4 6 0 中华消化杂志 20 0 6 年 7 月第 2 6 卷第 7 期 C h in J D ig , J u ly , 2 0 0 6 , V o l . 2 6 , N o . 7
· 论著 ·
肿瘤坏死因子基因多态性与溃疡性结肠炎
相关性研究
曹倩 高歌 周刚 朱琴 吴敏良 胡伟玲 似健敏
【摘要】 目的 检测 肿瘤坏死 因子 ( T N F )a 基因多态性是否 与浙江地区汉族溃疡性结肠 炎 ( U C )患
者遗传易感相关 。 方法 血样来 自浙江地 区 110 例 U C 患者及 292 例健康对照 者 。 通 过特定引物的聚
合酶链反应 ( P C R 一 SS P )方法直接检测野生 型及 T N F 基 因的 6 个多态性 ( T N F 一 l o 3 1 T / C , 一 86 3C / A ,
一 8 5 7C / T , 一 3 8 oG / A , 一 s o 8G / A , 一 2 3 8 G / A ) 。 结果 T N F 一 3 o 8 A 与汉族 U C 显著相关 ,等位基因频
率在患者中为 1 4 . 6 % ,在健康对照者中为 8 . 9 % , 两者间差异有统计学意义 (尸一 0 . 0 2 ) 。 T N F一 85 7 T 的
携带率在 U C 患者中为 1 7 . 3 % ,健康对照者为 12 . 2 % , 两者间差异无统计学意义 ( 尸一 。. 0 6 ) 。 单倍体分
型显示 , 6 种单倍体包括 H S 和 H 3 , 这 两种单倍体都包含 T N F 一 3 08 A 。 H S 单倍体频率在患 者中为
12
.
3 % , 在健康对照者为 7 . 5 % , 两者间差异有统计学意义 ( 尸 一 0 . 0 3) . 我们还发现 了既往在白种人中
较少见 的单倍体 H 3 。 单倍体 H 4 是由 T N F 基因启动子区域野生 型等位基因组成 , 它的纯合子 U C 患者
共有 27 例 ( 24 . 5 % ) , 在健康对照者中有 10 2 例 ( 34 . 9 % ) , 差异有统计学意义 ( 尸< 0 . 0 5 ) , 说 明野生型等
位基 因可能与疾病的发生无关 。 结论 T N F 一 308 A 可能与汉族 U C 患 者遗传易感相关 。 进一步的功能
研究有助于明确突变型 T N F Q 在 U C 发病过程中的作用 。
【关扭 词】 溃疡性结肠炎 ;肿瘤坏死因子 ;基因多态性
A , 弧比i a t io n o f t u m o r n ec r 璐15 fa c to r PO lym o甲h is ms w i t h susc e p t ib il it y to u le e ra t i v e co l it is in C h i n 砚记 H a n
p o p川a t lo n CA O Q ia n , GA O M in , Z H OU Ga 刀 g , e t a l
.
De Pa r t m e , t o f Ga s t ro e n re ro l o g 夕
, S 泛r R u 月
尺u n S h a 切 H o s P i t a l , S c h o o l o f M e d i c i n e , Zh ej i a n g Un i * rs i t夕 , H a n g z h o u 3 1 0 0 16 , Ch in a
I A bs t r ac t l o bj e e t i ve T o in v e s t ig a t e t h e a s s o e i a t io n b e t w e e n t u m o r n e e r o s is f a c t o r ( T N F ) p r o m o t -
e r p o l ym o r p h is m s a n d s u s e e p t i b i lit y t o u l e e r a t iv e e o lit i s ( U C ) i n t h e C h in e s e H a n p o p u la t io n
.
M e t h叼s
B lo o d s a m p l e s f r o m 1 1 0 u n r e la t e d U C p a t ie n t s a n d 29 2 h e a lt h y 。o n t r o l s f r o m Zhej ia n g P r o v in e e , E a s t e r n
C h in a w e r e s t u d ie d
.
