文摘
有人建议,白介素(IL) -18在炎症的发展过程中发挥作用和fibrosing肺部疾病。
协会的多态性基因编码的地震(IL18/ g - 656 t、c - 607 a、g - 137 c, T113G C127T)及其受体(IL18R1/ c - 69 t)与煤炭工人肺尘埃沉着病(CWP)研究了200年矿工检查了1990年,1994年和1999年。煤尘接触是根据评估的工作历史和环境的措施。主要的健康结果是肺计算机断层扫描(CT)得分在1990年。内部一致性评估通过研究CT评分在1994分,接收CT评分和CWP发病率和患病率的变化。
CT评分在1990年放射等级在1999年和一个很好的指标,因此,一个适当的亚临床定量特征。的IL18-137 c等位基因是降低CT评分在1990年和1994年(1.24与1.69和1.57与得分分别为2.46),CT的发展较慢,在1990年和1994年之间和更低的尘肺病发病率在1999年相对于G等位基因(0.33与0.77和8.2与分别为19.6%)。吸烟或dust-adjustment和分层IL18R1基因型和单体型调整效果没有变化的结论。
总之,本研究的结果建议的作用IL18在减少这种fibrosing肺疾病的发展。
白介素(IL) -18是最近描述淋巴因子参与中性粒细胞激活,活性氧(ROS)的合成1、促炎细胞因子生产、核因子(NF) -κB激活和脱粒2。地震在肺部炎症的作用已经被研究建议在动物模型中,但其重要性并不清楚。在流行病学的遗传学研究,IL18c - 607单核苷酸多态性(SNP)与结节病的患病率更高日本显著相关科目3但不是在荷兰主题4。的IL18A105C SNP明显与哮喘有关5的G-alleleIL18启动子变体(-137 g / C)与过敏性哮喘的风险增加有关瑞士研究空气污染和肺部疾病的成年人(SAPALDIA)队列研究6,IL18g - 656 g - 137 c、t - 133 g, T113G C127T SNPs和高免疫球蛋白E (Ig)显著相关水平,具体的敏化作用常见的过敏原和季节性过敏性鼻炎105年白人家庭7。然而,这些发现还没有被复制8。
戴维斯et al。9提出的地震作用早期反复的过程中巨噬细胞−淋巴细胞相互作用在老鼠硅接触之后,导致慢性炎症、组织损伤和胶原蛋白的生产。北里et al。10地震的报道明显水平升高血清和支气管肺泡灌洗的特发性肺纤维化患者与控制。煤炭工人肺尘埃沉着病(CWP)是另一个炎症和fibrosing肺部疾病引起的慢性吸入粒子。本研究的总体假设IL18和IL18R1多态性有助于CWP的发病机制。为了验证这个假设,现在作者调查的关联IL18和IL18R1单核苷酸多态性与计算机断层扫描(CT)得分,定量亚临床表型预测疾病的发生和发展11- - - - - -13和疾病流行。初级卫生研究结果是CT分数在第一次调查,当几乎所有矿工活跃。测试结果的内部一致性研究协会与CT评分在第二个调查和CWP患病率的后续。CT评分变化在1990年和1994年之间在很大程度上是作为衡量疾病之间的活动的调查。现在的作者还测试了多态性之间的相互作用的影响IL18及其受体和煤尘接触(即。X−基因环境交互作用),之间IL18和IL18R1多态性(即。基因X−基因相互作用)对肺CT评分和疾病流行。
方法
研究样本
研究设计被描述在其他地方14。短暂,无关的煤矿工人(34-50年岁)在1990年被招募根据暴露和胸部x线摄影之间的对比。他们包括:80例严重暴露于地下煤尘(≥10年煤面),胸部x线摄影分类0/1或1/0和没有健康改变从任何其他疾病;正常的80名健康受试者暴露于地下煤尘,胸部x线摄影分类0/0;和80名健康受试者稍微暴露,与正常胸片。三组与年龄和吸烟习惯12。在1994年和1999年矿工被重新审查。
本研究样本包括200名煤矿工人来说,遗传、环境和健康数据可以从1990年到1999年;没有关于基因型差异,暴露和健康数据被发现之间的研究样本和那些不包含在分析(n = 40)。在1990年,96%的矿工活跃;退休矿工从24上升到88%的比例在1994年和1999年之间。适当的伦理委员会批准了这项研究并获得书面同意从所有科目。
环境
除了吸烟、详细信息高或低电流接触基于职位描述和累积暴露被记录15。大电流接触指的是矿工在煤炭的脸,开采,采场或漂移。低电流接触指的是那些在通风的维护工作,泵、运输、轴、股票设备或安全。累积个人暴露于粉尘估计每个人的工作经历和煤矿粉尘测量在不同的场所。每个尘埃的估计和测量(mg·m3在每个工作)各自的时间。估计累积接触灰尘计算,直到1999年,表示为mg·m3·年1。
