系统性红斑狼疮（systemic lupus erythematosus，SLE）是一种常见的自身免疫病，其症状包括关节炎、发热、皮疹、浆膜炎、口腔溃疡、肾脏疾病及精神和神经系统症状等^[1]。SLE多见于15~44岁育龄期女性，患者死亡率是普通人群的2~3倍，常见的死因包括感染与心血管疾病^[2]。研究发现，SLE的危险因素包括内源性和外源性两大类。内源性危险因素主要来自基因，若干个不同基因位点各自对SLE发病的影响很小，但若数量足够多时形成叠加效应，可能导致SLE发病。外源性因素有紫外线、药物、病毒（如EB病毒）感染等^[3]。

甲状腺功能减退症是甲状腺激素缺乏或作用减弱引起的全身性低代谢综合征。其临床定义为促甲状腺激素升高，同时血清游离甲状腺素浓度低于正常参考值下限^[4]。甲状腺功能减退症的主要病因是碘缺乏和自身免疫病如桥本甲状腺炎（Hashimoto thyroiditis，HT），其他病因包括先天性、药物相关、医源性及浸润性疾病等^[5]。欧洲的一项meta分析显示，甲状腺功能减退症估计发病率为每年每10万人226例^[6]。甲状腺功能减退症患病的主要因素是高摄碘或严重缺碘，其发病取决于遗传、固有因素及环境因素。固有因素中性别是一个重要的决定因素，女性发病的风险比男性高10倍，而环境因素包括维生素D、碘缺乏及酒精摄入等^[7]。

孟德尔随机化（Mendelian randomization，MR）是一种使用遗传变异作为暴露的工具变量（instrumental variable，IV）来评估暴露对结果的因果影响的方法，用于排除观察性研究中固有混杂因素的影响。两样本MR分析使用全基因组关联研究（Genome-Wide Association Study，GWAS）的汇总统计数据，而不是分析个体水平的数据。研究表明，在风湿性关节炎患者中甲状腺功能减退症发病率高于健康人群^[8-9]。我们猜测，同为自身免疫病的SLE患者中甲状腺功能减退症发病的概率也高于健康人群。为了进一步评估罹患SLE与甲状腺功能减退症之间的关系，本研究采用两样本MR分析，并对结果的敏感性和多效性进行验证。

1   资料和方法

1.1   数据来源

为了避免暴露和结果样本重叠造成的偏差，从不同来源的数据库中获取暴露和结果样本。SLE的汇总统计数据集由欧洲生物信息学研究所建立，ID为ebi-a-GCST003156，涉及5 201例欧洲SLE患者和9 066例健康对照，单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）的数量为7 071 163。甲状腺功能减退症的汇总统计数据来自ukb-a-77，由Neale实验室发起，作者为Neale，研究对象为欧洲16 376例甲状腺功能减退症患者和320 783例健康对照，SNP的数量为10 894 596。

1.2   分析方法

采用双向两样本MR分析方法，分析时要遵循以下3个条件：（1）IV与暴露有关；（2）IV与混杂因素无关；（3）IV仅通过暴露影响结局。主要通过以下操作来完成：首先，依照P＜5×10^－8的过滤标准提取与暴露因素强烈相关的独立SNP。为了排除连锁不平衡的影响，使用R 4.3.1软件的TwoSampleMR包进行clump计算，设置参数r²＜0.001，kb＝10 000。然后，在PhenoScanner数据库（www.phenoscanner.medschl.cam.ac.uk）中搜索这些SNP，并删除与混杂因素和结果相关的SNP。混杂因素主要是指除暴露因素以外可能导致结果的潜在风险因素。SLE的常见危险因素包括但不限于吸烟、饮酒、肥胖和维生素D缺乏^[10]。甲状腺功能减退症的常见危险因素包括女性、碘缺乏、碘过量、从碘缺乏到充足的过渡、其他自身免疫病、缺硒、药物（胺碘酮、锂、干扰素-γ）等^[5]。最后，在协调暴露和结果效应、去除F值＜10或不协调的SNP（包括包含不兼容的等位基因或中间等位基因频率回文）后，获得有效IV。

1.3   统计学处理

在获得有效IV后，采用MR-Egger、加权中位数法（weighted median，WME）、逆方差加权法（inverse variance weighted，IVW）、基于众数的简单估计（simple mode，SM）、加权众数法（weighted mode，WM）5种方法对有效IV进行MR评价。主要采用IVW进行MR分析，用MR-Egger、WM、SM和WME这4种方法作为参考。IVW主要用于探究暴露与结局的因果关系，回归分析时无需截距项，而用结局方差的倒数作为权重进行拟合；如果SNP均为有效IV，该方法的估计值相对更加准确。MR-Egger方法的不同在于回归分析时考虑截距项的存在，该方法的截距用于评估SNP的多效性；当该截距项近似于0时，该方法的回归分析结果近似于IVW法，反之则表示IV中可能存在水平多效性。检验水准（α）为0.05。采用Cochran’s Q检验对MR-Egger与IVW结果进行异质性检验，Q值越大则P值越小，P＜0.05表示有异质性；多效性检验则根据MR-Egger法的截距和P值判断，P＜0.05表示有多效性。采用逐个剔除法进行敏感性检验，计算剩余SNP的合并效应并观察各SNP对结果的影响，进而评估MR分析结果的有效性和稳定性^[11]。离群值的检验及剔除使用R 4.3.1软件MR-PRESSO包。本研究分析结果使用R 4.3.1软件TwoSampleMR包得出。本研究中所有GWAS数据集均已公开发表，并已获得相应的伦理审查批准。