G e n o t y p in g fo r 6 e o m m o n T N F p r o m o t e r P o ly m o r p h is m s ( T N F 一 10 3 l T / C ,
一 s 6 s e / A , 一 s 5 7 e / T , 一 3 s o G / A , 一 3 o s G / A , 一 23 s G / A ) w a s e a r r ie d o u t u s in g p o l ym e r a s e e h a i n s e -
q u e n e亡 s p e e if ie p r im e r ( P C R 一SS P )
.
R es u lts T N F 一 3 0 8 A w a s a s s o e ia t e d w it h s u s e e p t ib il it y t o U C ( a l -
l e le f r e q u e n e y p a t ie n t s 1 4
.
6% v s
. 。o n t r o ls 8
.
9 % , P = 0
.
0 2 )
.
T N F 一 85 7T w a s in e r e a s e d i n p a t i e n t s
b u t d i d n o t r e a e h s t a t is t ie a l s ig n if ie a n e e ( a l le le f r e q u e n e y 1 7
.
3 % v s
.
1 2
.
2 % , 尸 = 0 . 0 6 ) . H a p l o t y p e
a n a l y s is r e v e a l e d 6 h a p lo t y p e s in e l u d in g t w o ( H S a n d H 3 ) w h i e h e o n t a in e d T N F一 3 o 8A
.
H S w a s a s s o e i -
a t e d w i t h d is e a s e ( h a p lo t y p e f r e q u e n e y p a t ie n t s 一 1 2 . 3 % v s . e o n t r o l s 7 . 5写 , P = 0 . 0 5 ) . H o mo z路o s it y
f o r t h e h a p lo t y p e H 4 e o m p r is in g t h e e o m m o n a l le l e s a t e a e h T N F p ro m o t e r S N P w a s n e g a t iv e ly a s s o e ia t
-
e d w i t h d is e a s e ( p a t ie n t s v s
. e o n t r o l s 2 4
.
5 % v s
.
3 4
.
9 % , P < 0
.
0 5 )
.
C Oll c l . io . We r e即 r t f ir s t t h e
a s s o e ia t io n o f T N F 一3 o 8 A p o l ym o r p h is m s w i t h U C in C h in e s e p a t ie n t s
.
T h e f u n e t io n a l s t u d y o f t h e p o l y -
m o r P h i s m s i n C h in e s e H a n P o P u l a t io n 15 r e q u ir e d
.
I K e yw o油1 U l e e r a t iv e c o li t is ; T u m o r n e e r o s i s f a e t o r ; G e n e p o l ymo r p h i s m
基金项 目 : 科技部中英合作资助项 目 ( 2 0 0 2一 2 0 0 4 生物技术类 B I)
作者单位 : 3 1。。16 杭州 , 浙江大学医学院附属邵逸夫医院消化内科 (曹倩 、高敏 、周刚 、 朱琴 、胡伟玲 、拟健敏 ) ; 浙
江大学 次学 院附属第 几医院消化科 (吴敏 良)
通信作者 : 拟健敏 . E m a i l : s ijm @ 16 3 . n e t