射线探伤
CT扫描进行了1990年和1994年所有科目,已经描述了其他地方12。短暂,肺被分成六个领域:船底座上方的上部区域,中间区域之间的船底座和下肺静脉的水平,和较低的区域下肺静脉的水平以下。Micronodules被定义为混浊< 7毫米直径和结节被定义为混浊7−直径20毫米。Micronodules、结节和其他异常,如肺气肿和缤纷的阴影,记录根据标准共识会议的胸腔协会建立的CT扫描图像和胸腔俱乐部1989年9月和1990年6月16,根据煤炭工人肺尘埃沉着病的病理学标准定义的美国病理学家的大学17。缤纷的异常评分0−3(缺席,罕见的,中间高缤纷),并估计为每个6肺区(上、中、下肺)的部分,给予总CT评分0−18。分析是基于平均CT评分计算为每个单独的他们的总分除以6。扫描的数据第一次和第二次考试(1990和1994)同时进行由两名有经验的放射科医生看不到个人接触和影像学结果。差异发生的地方,达成了一个共识。
在每一个调查(1990年、1994年和1999年),胸片在年度体检是由两个独立的解释和经验丰富的医生,根据国际劳工办公室(ILO)标准化分类射线照片的尘肺病18。电影都以随机的顺序呈现,没有任何职业信息和医疗的历史主题。统计分析,12号ILO缤纷的成绩被分解为三个点:0 / - 0/0,0/1,1/0,≥1/1。受试者的缤纷年级< 1/1被视为没有尘肺病,那些缤纷0/0 0 / -级或被认为是正常的胸部x线摄影,和那些缤纷等级0/1或1/0被怀疑是在进化的过程中肺尘埃沉着病。尘肺病是由等级≥1/1定义。
基因分型
IL18-137,-607,+ 113,+ 127个snp基因分型在2004,如前所述19。IL18-656年和IL18R1-69个snp基因分型的等位基因歧视使用TaqMan探针。引物和TaqMan调查被设计使用底漆表达v2.0(应用生物系统公司,促进城市、钙、美国)。正向和反向引物IL18R15“-tttttttaaaaatctgtgtgccagaa-3”和5“-cagccaaagctttcaaacaaaa-3”,分别和TaqMan探针5”-ttatgaaAgtttaaaaatc-6-carboxyfluorescein (Fam) 3 ', 5‘-ttatgaaGgtttaaaaat-Vic-3’。正向和反向引物IL18-656 5 -taggtcagtctttgctatcattcca-3和5 -acactttctgcaacagaaagtaagct-3,分别和TaqMan探针5 -aattttggtaTccctctc-Fam-3和5“-aattttggtaGccctct-Vic-3”。对化验,引物、探针和TaqMan普遍MasterMix没有AmpErase)(应用生物系统公司)是利用根据制造商的标准协议7000年棱镜序列检测系统(应用生物系统公司)。基因型是由手动集群使用棱镜7000序列检测软件版本1(应用生物系统公司)。
统计方法
标准统计检验(卡方或Fisher精确检验在适当的时候,为定性变量逻辑回归;方差分析和多元回归分析定量变量)进行。意义是5%双边层面的评估。
所有分析都是第一次进行考虑IL18SNP分别和主要结果CT评分在1990年,96%的矿工是活跃的地方。协会每个SNP与CT评分在1994分,CT评分变化从1990年到1994年,和1999年CWP发病率和患病率也进行测试结果的一致性和疾病的活动(CT变化分数在1990年和1994年之间)。没有之前的我调整了。CT分数不是正态分布,但非参数Kruskal−沃利斯和标准参数测试(方差分析和未配对t检验)给类似的假定值。分析考虑杂合的主题和主题进行变异等位基因纯合,和变异等位基因携带者,在先前的研究3- - - - - -7。IL18单体型分析然后使用最大似然方法进行单体型−表型协会在测试中实现单体型的影响在协会的研究(THESIAS)计划20.,21。最常见的单体型(IL18-607 c /IL18-137克(CG))被用来作为参考。
基因多态性和接触煤矿粉尘,之间的相互作用或之间的遗传多态性(IL18及其受体IL18R1)健康状况(CT评分和尘肺患病率)在统计学上使用多元线性或逻辑回归模型进行了测试。
结果
