Генетические факторы риска пищевой аллергии: обзор полногеномных исследований
- Авторы: Кутас У.В.1, Федорова О.С.1, Брагина Е.Ю.2
-
Учреждения:
- Сибирский государственный медицинский университет
- Томский национальный исследовательский медицинский центр, Научно-исследовательский институт медицинской генетики
- Выпуск: Том 19, № 4 (2022)
- Страницы: 494-507
- Раздел: Систематические обзоры
- URL: https://bakhtiniada.ru/raj/article/view/253256
- DOI: https://doi.org/10.36691/RJA1582
- ID: 253256
Цитировать
Аннотация
Обоснование. Пищевая аллергия является актуальной проблемой для общественного здравоохранения во всём мире: заболевание снижает качество жизни пациентов, повышает риск развития непрогнозируемых анафилактических реакций.
Цель ― анализ генетических исследований в когортах пациентов с пищевой аллергией, направленных на оценку роли генетических факторов в развитии данной патологии.
Материалы и методы. Проведён анализ результатов полногеномных ассоциативных исследований по изучению влияния генетических факторов на развитие пищевой аллергии. В обзор включены оригинальные статьи, опубликованные в период с 01.01.2012 по 31.12.2021.
Результаты. Данный обзор позволил систематизировать данные о связи генетических вариаций, связанных с пищевой аллергией, в результате полногеномного скрининга. Из 8 анализируемых исследований максимальный эффект с развитием IgE-опосредованной пищевой аллергии на арахис установлен для варианта rs10018666 гена SLC2A9 у европейцев. Для некоторых аллергенов найдены ассоциации со специфическими локусами: например, варианты rs9273440 (HLA-DQB1), rs115218289 (ITGA6), rs10018666 (SLC2A9) и другие являются уникальными для арахиса. Ассоциированные варианты связаны преимущественно с нарушениями врождённого/адаптивного иммунного ответа и функционирования эпителиального барьера, подтверждая их ведущую роль в развитии пищевой аллергии. Помимо ассоциаций с пищевой аллергией, большинство идентифицированных генов влияют на развитие других фенотипов аллергического марша, включая атопический дерматит, атопическую бронхиальную астму, аллергический ринит, а также неаллергических заболеваний (сахарный диабет 2-го типа, болезнь Паркинсона, инфаркт миокарда и др.).
Заключение. Суммируя результаты полногеномных ассоциативных исследований, необходимо отметить, что в развитии пищевой аллергии участвуют варианты, локализованные как в известных для атопии, так и во вновь выявленных локусах, не имеющих отношение к развитию других аллергических заболеваний. Особенности структуры пищевой сенсибилизации и недостаточность исследований по вопросам подверженности пищевой аллергии в России определяют направление дальнейших научных исследований в этой области.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Ульяна Вениаминовна Кутас
Сибирский государственный медицинский университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: uliaka007@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3495-0832
SPIN-код: 3201-5750
Россия, Томск
Ольга Сергеевна Федорова
Сибирский государственный медицинский университет
Email: fedorova.os@ssmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-7130-9609
SPIN-код: 5285-4593
Россия, Томск
Елена Юрьевна Брагина
Томский национальный исследовательский медицинский центр, Научно-исследовательский институт медицинской генетики
Email: elena.bragina72@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1103-3073
SPIN-код: 8776-6006
Россия, Томск
Список литературы
- Muraro A., Werfel T., Hoffmann-Sommergruber K., et al. EAACI Food allergy and anaphylaxis guidelines: Diagnosis and management of food allergy // Allergy. 2014. Vol. 69, N 8. P. 1008–25. doi: 10.1111/all.12429
- Agache I., Akdis C.A., Chivato T., et al. EAACI white paper on research, innovation and quality care. 2019 [Accessed 2019 Febr 14]. Режим доступа: www.eaaci.org/resources/books/white-paper.html. Дата обращения: 15.01.2022.