中华消化杂志 2 0 0 6 年 7 月第 26 卷第 7期 C h in J D ig , J u ly , 2 0 0 6 , V o l . 2 6 , N o . 7
肿瘤坏死 因子 ( T N F )a 是一 种趋 炎性 因子 , 在
介导免疫炎症反应 中起重要作用 , 可能参 与炎症性
肠病 ( I BD )的发病 过程 。 T N F a
达 的调节部分 由
基因决定 , T N F 基因位 于第 6 号染色体 I BD 3 区域
( 6 P 2 1 ) , 距 H L A 一B 中心 2 5 0 k b , 在 H LA 一B 与 D R
之间 , 是一个 IB D 理想候选基因 。 T N F 基因常见的
6 个启动子区域转录起 始位点上游单核昔酸多态性
( S N P ) 可能与 I B D 的发生有关 。 中国汉族人群 U C
与 T N F 基因多态性 的关 系如何 , 报道很少 。 本研
究检测汉族人群样本 T N F 基因启动子 区域转录起
始位点上游 6 个 S N P , 以此来确定其是否与汉放人
群溃疡性结肠炎 ( U C )有关联 。
材料和方法
1
. 对象 : 本研究中人选 1 10 例 U C 患者 、 2 92 例
健康对照者 。 研究对象均为浙江地区汉族人群 。 根
据临床症状 、内镜表现 、影像学和病理学结果被诊断
为 U C 者人选本研究 , 所有患者均处于活动期 , 取得
知情 同意后我们采集患者血样提取 D N A 。 病变部
位主要通过全结肠镜 、钡剂灌肠确定 。 严重程度采
用 S u t h e r l a n d D i s e a s e A e t i v i t y I n d e x 评分
进行
评估 。 本研究的 11 0 例 U C 患者中 , 男 56 例 , 女 54
例 ;年龄 14 一 72 岁 , 平均 4 4 . 2 岁 ; 按严重程度分 为
重度 3 2 例 , 中度 41 例 , 轻度 37 例 ;有结肠手术史 3
例 , 有 U C 家族史 2 例 ;无吸烟史 “ 例 , 曾有吸烟史
现已戒除 12 例 , 目前仍吸烟 32 例 ;肠外 表现 中 , 有
关节炎者 9 例 , 巩膜炎者 1 例 , 葡萄膜炎者 2 例 。 健
康对照者血样来 自医院健康体检者的自愿捐赠 。 进
人对照组者均确定无 IB D 病史及 IB D 家族史 。 研
究对象中年龄 、性别 、地域与对照组健康 志愿者相比
差异无统计学意义 。
2
. 实验方法 : 针对 T N F 基因启动子区域转录起
始位 点 上 游 的 6 个 热 点 SN P ( T N F 一 I O3l T/ C,
一 8 63(丫A , 一 85 7C/ T , 一 38(X 3/ A , 一 308G / A , 一238G/ A )
多态性 ,采用特定引物的聚合酶链反应 ( P CR , SSP )方法
检测 。 每例样本进行 12 个 P CR 反应 , 包括 6 个 S N P
的野生型和 SNP 突变型的 P C R 。 12 对引物序列如下 :
上游 5 几CA A G( 〕A G A A G CT G A G A A G AT C 一 3 ‘ , 下游 5 ‘-
以芜心G凡幻 , T〔:A C AG A O工芜 一3’; 上 游 5’一CG戌介汀-
(汇兀心献I 二C (X二C 一3’和 5 , 一G A G AT 口以五}AC C CCCA -
3 ‘ , 下游 5忆0 1 汇心A户丁T CA C A G A C( 工笼 一3’; 上游 5 ‘-
A A G戌以八O以义刃℃A G A G A G 一 3 ’ , 下 游 5仁T CA CA T -
G口汉工咒G T C T T GG 一 3 ‘ 和 5 ‘一CT CAC AT G GC CC T G T -
C T T G 3 , ;上游 5 ’- (芙汀℃月陀CT G T C T Cx ; A A G 一 3 ‘和 5 ‘-
T CC GC AT CCT G T CT G G AA A
一 3 ‘ , 下 游 5 ‘~以 孤二T以升
GT G T G C CAA C A AG 3 ‘ ; 上 游 5几川队G T T T T G A C汪; -
GG C AT G G / 卉3 ’ , 下游 5几( X X力戊K X二飞丫二护r (兀笼AA C A--
A C
, 3 ‘; 上游 5几G A AA C CCC (芜T C( x ; A户丁C G / A-- 3 ’, 下
游 5 ‘- G GC T (X义二T G I 飞兀芜AA CA A G 3 , 。
3
.
