzają korelację allelu Cw*06 z łuszczycowym zapaleniem stawów, wskazują także, że ekspresja allelu Cw*06 wiąże się nie tylko z większą podatnością na ŁZS, lecz wpływa również na kliniczną ekspresję choroby.


Piśmiennictwo
1. Gladman DD. Psoriatic arthritis. Rheum Dis Clin N Am 1998; 24, 829-44.
2. Bowcock A, Cookson W. The genetics of psoriasis, psoriatic arthritis and atopic dermatitis. Hum Mol Genet 2004; 13: 43-55.
3. Trembath RC, Clough RL, Rosbotham JL, et al. Identification of a major susceptibility locus on chromosome 6p and evidence for further disease loci revealed by a two stage genome-wide search in psoriasis. Hum Mol Genet 1997; 6: 813-20.
4. Gladman DD, Cheung C, Chang-Ming N, et al. HLA-C locus alleles in patients with psoriatic athritis (PsA). Hum Immunol 1999; 60: 259-61.
5. Al-Heresh A, Proctor J, Jones S, et al. Tumor necrosis factor-a polymorphism and the HLA-Cw*0602 allele in psoriatic arthritis. Rheumatol 2002; 41: 525-30.
6. Lahiri DK, Nurnberger J. A rapid non-enzymatic non-enzymatic method for the preperation of HMW DNA from blood for RLFP studies. Nucleic Acids Res 1991; 19: 5444.
7. Alenius G, Jidell E, Nordmark L, et al. Disease manifestation and HLA antigens in psoriatic arthritis in Northern Sweden. Clin Rheumatol 2002; 21: 357-62.
8. Ansell B, Beeson M, Hall P, et al. HLA and juvenile psoriatic arthritis. Br J Rheumatol 1993; 32: 836-7.
9. Queiro R, Torre J, Gonzales S, et al. HLA antigens may influence the age of onset of psoriasis and psoriatic arthritis. J Rheumatol 2003; 30: 505-12.
10. Szczerkowska-Dobosz A, Placek W, Szczerkowska Z, et al. Psoriasis vulgaris with the early and late onset-HLA phenotype correlations. Arch Immunol Ther Exp 1996; 44: 265-69.
11. Gudjonsson J, Karason A., Antonsdottir A, et al. Psoriasis patients who are homozygous for the HLA-Cw*0602 allele have a 2.5 fold increased risk of developing psoriasis compared with Cw6 heterozygotes. Br J Dermatol 2003; 148: 233-5.
12. Henseler T, Christophers E. Psoriasis of early and late onset-characterisation of two types of psoriasis vulgaris. J Am Acad Dermatol 1984; 13: 450-6.
13. Gonzales S, Brautbar C, Martinez-Borra J, et al. Polymorphism in MICA rather than HLA-B/C genes is associated with psoriatic arthritis in the Jewish population. Hum Immunol 20