- Gupta R.S., Warren C.M., Smith B.M., et al. The public health impact of parent-reported childhood food allergies in the United States // Pediatrics. 2018. Vol. 142, N 6. P. e20181235. doi: 10.1542/peds.2018-1235
- Федорова О.С. Распространенность пищевой аллергии у детей в мировом очаге описторхоза // Бюллетень сибирской медицины. 2010. Т. 9, № 5. С. 102–107. doi: 10.20538/1682-0363-2010-5-102-107
- Renz H., Allen K.J., Sicherer S.H., et al. Food allergy // Nature Rev Disease Primers. 2018. Vol. 4, N 1. P. 1–20. doi: 10.1038/nrdp.2017.98
- Sicherer S.H., Sampson H.A. Food allergy: A review and update on epidemiology, pathogenesis, diagnosis, prevention, and management // J Allergy Clin Immunol. 2018. Vol. 141, N 1. P. 41–58. doi: 10.1016/j.jaci.2017.11.003
- Wahn U. What drives the allergic march? // Allergy. 2000. Vol. 55, N 7. P. 591–599. doi: 10.1034/j.1398-9995.2000.00111.x
- Li J., Ogorodova L.M., Mahesh P.A., et al. Comparative study of food allergies in children from China, India, and Russia: the EuroPrevall-INCO surveys // J Allergy Clin Immunol Pract. 2020. Vol. 8, N 4. P. 1349–1358.e16. doi: 10.1016/j.jaip.2019.11.042
- Paul J.T., Gowland M.H., Sharma V., et al. Increase in anaphylaxis-related hospitalizations but no increase in fatalities: an analysis of United Kingdom national anaphylaxis data, 1992–2012 // J Allergy Clin Immunol. 2015. Vol. 135, N 4. P. 956–963.e1. doi: 10.1016/j.jaci.2014.10.021
- Wood R., Camargo C., Lieberman P., et al. Anaphylaxis in America: the prevalence and characteristics of anaphylaxis in the United States // J Allergy Clin Immunol. 2014. Vol. 133, N 2. P. 461–467. doi: 10.1016/j.jaci.2013.08.016
- Simons F.E., Ebisawa M., Sanchez-Borges M., et al. 2015 update of the evidence base: World Allergy Organization anaphylaxis guidelines // World Allergy Organ J. 2015. Vol. 8, N 1. P. 32. doi: 10.1186/s40413-015-0080-1
- Tham E.H., Leung D.Y. Mechanisms by which atopic dermatitis predisposes to food allergy and the atopic march // Allergy Asthma Immunol Res. 2019. Vol. 11, N 1. P. 4–15. doi: 10.4168/aair.2019.11.1.4
- Sicherer S.H., Furlong T.J., Maeset H.H., et al. Genetics of peanut allergy: A twin study // J Allergy Clin Immunol. 2000. Vol. 106, N 1, Pt 1. Р. 53–56. doi: 10.1067/mai.2000.108105
- Spergel J.M., Beausoleil J.L., Pawlowski N.A. Resolution of childhood peanut allergy // Annals Allergy Asthma Immunol. 2000. Vol. 85, N 6, Pt 1. P. 473–476. doi: 10.1016/S1081-1206(10)62574-4
- Kanchan K., Clay S., Irizar H., et al. Current insights into the genetics of food allergy // Am Acad Allergy Asthma Immunol. 2021. Vol. 147, N 1. P. 15–28. doi: 10.1016/j.jaci.2020.10.039
- Hong X., Hao K., Ladd-Acosta C., et al. Genome-wide association study identifies peanut allergy-specific loci and evidence of epigenetic mediation in US children // Nature Communications. 2015. N 6. P. 6304. doi: 10.1038/ncomms7304
- Khor S., Hao K., Ladd-Acosta C., et al. Genome-wide association study of self-reported food reactions in Japanese identifies shrimp and peach specific loci in the HLA-DR/DQ gene region // Sci Reports. 2017. Vol. 8, N 1. P. 1069. doi: 10.1038/s41598-017-18241-w
- Rubicz R., Yolken R., Alaedini A., et al. Genome-Wide genetic and transcriptomic investigation of variation in antibody response to dietary antigens // Genetic Epidemiol. 2014. Vol. 38, N 5. P. 439–446. doi: 10.1002/gepi.21817