P C R 反应 步骤 : 94 ℃ 预 变性 10 m in , 变性
9 4 ℃ 3 0 5 , 退火 6 0 oC 3 0 5 , 延伸 7 2 ℃ 1 m i n , 共 3 5
个循环 , 最后延伸 72 ℃ 10 m in 。 P C R 反应产 物用
1 %琼脂糖凝胶电泳 , 嗅乙 锭染色 , 紫外分光仪照射
摄片观察 。 阳性对照来 自明确有上述 T N F 基 因多
态性的高加索 白种 人 U C 患者 ( G a s t r o e n t e r o l o g y
U n i t , R a d e l i f fe I n fi r m a r y , U n i v e r s i t y o f (〕x fo r d 赠
送 ) 。 阴性 对照使用蒸馏水代替 D N A 。 每个 P C R
反应均使用 6 3 / 6 4 引物对作 内对照 ( G a s t r o e n t e r o l -
o g y U n i t
,
R a d e l i f fe I n fi r m a r y , U n iv e r s i t y o f
O x fo r d赠送 , 产物长度 7 9 6 b p ) 。
4
. 统计学
: 突变基因携带者频率通过计算
样本个体中至少携带一个等位基因的数 目来 获得 。
等位基因的携带率通过计算等位基因在染色体中的
百分率来获得 。 基因和疾病的相关性分析使用卡方
检验 。 P < 0 . 05 为差异有统计学意义 。 计算突变基
因对疾病的相对危险度 (〔艰 ) , 对差异有统计学意义
的结果同时计算 95 %可信 区 间 ( 95 % C l ) 。 以上统
计数据使用 S P S S V n . 0 软件处理 。
结 果
本研究发现 , T N F 一 3 08 A 等位基因频率在患者
中为 14 . 6 % ,在健康对 照者中为 8 . 9 % , 两者间差异
有统计学意义 ( P 一 0 . 0 2 ) 。 T N F 一 8 57 T 的携带率在
U C 患者中为 17 . 3% , 健康对照者为 1 2 . 2 % , 两者间
差异无统计学意义 ( P 一 0 . 0 6) 。 单倍体分型显示 , 6
种单倍体包括 H S ( T N F I 。3 1T / s 6 3 e / 5 57 (: / 5 5。。/ 3 o s A / Z s s G / )
和 H 3 ( T N F l o 3 1e / s 63 e / s 5 7e / 3 s o G / 3o s A / 2 3 s G z ) , 这两种 单
倍体都包含 T N F 一 30 8A 。 H S 单倍体频率在 患者
中为 1 2 . 3 % , 在健康对照者为 7 . 5 % , 两者间差异
有统计学意义 ( 尸 一 0 . 0 3 ) 。 我们还发 现 了既往 在
高加索 白种人中较少见 的单倍体 H 3 。 单倍体 H 4
( T N F l o 3 1 丁/ s 6 3 e / s 5 7e / 3 s o G / 3 o s G / 2 3 s e / ) 是 由 T N F 基 因
启动子区域野生型等位基因组成 , 它的纯合子 U C
患者共有 27 例 ( 24 . 5 % ) , 在健康对照者中有 1 02 例
( 3 4
.
9 % )
, 两者间差异有统计学意义 ( P < 0 . 0 5 ) ,
说明野生型等位基因可能与疾病 的发生无关 。 以上
结果均提示 , T N F 一 30 8A 可能与汉族 U C 患者遗传
易感相关 。 U C 和健康对照者的基因类型和等位基
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裹 1 汉族 U C 患者与健康者 T N F 基因多态性的基因型等位基因频率和携带者颇率
位点 基因型 等位基因颇率 携带频率 P 值 〔艰 9 5%C l
T / T T / C
7 2
18 3
C / C
3 6
10 2
C / A
C / C
2
7
A / A
18
.
2
19
.
9
3 4
.
5
3 7
.
3
0 . 5 9 0
.
9 1 N S
月了5O‘月了8 l 0 6 8 0
.
9 4 N S14.l5.
2 1 0
C / C
2 6
.
4
2 8
.
1
C / T
2
7
T / T
7 7
2 2 5
G / G
2 8
6 3
G /A
5
4
A / A
17
.
3
12
.
2
3 0
. 0
2 2
. 9
0
.
0 6 2 4 N S
1 1 0
29 2
G / G G / A A / A
3 () 8
8,产,、.孟U (
’
健康者
7 9
2 4 2
G / G
30 0
. 0 2
.
9 1
.
1 3 ~ 3
.
2 1
4 8
G / A
14
.
6
8
.
