Pengesanan HLA-B*27 Berkaitan Dengan Ankylosing Spondylitis (AS)

Disediakan oleh : Zam Zureena Mohd Rani, Raja Mohd Fadhil Raja Abd Rahman, Mohd Ridhwan Abd. Razak dan Sazuita Saidin

Tarikh : 03 April 2023

Institut Biologi Molekul Perubatan UKM

Pengesanan HLA-B*27 Berkaitan Dengan Ankylosing Spondylitis (AS)

 

 

HLA-B*27 adalah antigen leukosit manusia (HLA) kelas 1 yang dikodkan oleh lokus B kompleks histokompatibiliti utama (MHC) yang terletak di dalam kromosom 6. HLA bersifat polimorfik dan memainkan peranan penting dalam pengawalan sistem imun manusia. HLA-B*27 ialah penanda genetik yang mempunyai kaitan yang kuat dengan penyakit radang sendi terutamanya Ankylosing Spondylitis (AS) (Stokes et al., 1972). Walaupun kaitan AS dan HLA-B*27 masih belum diketahui sepenuhnya, beberapa kajian telah melaporkan yang bahawa lebih 90% pengidap penyakit AS adalah positif HLA-B*27 (Caffrey & James, 1973). Oleh yang demikian, individu yang disahkan positif HLA-B*27 mempunyai risiko yang tinggi untuk menghidap penyakit AS. Walaubagaimanapun, individu yang negatif HLA-B*27 masih berisiko untuk menghidap AS tetapi pada kadar yang rendah. Selain itu, risiko untuk menghidap AS meningkat apabila terdapat ahli keluarga atau saudara mara mempunyai sejarah penyakit AS. Penyakit AS lebih kerap berlaku pada usia muda dalam lingkungan umur 20 hingga 35 tahun di mana lelaki mempunyai keberangkalian yang tinggi untuk menghidap AS berbanding perempuan pada nisbah 2:1 (Pradeep et al., 2008).

AS biasanya bermula dengan kesakitan pada bahagian punggung atau bahagian bawah tulang belakang yang berpanjangan. Kesakitan menjadi lebih teruk pada sebelah malam dan waktu pagi iaitu selepas bangun dari tidur. Kesakitan ini berpunca daripada radang pada sendi sakroiliak, yang merupakan sendi yang menyambungkan tulang belakang dengan tulang pelvis. AS juga boleh menyebabkan kesakitan pada bahagian leher atau mana-mana bahagian di sepanjang tulang belakang. Oleh itu, penyakit ini perlu dirawat di peringkat awal untuk mengelakkan kerosakan yang lebih teruk pada sendi-sendi tulang belakang dan sakroiliak. Sekiranya pesakit AS tidak membuat rawatan, lama-kelamaan tulang belakang boleh bercantum antara satu sama lain dan membentuk struktur seperti buluh yang dikenali sebagai “bamboo spine” (Rajah 1) dan postur badan akan menjadi bongkok (kyphosis). Oleh itu, individu yang sering mengalami sakit belakang yang berpanjangan perlu segera berjumpa doktor bagi memastikan samada sakit belakang tersebut adalah penyakit AS ataupun sebaliknya. Antara ujian-ujian awal untuk mendiagnosis penyakit AS adalah gambar Sinar-X tulang belakang dan sendi sakroiliak, ujian darah C-reactive protein (CRP) dan erythrocyte sedimentation rate (ESR) (Brown et al., 1997, 2000).

 

Rajah 1 menunjukkan perbezaan tulang belakang individu yang sihat dan individu Ankylosing Spondylitis (AS). Diadaptasi dari Alila Sao Mai/Shutterstock.com)

HLA-B*27 boleh diwarisi secara autosomal dominant dimana satu salinan gen HLA-B*27 yang dominan sama ada daripada ibu atau bapa boleh diturunkan kepada anak dengan kebarangkalian 50% anak mewarisi gen HLA-B*27 tersebut. Walaubagaimanapun, beberapa kajian melaporkan kira-kira 75% kanak-kanak tidak menghidap AS walaupun mewarisi HLA-B*27 daripada ibu atau bapa yang menghidap AS. Selain itu, terdapat kajian lain menunjukkan pembawa HLA-B*27 mempunyai peluang menghidap AS pada kadar 2% hingga 10%. Selari dengan kajian ini, dianggarkan 8 dalam setiap 100 orang mempunyai varian gen HLA-B*27 namun kebanyakannya tidak menghidap AS.

HLA-B*27 ditentukan berdasarkan pengekodan sub-jenis HLA-B*27 yang keseluruhannya berjumlah 238 sub-jenis (The IPD‐IMGT/HLA Database, Release 3.43.0, 2021). Antara sub-jenis HLA-B*27 yang dilaporkan terdapat  dalam populasi dunia adalah HLA‐B*27:02, HLA‐B*27:03, HLA‐B*27:04, HLA‐B*27:05, HLA‐B*27:06, HLA‐B*27:07, HLA‐B*27:08, HLA‐B*27:10, HLA‐B*27:14, HLA‐B*27:15, HLA‐B*27:19, HLA‐B*27:05, HLA‐B*27:02 dan HLA‐B*27:04. Perkaitan antara AS dan sub-jenis HLA-B*27 ini dikaitkan dengan populasi dan lokasi geografi seperti pada Rajah 2 (Khan et al., 2007, Park et al., 2009, Gragert et al., 2013).

Rajah 2 menunjukkan taburan geografi sub-jenis HLA-B27. Diadaptasi dari Wu et al., 2021.