- Liu X., Hong X., Tsai H.J., et al. Genome-wide association study of maternal genetic effects and parent-of-origin effects on food allergy // Medicine. 2018. Vol. 97, N 9. P. e0043. doi: 10.1097/MD.0000000000010043
- Marenholz I., Grosche S., Kalb B., et al. Genome-wide association study identifies the SERPINB gene cluster as a susceptibility locus for food allergy // Nature Communications. 2017. Vol. 8, N 1. P. 1056. doi: 10.1038/s41467-017-01220-0
- Fukunaga K., Chinuki Y., Hamada Y., et al, Genome-wide association study reveals an association between the HLA-DPB1*02:01:02 allele and wheat-dependent exercise-induced anaphylaxis // Am J Human Genetics. 2021. Vol. 108, N 8. P. 1540–1548. doi: 10.1016/j.ajhg.2021.06.017
- Asai Y., Eslami A., Ginkel C.D., et al. Genome-wide association study and meta-analysis in multiple populations identifies new loci for peanut allergy and establishes c11orf30/EMSY as a genetic risk factor for food allergy // J Allergy Clin Immunol. 2017. Vol. 141, N 3. P. 991–1001. doi: 10.1016/j.jaci.2017.09.015
- Martino D.J., Ashley S., Koplin J., et al. Genome-wide association study of peanut allergy reproduces association with amino acid polymorphisms in HLA-DRB1 // Clin Exp Allergy. 2016. Vol. 47, N 2. P. 217–223. doi: 10.1111/cea.12863
- Ozaki K., Ohnishi Y., Iida A., et al. Functional SNPs in the lymphotoxin-alpha gene that are associated with susceptibility to myocardial infarction // Nature Genetics. 2002. Vol. 32, N 4. P. 650–654. doi: 10.1038/ng1047
- Klein R.J., Zeiss C., Chew E.Y., et al. Complement factor H polymorphism in age-related macular degeneration // Science. 2005. Vol. 308, N 5720. P. 385–389. doi: 10.1126/science.1109557
- Duerr R.H., Taylor K.D., Brant S.R., et al. A genome-wide association study identifies IL23R as an inflammatory bowel disease gene // Science. 2006. Vol. 314, N 5804. P. 1461–1463. doi: 10.1126/science.1135245
- Lacher M., Schroepf S., Helmbrecht J., et al. Association of the interleukin-23 receptor gene variant rs11209026 with Crohn’s disease in German children // Asta paediatrica. 2010. Vol. 99, N 5. P. 727–733. doi: 10.1111/j.1651-2227.2009.01680.x
- Zhu Z., Lee P.H., Chaffin M.D., et al. A genome-wide cross-trait analysis from UK Biobank highlights the shared genetic architecture of asthma and allergic diseases // Nature Genetics. 2018. Vol. 50, N 6. P. 857–864. doi: 10.1038/s41588-018-0121-0
- Melen E., Granell R., Kogevinas M., et al. Genome-wide association study of body mass index in 23 000 individuals with and without asthma // Clin Exp Allergy. 2013. Vol. 43, N 4. P. 463–74. doi: 10.1111/cea.12054
- Sandilands A., Sutherland C., Irvine A.D., et al., Filaggrin in the frontline: role in skin barrier function and disease // J Cell Sci. 2009. Vol. 122, N 9. P. 1285–1294. doi: 10.1242/jcs.033969
- Drislane C., Irvine A.D. The role of filaggrin in atopic dermatitis and allergic disease // Ann Allergy Asthma Immunol. 2020. Vol. 124, N 1. P. 36–43. doi: 10.1016/j.anai.2019.10.008
- Baurecht H., Irvine A.D., Novaket N., et al. Toward a major risk factor for atopic eczema: Meta-analysis of filaggrin polymorphism data // J Allergy Clin Immunol. 2007. Vol. 120, N 6. P. 1406–1412. doi: 10.1016/j.jaci.2007.08.067