9
A / A
001 1 0
2 9 2
注 : . 差异有统计学 意义 ; N S : 差异无统计学意义
表 2 T N F 基因单倍体分型 倍体型携带频率见表 3 。 U C 患者 咒R 结果见图 l 。
单倍体型
( H a P )
10 3 1 8 6 3 8 5 7 3 8 0 3 0 8 2 3 8 讨 论
GGGGGGGGAGAGGGGGC GGCCCA TCCCCCCCCTCTT1人,曰内J
日任已J内OHHHHHH
衰 3 汉族 U C 患 者与健康者 T N F 基因多态性单倍体分析
携带频率单 倍 型 P 值
U C 健康者
H 1 T N F 一0 3 : 。/ : ‘3^ z o 57 c 3。。G
, 30 0G z 23 。‘z
H Z
’
r N F 一0 3 一t
一
/ . 6 J t 丫. 5 7‘ 3 . 0 6 2 30 . ( ; / 2 3 . G z
H 3 1
’
N F xo 3 1( 7 0 6 3、 z。。, c / 3 0 0 ‘; 2 3 0 。人 2 25 5 ‘z
H 4 T N F 一0 3 一下 。6 3e / 。5 , 。 3 0 0G / 50 。“ / 23 oG ,
H S T N F l o 3 ‘x
、
z 。‘3。 。5 7‘ 3 , o ( ; z 3u 。八2 23 。(;
H 6 飞’N F 一o J 一l 吕6 3〔 z“5 7 1 3吕。‘ 3 0 “‘2 2 3“G /
1 4
。
l
1
.
8
2
. 3
5 2
. 3
1 2
.
3
1 7
.
3
1 5 2
3
.
3
1
. 4
60
. 4
7
.
5
1 2
.
2
0 . 0 4 “
0 0 3 “
0 . 0 6
注 : “ 差 异有统计学意 义
T N F a 是一种趋炎性细胞因子 , 介导免疫 和其
他细胞间的信号 , 涉 及炎症 、细胞 死亡 或凋 亡 、血
栓形成等 。 T N F 表达 的调节部分 由基因决 定 , 主
要是 5 ‘启动子 区域 〔‘, ”〕, 它们能影响 m R N A 的转
录 , 增强细胞介导 的细胞毒作用 〔“ , 弓〕。 L o ul s 等 〔”〕
研究 发现 , T N F 一 30 8 A 携 带 者 的 T N F 。 产 量 比
一 3 0 8G 纯合子高 , 认为 T N F 一 30 8 位点碱 基影 响
了 T N F a 的产 量 。 K ro e g e r 等[ 6 ] 研 究 发 现 , T N F
一 3 o 8 A和 T N F 一 3 0 8 G 对 转 录 因 子 的结 合 力不
同 , 转 录因子易与 T N F 一 3 o 8A 结合 , 在 3 ‘U T R 存
在 的条件下 , T N F 一 3 o 8 A 形式 比 T N F 一 3 0 8G 形
式 的转录活性高 2 倍 。 T N F 基 因位于第 6 号染色
体 的 6 P ZI 区 域 , 此 位 点 正 是 IB D 3 所 在 。 它 距
H L A
一B 中心 2 5 0 k b , 在 H l , A 一B 与 D R 之 间 , H L A
n 内 。 T N F 的基因位置提示它在 IB D 发病
中
可能起重要作用 。
因携带频率见表 l 。 T N F 基因单倍体分型见表 2 , 各单
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为 进一 步 明确 T N F 一 3 0 8 A 突 变
体对 机 体的 作 用 , 我 们 可对 基 因敲 除
或转 基 因小 鼠进 行研 究 ; 在 m R N A 或
蛋 白水平测 定含 特殊 突变 基 因患 者 个
体原 始 细胞 或转 染 细 胞 的 表 达 水 平 ;
构建 T N F 一 3 o 8 A 突 变体稳 定 表 达 的
细胞 系 , 研 究 它 们与正 常野生 型 表 达
细胞 系在细 菌产 物刺 激 后 T N F a 的表
达水 平 , 以 此 明 确 T N F 一 3 o 8 A 影 响
T N F 。 转录与表达 的机制 , 还 可进 行大
样本 队列 研 究来 观 察 T N F 一 3 0 8 A 突
变型 U C 患者 的 T N F Q 表达水平 , 有 此
遗传背 景 的患者 与使 用抗 T N F Q 单克
隆抗体治疗间的关 系等 。
参 考 文 献
注 : ¹ 病例 l , T N F , 。3 , T T 3 。。( ; G / 3 。。人Az 2 3 : (‘; / s。。(i( z : s oe : e / ;
º 病例 2 . T N F l o 3 :TT / 3 8。( ;( ;/ 3 o8 A A / 23 8 (、 / 80 5。℃ / : 5 , T 丁 , ;
» 病例 3 . T N F I。、1c( / 3 。。( ;。 / 3 o8 A A / 2 38二 : 6 o A A/ s s g c ( ;
¼ 病例 4 . T N F , 。3 1二 / 3。。(; G / 3o 8 A A/ 2: 8以; / 86 5c c G : 。9 ( 、1 丫 ;
½ 病例 5 , T N F , 。: , T 丁 , 3。。(二/ 3。: (; , , 2: : GG / : 。5。, e o z : 59 , 、
圈 1 U C 患者 T N F 基因 P C R 凝胶电泳图示
2
T s a i E Y . J a in J , P e s a v e n t o PA , e t a !