Antara ujian yang boleh dilakukan bagi pengesanan HLA-B*27 ialah ujian genetik dengan menggunakan teknik seperti ELISA, Flow cytometry, Fluorescence PCR, Sequence Specific Priming (SSP), Sequence Based Typing (SBT), Sanger Sequencing dan lain-lain lagi. Ujian genetik biasanya menggunakan sampel DNA yang akan diekstrak dari darah pesakit. Di Institut Biologi Molekul Perubatan UKM (UMBI), ujian penyaringan HLA-B*27 dijalankan dengan menggunakan teknik penjujukan DNA iaitu Sanger Sequencing seperti pada Rajah 3. Teknik Sanger Sequencing merupakan kaedah piawai (gold standard) yang dapat mengesan kesemua sub-jenis HLA-B*27. Oleh itu, keputusan yang diperolehi dengan teknik Sanger Sequencing lebih tepat dan spesifik jika dibandingkan dengan teknik yang lain. Namun begitu, harga bagi menjalankan ujian pengesanan HLA-B*27 melalui Sanger Sequencing agak sedikit mahal dan memerlukan masa yang panjang.

Rajah 3 menunjukkan pengesanan HLA-B*27 yang dijalankan di UMBI

Diagnosis AS sangatlah mencabar terutamanya untuk membezakan AS pada peringkat awal. Perkara ini menyumbang kepada kelewatan diagnosis dan rawatan AS diperingkat awal.  Oleh itu, pengesanan HLA-B*27 adalah komponen penting dalam diagnosis AS, tetapi ia bukan satu-satunya kriteria diagnostik yang digunakan. Antara faktor lain yang diambil kira seperti simptom klinikal, pemeriksaan fizikal, dan kajian pengimejan. Walaubagaimanapun, kehadiran HLA-B*27 boleh memberikan maklumat tambahan dan menyokong diagnosis AS apabila digabungkan dengan kriteria diagnostik yang lain. Namun begitu, ketiadaan HLA-B*27 tidak menolak diagnosis AS, kerana terdapat faktor genetik dan persekitaran lain yang mungkin menyumbang kepada perkembangan penyakit AS ini. Oleh itu, penyelidikan masih perlu dijalankan bagi menentukan gen-gen lain yang mungkin berkaitan dengan AS. Diharap di masa akan datang terdapat biomarker yang dapat mengesan penyakit AS ini diperingkat awal supaya rawatan awal dapat diberikan kepada pesakit.

 

RUJUKAN

  1. Stokes, P. L., Asquith, P., Holmes, G. K., Mackintosh, P., and Cooke, W. T. (1972). Histocompatibility antigens associated with adult coeliac disease. Lancet 2, 162 164. doi: 10.1016/s0140-6736(72)91330-x
  2. Caffrey, M. F., and James, D. C. (1973). Human lymphocyte antigen association in ankylosing spondylitis. Nature 242:121.
  3. Pradeep, D. J.; Keat, A.; Gaffney, K. (2008). “Predicting outcome in ankylosing spondylitis”. Rheumatology. 47 (7): 942–945. doi:10.1093/rheumatology/ken195. ISSN 1462-0324.
  4. Brown, M. A., Kennedy, L. G., MacGregor, A. J., Darke, C., Duncan, E., Shatford, J. L., et al. (1997). Susceptibility to ankylosing spondylitis in twins: the role of genes, HLA, and the environment. Arthritis Rheum. 40, 1823–1828.
  5. Brown, M. A., Laval, S. H., Brophy, S., and Calin, A. (2000). Recurrence risk modelling of the genetic susceptibility to ankylosing spondylitis. Ann. Rheum. Dis. 59, 883–886.
  6. Khan, M. A. (2017). An update on the genetic polymorphism of HLA-B∗27 With 213 alleles encompassing 160 subtypes (and still counting). Curr. Rheumatol.Rep. 19:9. doi: 10.1007/s11926-017-0640-1
  7. The IPD‐IMGT/HLA Database, Release 3.43.0, 2021
  8. Park, S. H., Kim, J., Kim, S. G., Kim, S. K., Chung, W. T., and Choe, J. Y. (2009). Human leucocyte antigen-B27 subtypes in Korean patients with ankylosing spondylitis: higher B∗2705 in the patient group. Int. J. Rheum. Dis. 12, 34–38. doi: 10.1111/j.1756-185X.2009. 01377.
  9. Gragert, L., Madbouly, A., Freeman, J., and Maiers, M. (2013). Six-locus high resolution HLA haplotype frequencies derived from mixed-resolution DNA typing for the entire US donor registry. Hum. Immunol. 74, 1313–1320. doi: 10.1016/j.humimm.2013.06.025
  10. Xin Wu., Geng Wang., Luding Zhang., and Huji Xu. (2021). Genetics of Ankylosing Spondylitis—Focusing on the Ethnic Difference Between East Asia and Europe. Front. Genet., 14 June 2021. Sec. Genetics of Common and Rare Diseases. Volume 12 – 2021. https://doi.org/10.3389/fgene.2021.671682
  11. Wellcome Trust Case Control C, Australo-Anglo-American Spondylitis C, Burton PR, et al. Association scan of 14,500 nonsynonymous SNPs in four diseases identifies autoimmunity variants. Nat Genet 2007; 39:1329–37.
  12. Reveille JD, Sims AM, et al. Genome-wide association study of ankylosing spondylitis identifies non-MHC susceptibility loci. Nat Genet 2010; 42:123–7.
  13. Danoy P, Pryce K, Hadler J, et al. Association of variants at 1q32 and STAT3 with ankylosing spondylitis suggests genetic overlap with Crohn’s disease. PLoS genetics 2010;6: e1001195.