- Brown S.J., Asai Y., Cordell H.J., et al. Loss-of-function variants in the filaggrin gene are a significant risk factor for peanut allergy // J Allergy Clin Immunol. 2011. Vol. 127, N 3. P. 661–667. doi: 10.1016/j.jaci.2011.01.031
- MacArthur J., Bowler E., Cerezo M., et al. The new NHGRI-EBI Catalog of published genome-wide association studies (GWAS Catalog) // Nucleic Acids Res. 2017. Vol. 45. P. 896–901. doi: 10.1093/nar/gkw1133
- Chen J., Chen Q., Wu C., et al. Genetic variants of the C11orf30-LRRC32 region are associated with childhood asthma in the Chinese population // Allergologia Immunopathol. 2020. Vol. 48, N 4. P. 390–394. doi: 10.1016/j.aller.2019.09.002
- Manz J. Regulatory mechanisms underlying atopic dermatitis: Functional characterization of the C11orf30/LRRC32 locus and analysis of genome-wide expression profiles in patients: dissertation. Neuherberg: Technical University of Munich, 2017.
- Hughes-Davies L., Huntsman D., Ruas M., et al. EMSY links the BRCA2 pathway to sporadic breast and ovarian cancer // Cell. 2003. Vol. 115, N 5. P. 523–535. doi: 10.1016/s0092-8674(03)00930-9
- Greisenegger E.K., Zimprich F., Zimprich A., et al. Association of the chromosome 11q13.5 variant with atopic dermatitis in Austrian patients // Eur J Dermatol. 2013. Vol. 23, N 2. P. 142–145. doi: 10.1684/ejd.2013.1955
- Ollendorff V., Szepetowski P., Mattei M.G., et al. New gene in the homologous human 11q13-q14 and mouse 7F chromosomal regions // Mamm Genome. 1992. Vol. 2, N 3. P. 195–200. doi: 10.1007/BF00302877
- Kubo A., Shiohama A., Sasaki T., et al. Mutations in SERPINB7, encoding a member of the serine protease inhibitor superfamily, cause Nagashima-type palmoplantar keratosis // Am J Human Genetics. 2013. Vol. 93, N 5. P. 945–956. doi: 10.1016/j.ajhg.2013.09.015
- Karczewski K.J., Francioli L.C., Tiao G., et al. The mutational constraint spectrum quantified from variation in 141,456 humans // Nature. 2020. Vol. 581, N 7809. P. 434–443. doi: 10.1038/s41586-020-2308-7
- Johnatty S.E., Beesley J., Chen X., et al. Evaluation of candidate stromal epithelial cross-talk genes identifies association between risk of serous ovarian cancer and TERT, a cancer susceptibility “hot-spot” // PLOS Genetics. 2010. Vol. 6, N 7. P. e1001016. doi: 10.1371/journal.pgen.1001016.
- Xia Y., Li Y., Du Y., et al. Association of MEGSIN 2093C-2180T haplotype at the 3’ untranslated region with disease severity and progression of IgA nephropathy // Nephrology Dialysis Transplantation. 2006. Vol. 21, N 6. P. 1570–1574. doi: 10.1093/ndt/gfk096
- Xia Y.F., Huang S., Li X., et al. A family-based association study of megsin A23167G polymorphism with susceptibility and progression of IgA nephropathy in a Chinese population // Clin Nephrol. 2006. Vol. 65, N 3. P. 153–159. doi: 10.5414/cnp65153
- Lim C.S., Kim S.M., Oh Y.K., et al. Megsin 2093T-2180C haplotype at the 3’ untranslated region is associated with poor renal survival in Korean IgA nephropathy patients // Clin Nephrol. 2008. Vol. 70, N 2. P. 101–109. doi: 10.5414/cnp70101
- Maixnerova D., Merta M., Reiterova J., et al. The influence of two megsin polymorphisms on the progression of IgA nephropathy // Folia Biologica. 2008. Vol. 54, N 2. P. 40–45.