200名矿工的特征包括在分析列于表1⇓。矿工们1990年的平均年龄是43岁。超过一半的矿工当前吸烟者和48.5%的人高度暴露于1990年煤矿粉尘。近68%出生在法国,只有1.5%的非欧洲国家的地理起源。在所有的煤矿工人,CT评分增加了∼40%在1990年到1994年之间,和尘肺病的患病率在1994 - 1999年间从3.5%上升到14%。
CT评分和影像学等级是高度相关的在1990年和1994年。均值±sd1990年CT得分分别为0.71±1.19,2.98±2.20,3.09±2.61矿工的放射线等级0/0,0/1,1/0,分别(趋势检验,p < 0.0001)。1994年,意味着±sdCT得分分别为1.07±1.38,3.87±2.95,4.39±3.60,7 pneumoconiotic矿工(≥1/1)意味着±sd测试中,得分为7.43±4.20(趋势p < 0.0001)。CT评分和累积煤尘接触(mg·m3·年1)在1990年和1994年高度相关(r = 0.35;p < 0.0001 r = 0.29;分别为p < 0.0001)。
1999年,26(92.9%)的28 pneumoconiotic矿工那些严重暴露于地下煤尘胸片分类1990年0/1或1/0,两个(7.1%)是那些暴露于地下煤尘与正常胸片分类1990年的0/0。没有矿工稍微暴露与正常胸片1990年在1999年尘肺病。图1⇓显示了射线照相级之间的关系在1999年和1990年CT评分。最后10年随访,46岁受试者恶化影像学和28 pneumoconiotic。CT评分明显高于1990年矿工的影像学发现在1999年恶化,相比之下,那些没有狗(3.67±2.39 (n = 46)与0.81±1.22 (n = 154);p < 0.0001),与他人相比,矿工尘肺开发(4.18±2.68 (n = 28)与1.03±1.41 (n = 172);p < 0.0001)。
基因型和等位基因频率
轻微的等位基因频率:0.42IL18g - 656 a和c - 607 a;0.285IL18g - 137 C T + 113 g和C + 127 T;0.347,IL18R1c - 69 t。所有这些适合预测哈迪−温伯格平衡(p > 0.6)。完整的连锁不平衡之间的观察IL18-656年和-607年基因型之间IL18-137,+ 113,+ 127基因型。发现了三个单:IL18-607 c /IL18-137克(CG) 58.0%;交流,28.5%;和AG) 13.5%。所有矿工的纯合子IL18-137 c等位基因的纯合子IL18-607等位基因,63.7%的矿工的纯合子IL18-137 g等位基因纯合的IL18-607 c等位基因关联(p < 0.0001)。没有观察到不同的基因型和等位基因分布的地理起源矿工(数据未显示)。
协会-607年IL18 IL18 -137和IL18R1 snp尘肺病的阶段
之间存在无显著相关IL18或IL18R1单核苷酸多态性和CT评分在1990年(表2⇓)。此外,没有发现显著的关联IL18c - 607 aIL18R1c - 69 t基因型和CT评分在1994分,CT评分在1990年和1994年之间的变化,或尘肺病发病率和患病率。
降低CT评分在1990分,得分显著降低CT在1994年和CT的发展较慢,分数被发现IL18-137 c公司(即。矿工纯合或杂合的-137 c)。没有IL18-137 c航母在1994年尘肺病,IL18-137 c等位基因在1999年显著降低患病率。
snp和煤尘接触之间没有交互观察CT分数在1990年和1994年,改变1999年CT评分或患病率(数据没有显示)。分析吸烟——或者dust-adjusted CT评分和疾病流行,或分层IL18R1c - 69 t基因型改变不了结论。
讨论
本研究检测多态性的假说IL18和IL18R1发病机理的CWP,炎症和fibrosing肺病。结果显示重要的关联IL18-137 c等位基因与CT评分在1994分,CT的发展较慢,分数在1990年和1994年之间和更低的尘肺病发病率在1999年相对于G等位基因。调整单体型影响确认结果。此外,吸烟或dust-adjusted CT分析分数或疾病患病率,或分层IL18R1基因型,改变不了的结论。