.
T u m o r
n e e r o s i s fa e t o r a l P h a g e n e r e g u l a t io n in a e t iv a t e d
T e e ll s in v o lv e s A T F 一2 / Ju n a n d N F A T P
.
M o l
C e !1 B io l . 1 9 9 6 . 16 : 4 5 9 一 4 6 7
.
U d a lo va IA , K ni g h t JC
.
V ida l V , e t a l
.
Co rn p le x
N F
一
K a PP a B in t e ra e t io n s a t r h e di s t a l t u mo r n ec ro , 15
fa e t o r
C he m ,
P ro m o t e r r e g io n in h u m a n mon 份yt es . J Bi o l
1 9 9 8 , 2 73 : 2 1 17 8 一2 1 18 6
.
3
4
日本的大样 本研究提示 , 日本 U C 发生与 T N F
一 3o 8A 密切相关川 。 这与欧洲的研究结果不同 。 说
明 T N F 基因多态性与 U C 的相关性可能存在种族差
异 。 亚洲 U C 发生率远高于 CD , 这与欧美国家相反 。
我院 19 94 一2 0 0 3 年间确诊的 I BD 患者增加了 5 倍 ,
主要是 U C 患者增多 [8] 。 这些 U C 患者有与欧美不
同的特点 , 如家族聚集少 、严重度低 、肠外表现少 、手
术切除率低等 , 这都说明存在种族地域差异 。
本研究发 现 , 中 国汉族 人群 U C 患者 与 T N F
一 3 0 8 A显著相关 , 提示 T N F 基因可能是 U C 的易
感基因 。 由此推 测 , T N F 一 3 0 8 A 突变导 致 T N F Q
活性增强或分泌增 多 , 患者体 内趋炎性 因子与抑炎
性因 子失衡 , 产生过度炎性反应 , 最终导致 U C 的发
生 。 进一步推测 , 将来我们可选择有此遗传背景的
U C 患者 , 采用能对抗 r r N F a 的制剂或影响 T N F 基
因转 录水平的药物 , 以期对因治疗 。
5
6
7
8
U ds lo va I A , R i e h a rd so n A , 压 n y s A , e t a l . F u n e t io n a l m n s e
q u e nc es o f 。 po l帅 o r p坛sm a ffec t i嗯 N 卜ka p即B P5 0 一丙0 b ind i呢 t o
tha T NF prom
o t e r res io n
.
Mo l Ce ll Bi o . 20 0 0 . 2 0 : 9 1 13
一
9 1 19
.
K n ig h t JC , U d a lo v a 1 . H i ll A V
. e t a l
.
A Po ly m o r p h i s m t h a r
a ff e e t s OC T 一1 b in d in g t o t he T N F P r o m o t e r r e g io n i s a , s o e i a t e d
w i t h s e v e r e m a la r ia
.
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,
2 0 0 2
.
5 3 : 1 0 20
一
10 2 7
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曹倩 , 胡伟玲 , 高敏 , 等 . 37 9 例炎症 性肠病临床特征分析. 中华
消化杂志 , 2 0 0 5 , 2 5 : 2 2 2 一 2 2 5 .
(收稿 H 期 : 2 0 0 5 0 8 2 3 )
(本文编辑 :杨学文 )