- Fenner J., Silverberg N.B. Skin diseases associated with atopic dermatitis // Clin Dermatol. 2018. Vol. 36, N 5. P. 631–640. doi: 10.1016/j.clindermatol.2018.05.004
- Ellinghaus D., Baurecht H., Esparza-Gordillo J., et al. High-density genotyping study identifies four new susceptibility loci for atopic dermatitis // Nature Genetics. 2013. Vol. 45, N 7. P. 808–812. doi: 10.1038/ng.2642
- Newton-Cheh C., Johnson T., Gateva V., et al. Genome-wide association study identifies eight loci associated with blood pressure // Nature Genetics. 2009. Vol. 41, N 6. P. 666–676. doi: 10.1038/ng.361
- Niu W., Zhang Y., Ji K., et al. Confirmation of top polymorphisms in hypertension genome wide association study among Han Chinese // Clin Chimica Acta. 2010. Vol. 411, N 19-20. P. 1491–1495. doi: 10.1016/j.cca.2010.06.004
- Hong K.W., Jin H.S., Lim J.E., et al. Recapitulation of two genomewide association studies on blood pressure and essential hypertension in the Korean population // J Human Genetics. 2010. Vol. 55, N 6. P. 336–341. doi: 10.1038/jhg.2010.31
- Wain L.V., Verwoert G.C., O’Reilly P.F., et al. Genome-wide association study identifies six new loci influencing pulse pressure and mean arterial pressure // Nature Genetics. 2011. Vol. 43, N 10. P. 1005–1011. doi: 10.1038/ng.922
- Rivadeneira F., Styrkársdottir U., Estrada K., et al. Twenty bone-mineral-density loci identified by large-scale meta-analysis of genome-wide association studies // Nature Genetics. 2009. Vol. 41, N 11. P. 1199–206. doi: 10.1038/ng.446
- Do C.B., Tung J.Y., Dorfman E., et al. Web-based genome-wide association study identifies two novel loci and a substantial genetic component for Parkinson’s disease // PLOS Genetics. 2011. Vol. 7, N 6. P. e1002141. doi: 10.1371/journal.pgen.1002141
- Kiel D.P., Demissie S., Dupuis J., et al. Genome-wide association with bone mass and geometry in the Framingham Heart Study // BMC Med Genetics. 2007. Vol. 8, Suppl. 1. P. S14. doi: 10.1186/1471-2350-8-S1-S14
- Schunkert H., König I.R., Kathiresan S., et al. Large-scale association analysis identifies 13 new susceptibility loci for coronary artery disease // Nature Genetics. 2011. Vol. 43, N 4. P. 333–338. doi: 10.1038/ng.784
- Zhang F., Liu H., Chen S., et al. Identification of two new loci at IL23R and RAB32 that influence susceptibility to leprosy // Nature Genetics. 2011. Vol. 43, N 12. P. 1247–1251. doi: 10.1038/ng.973
- Hendrickson S.L., Lautenberger J.A., Chinn L.W., et al. Genetic variants in nuclear-encoded mitochondrial genes influence AIDS progression // PLoS One. 2010. Vol. 5, N 9. P. e12862. doi: 10.1371/journal.pone.0012862
- Augustin R., Carayannopoulos M.O., Dowd L.O., et al. Identification and characterization of human glucose transporter-like protein-9 (GLUT9): Alternative splicing alters trafficking // J Biological Chemistry. 2004. Vol. 279, N 16. P. 16229–16236. doi: 10.1074/jbc.M312226200
- Bobulescu I.A., Moe O.W. Renal transport of uric acid: Evolving concepts and uncertainties // Adv Chronic Kidney Dis. 2012. Vol. 19, N 6. P. 358–371. doi: 10.1053/j.ackd.2012.07.009