CT不作为标准方法评估肺尘埃沉着病,尽管它是一个敏感的肺实质的评估工具11。极大地增强了遗传因素的确定考虑亚临床定量表型22。提出了CT筛查方法区分正常与早期肺尘埃沉着病13。在目前的研究中,CT值的预测值作为一个适当的亚临床定量表型确认。与10年随访结果证实并延长接收时间内报道12。矿山已经完全封闭在法国,是不可能建立一个复制样品。此外,在煤矿中使用CT仍是有限的在国际层面上。CWP,然而,仍然是一个主要的职业病的全球公共卫生负担,重要的是更好地了解这种环境疾病的遗传修饰符。
本研究有一定的局限性。并不是所有的IL18和IL18R1snp被认为,其他也没有地震-通路中的基因可能影响,单独或组合,地震变化进而影响CWP易感性。然而,单核苷酸多态性分析的功能意义,曾被发表。此外,人口研究的样本量较小。一个精确的评估之前不能进行研究;CT值的变化一般人群并不知道,因为它是不可能进行大规模CT扫描对伦理和技术原因。然而,未来选择的对比疾病状态的可用性设计和这样一个敏感的分数将增加电力检测差异而经典的设计基于随机抽样仅使用胸部影像学的措施。
一些流行病学遗传研究已经检查的关联IL18- 607 c和g - 137 c单核苷酸多态性与慢性炎症和fibrosing肺部疾病,并没有同时进行环境因素的作用和多态IL18R1。此外,没有考虑CT评分。克鲁斯et al。7重要的协会IL18137 c等位基因高血清IgE水平,具体的敏化作用在105年德国家庭中常见的过敏原和季节性过敏性鼻炎。的IL18- 607 - c SNP无关这些表型。在人群招募了在同一地区,IL18- 607 c和g - 137 c snp无关比270年对230名儿童支气管哮喘控制8。最近,一个重要的协会IL18-137 g等位基因与增加患过敏性哮喘SAPALDIA队列研究6被发现。高田et al。3更高的频率IL18-607 c等位基因与130年相比,在119年,日本结节病病人控制,并没有发现协会IL18g - 137 c SNP。重大协会没有复制在荷兰人口的白种人,133结节病病人与103年相比控制4。之间的不一致可能是由于不同的研究IL18-607和-137 c等位基因频率在人群之间,或在哮喘发作或生物通路在疾病进展。此外,与不同的地震效应的多效性的角色根据细胞因子环境(即。辅助(Th) 2型细胞因子在考虑过敏性表型,Th2和Th1细胞因子在考虑哮喘23)也可以部分解释这些差异。
在目前的研究中,只有IL18g - 137 c SNP与尘肺病表型和患病率显著相关。考虑到煤尘接触,这是疾病的首要因素,作为分层IL18R1基因型改变不了结论。基因型和等位基因频率非常接近这些报道在白种人的先前的研究4,6- - - - - -8。单在本研究发现,Giedraitis报道的相同et al。24在瑞典人口。Giedraitiset al。24发现单体型-656吨/ -607 c / -137 / + 113 g / t + 127(-607/-137交流在本研究)显然是降低启动子活性和降低IL18比单CG和AG基因表达。此外,在C运营商在-137位置,之间不存在相关性的地震和干扰素(IFN) -γmRNA水平,而很强的相关性被发现在那些纯合子野生型,GG在-137日圆。
本研究的结果也一致的研究et al。25,显著降低胶原诱导关节炎的发病率和严重程度被发现在地震- - / -小鼠与野生型小鼠相比。这是陪同在体外通过显著减少促炎细胞因子的生产,包括IFN-γ。此外,显著降低肺胶原蛋白在IFN-γ-deficient小鼠暴露于二氧化硅与野生型小鼠相比9。尘肺病是另一个collagen-related疾病,包括肺泡巨噬细胞的激活,ROS合成和促炎细胞因子的生产,如肿瘤坏死因子和NF-κB。地震-所有这些步骤1- - - - - -2。
总之,这是发现IL18g - 137 c ct评分较低的单核苷酸多态性有关,计算机断层扫描的进展较慢,分数和尘肺患病率较低。此外,吸烟或dust-adjustment分层IL18R1基因型和单体型调整并没有改变这些结论的影响。结果是一致的,支持的生物学和功能意义IL18并建议其潜在作用在减少炎症和fibrosing肺部疾病的发展。然而,这是不成熟的考虑的任何临床应用研究和复制这些结果的额外的数量是十分必要的。
确认
作者要感谢医务人员,特别是j]。伯特兰,法国煤矿工人目前的研究成为可能。
- 收到了2006年3月3日。
- 接受2006年8月21日。
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