TLR4与TLR9基因变异调控间日疟原虫感染症状与寄生虫血症的新证据：来自巴西亚马逊人群的遗传学研究

本研究首次揭示TLR4内含子变异rs1927911与间日疟症状严重程度显著相关（p=0.018），TLR9 rs352140 TT纯合子患者呈现更高寄生虫血症（p=0.034）。该研究通过广义线性模型（GLM）分析148例巴西亚马逊地区间日疟患者，为TLR通路基因（TLR1/4/7/8/9/TIRAP）在疟疾免疫调控中的作用提供新证据，对热带传染病精准医疗具有重要价值。

　　

引言

疟疾是由疟原虫属原虫引起的发热性传染病，通过雌性按蚊叮咬传播给人类。在巴西，疟疾流行于亚马逊地区，其中间日疟原虫（Plasmodium vivax）是主要致病种，占本土病例的84.2%。疟疾是一种复杂疾病，受环境和遗传因素共同影响，其中免疫程度和遗传背景对临床和生理表现具有决定性作用。

Toll样受体（TLRs）通过识别病原体相关分子模式（PAMPs）和损伤相关分子模式（DAMPs），在诱导促炎细胞因子产生、调节免疫应答中发挥核心作用。TLR基因变异可显著影响其表达和结合能力，从而改变对病原体的应答。单核苷酸变异（SNVs）与疟疾易感性和严重程度相关，但种群结构和基因组祖先背景也需要在关联研究中仔细控制。

材料与方法

研究对象与伦理声明

研究纳入148例来自巴西帕拉州亚马逊地区的间日疟感染者样本。所有患者均经厚血涂片诊断，寄生虫血症和配子体血症水平通过显微镜计数确定。临床症状采用0（无症状）至4（非常严重）的数值评分系统记录。所有患者均接受氯喹（1500mg）联合伯氨喹（210mg）7天治疗方案。本研究经Evandro Chagas研究所和帕拉联邦大学伦理委员会批准。

分子分析

采用实时聚合酶链反应（RT-PCR）对TLR1（rs4833095）、TLR4（rs1927911）、TLR7（rs179008）、TLR8（rs3764880）、TLR9（rs352140）和TIRAP（rs8177374）基因变异进行基因分型。使用48个分子标记进行基因组祖先控制。

统计分析

等位基因和基因型频率通过直接计数估计，哈迪-温伯格平衡采用卡方检验验证。主成分分析将症状分组为临床严重程度指数。采用广义线性模型（GLM）分析基因型与寄生虫血症、配子体血症和临床指数的关联，校正性别、年龄、非洲和欧洲遗传祖先、暴露时间与疾病史等协变量。统计学显著性定义为双尾p<0.05，并经过Bonferroni校正。效应大小采用Cohen's d计算。

结果

临床特征与祖先指数

研究对象年龄范围12-88岁（中位数32岁），男性占66.2%。遗传祖先构成平均为非洲22.8%、欧洲41.0%、美洲原住民32.4%。53.4%的患者在感染地区停留1-25天，20.3%停留超过25天，22.3%为当地居民。67.6%为首次感染间日疟。寄生虫血症水平范围50-75,000寄生虫/μL（中位数5,500），70例患者检测到配子体血症（范围15-4,500配子体/μL，中位数100）。

TLR变异等位基因频率与寄生虫血症和配子体血症的关联

所有多态性均符合哈迪-温伯格平衡。GLM分析显示，TLR9 rs352140 TT纯合子比C等位基因携带者具有更高的寄生虫血症水平（p=0.034），效应大小中等（d=0.32），检验效能57%。未发现其他变异与寄生虫血症水平显著相关。同样，所有变异与配子体血症水平均无显著关联。

TLR变异与临床严重程度指数的关联

主成分分析第一成分解释了患者症状变异的39.3%，主要包含发热、头痛、寒战、肌痛、关节痛、腰痛、腹痛、无力、头晕、恶心和厌食等症状。GLM分析发现TLR4 rs1927911 GG纯合子比A等位基因携带者具有更高的临床指数（p=0.018），效应大小中等（d=0.34），检验效能66%。TLR1、TLR9、TLR7、TLR8和TIRAP基因多态性与临床指数无显著关联。

讨论

TLR9位于3号染色体短臂3p21.3区域，包含两个外显子，因其位于内体中，仅与细胞内配体相互作用。本研究发现TLR9 rs352140 TT纯合子与更高的寄生虫血症水平相关，这与加纳人群中对恶性疟原虫的研究结果一致。哥伦比亚研究也显示TLR9 rs352140 CC纯合子对疟疾感染具有保护作用，进一步支持TT纯合子对疟疾更易感且寄生虫血症更高的结论。

TLR4位于9号染色体长臂9q32-q33区域，包含四个外显子，在淋巴细胞、单核细胞、中性粒细胞和脾细胞中高表达。本研究首次发现TLR4内含子变异rs1927911与间日疟临床症状严重程度相关。该变异此前与哮喘、动脉粥样硬化和多种癌症风险相关，但其对TLR4表达和功能的影响尚待确定。

值得注意的是，巴西亚马逊地区间日疟原虫种群具有显著的基因组多样性，存在多个 distinct 谱系。种群基因组学研究已发现与蚊媒传播阶段和抗疟药反应相关的巴西特异性突变，这种寄生虫多样性加上宿主遗传变异性，可能影响寄生虫毒力、免疫逃避策略，从而影响宿主免疫应答，导致临床结局的异质性和TLR多态性关联的差异。

结论

本研究结果强化了TLR4和TLR9基因变异在调节对间日疟免疫应答中的重要性，首次揭示了TLR4内含子1中的rs1927911变异与间日疟症状的关联。这些发现强调了在巴西混合人群中持续研究遗传变异对传染病易感性和严重性影响的重要性，将增进对这些疾病病理生理学的认识，有助于制定诊断和预防策略。