- Tabara Y., Kohara K., Kawamoto R., et al. Association of four genetic loci with uric acid levels and reduced renal function: The J-SHIPP Suita study // Am J Nephrol. 2010. Vol. 32, N 3. P. 279–286. doi: 10.1159/000318943
- Polasek O., Gunjaca G., Kolcic I., et al. Association of nephrolithiasis and gene for glucose transporter type 9 (SLC2A9): study of 145 patients // Croatian Med J. 2010. Vol. 51, N 1. P. 48–53. doi: 10.3325/cmj.2010.51.48
- Brandstätter A., Lamina C., Kiechl S., et al. Sex and age interaction with genetic association of atherogenic uric acid concentrations // Atherosclerosis. 2010. Vol. 210, N 2. P. 474–478. doi: 10.1016/j.atherosclerosis.2009.12.013
- Li C., Han L., Levin A.M., et al. Multiple single nucleotide polymorphisms in the human urate transporter 1 (hURAT1) gene are associated with hyperuricaemia in Han Chinese // J Med Genetics. 2010. Vol. 47, N 3. P. 204–210. doi: 10.1136/jmg.2009.068619
- Dehghan A., Köttgen A., Yang Q., et al. Association of three genetic loci with uric acid concentration and risk of gout: A genome-wide association study // Multicenter Study. 2008. Vol. 372, N 9654. P. 1953–1961. doi: 10.1016/S0140-6736(08)61343-4
- Brandstätter A., Kiechl S., Kollerits B., et al. Sex-specific association of the putative fructose transporter SLC2A9 variants with uric acid levels is modified by BMI // Diabetes Care. 2008. Vol. 31, N 8. P. 1662–1667. doi: 10.2337/dc08-0349
- Stark K., Reinhard W., Neureuther K., et al. Association of common polymorphisms in GLUT9 gene with gout but not with coronary artery disease in a large case-control study // PLoS One. 2008. Vol. 3, N 4. P. e1948. doi: 10.1371/journal.pone.0001948
- Wallace C., Newhouse S.J., Braund P., et al. Genome-wide association study identifies genes for biomarkers of cardiovascular disease: serum urate and dyslipidemia // Am J Human Genetics. 2008. Vol. 82, N 1. P. 139–149. doi: 10.1016/j.ajhg.2007.11.001
- Kolz M., Johnson T., Sanna S., et al. Meta-analysis of 28,141 individuals identifies common variants within five new loci that influence uric acid concentrations // PLoS Genet. 2009. Vol. 5, N 6. P. e1000504. doi: 10.1371/journal.pgen.1000504
- Li S., Sanna S., Maschio A., et al. The GLUT9 gene is associated with serum uric acid levels in sardinia and chianti cohorts // PLoS Genet. 2007. Vol. 3, N 11. P. e194. doi: 10.1371/journal.pgen.0030194.
- Suhre K., Shin S.Y., Petersen A.K., et al. Human metabolic individuality in biomedical and pharmaceutical research // Nature. 2011. Vol. 477, N 7362. P. 54–60. doi: 10.1038/nature10354
- Fine J.D., Bruckner-Tuderman L., Eady R.A., et al. Inherited epidermolysis bullosa: updated recommendations on diagnosis and classification // J American Academy Dermatol. 2014. Vol. 70, N 6. P. 1103–1126. doi: 10.1016/j.jaad.2014.01.903
- Chung H.J., Uitto J. Epidermolysis bullosa with pyloric atresia // Dermatol Clin. 2010. Vol. 28, N 1. P. 43–54. doi: 10.1016/j.det.2009.10.005
Дополнительные файлы