2   结果

2.1   筛选后的IV

从SLE GWAS中提取45个SNP效应，在协调暴露与结局的IV方向一致时，rs28361029因包含不兼容的等位基因而被剔除，rs2736332、rs28834423因具有中间等位基因频率回文而被剔除。经过混杂因素的排除及Steiger过滤后，最终使用17个SNP进行两样本MR分析。所有SNP的F值＞10，消除了弱IV的影响。

2.2   两样本MR分析结果

IVW所得结果具有统计学意义（OR＝1.004，95%CI 1.002~1.005，P＜0.01），说明整体人群中SLE与甲状腺功能减退症具有正向的因果关系。其他4种分析方法中，MR-Egger（OR＝1.004，95%CI 1.001~1.008，P＝0.025）、WME（OR＝1.004，95%CI 1.002~1.006，P＜0.001）和WM（OR＝1.004，95%CI 1.002~1.007，P＝0.006）所得结果也具有统计学意义，而SM所得结果（OR＝1.001，95%CI 0.998~1.005）无统计学意义。见图 1、2。MR-Egger、WM和WME与IVW所得OR及95%CI趋于一致，4种方法得到的因果效应方向一致，均显示SLE患者甲状腺功能减退症的发病风险升高。

图  1  SLE与甲状腺功能减退症两样本MR估计值的森林图

SLE：系统性红斑狼疮；MR：孟德尔随机化；SNP：单核苷酸多态性；OR：比值比.

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图  2  SLE与甲状腺功能减退症两样本MR结果的散点图

SLE：系统性红斑狼疮；MR：孟德尔随机化；SNP：单核苷酸多态性.

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2.3   异质性检验

Cochran’s Q检验显示，IVW方法P＝0.086，MR-Egger方法P＝0.098，因此不具有异质性。

2.4   敏感性分析

经逐个剔除检验，依次剔除单个SNP，将其余16个SNP进行分析。结果与纳入全部SNP的IVW分析结果相近，且都在无效线右侧（图 3），说明本次MR分析结果稳健可靠。漏斗图显示使用单一SNP作为IV时，代表因果关系效应的点大致呈对称分布，表示受潜在偏倚影响的可能性小（图 4）。

图  3  两样本MR结果的逐个剔除检验敏感性分析

MR：孟德尔随机化；SNP：单核苷酸多态性；OR：比值比.

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图  4  SLE与甲状腺功能减退症两样本MR结果的漏斗图

SLE：系统性红斑狼疮；MR：孟德尔随机化；SE：标准误；IV：工具变量.

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2.5   多效性分析

MR-Egger截距法与MR-PRESSO分析结果均显示不具有多效性（P＝0.295和P＝0.089），即受潜在混杂偏倚影响的可能性较小。

3   讨论

SLE患者细胞凋亡异常增加、晚期凋亡碎片清除缺陷，导致自身抗原暴露机会增多，先天性和适应性免疫细胞对自身抗原反应异常，产生了多种自身抗体并形成自身免疫复合物沉积于组织中，从而导致补体途径激活、中性粒细胞和单核细胞聚集以及自身反应性淋巴细胞增殖，最终造成全身多器官损伤。参与SLE致病的先天性免疫细胞主要为树突状细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞和中性粒细胞。

作为一种自身免疫病，SLE的病程较长，常常合并其他自身免疫病，如白塞病、类天疱疮等。2019年一项针对欧洲708例SLE患者的回顾性研究表明，SLE患者伴有67种内分泌疾病，其中最常见的是甲状腺功能减退症（5.5%）^[12]。一项纳入了10篇文献的meta分析表明，SLE与（亚临床）甲状腺功能减退症的风险增加显著相关，但对（亚临床）甲状腺功能亢进症的影响很小^[13]。引起甲状腺功能减退症的最常见原因为HT，该病是一种自身免疫性甲状腺疾病，其特征是甲状腺体积增大、淋巴细胞浸润实质、存在甲状腺抗原特异性抗体^[14]。HT病程较长，症状不明显，出现临床症状被发现时多已发展为甲状腺功能减退症。

一项临床分析结果显示，SLE合并HT患者的抗SSB抗体阳性率明显升高^[15]。抗SSB抗体是另一种自身免疫病——干燥综合征的特异性抗体，干燥综合征和HT具有相似的病理特征，这2种疾病都可基于共同的人类白细胞抗原DR3遗传易感基因而发生^[16]。因此，SLE患者很有可能伴发HT进而发生甲状腺功能减退症。目前认为，HT的发病机制主要与遗传、免疫及环境因素有关，其中具有遗传易感性的个体在环境因素的作用下产生CD4⁺T细胞。这种细胞能够刺激自身反应性B细胞活化并募集至甲状腺，从而产生甲状腺球蛋白抗体、甲状腺过氧化物酶自身抗体等针对甲状腺抗原的自身抗体。除了活化的CD4⁺ T细胞募集CD8⁺细胞毒性T细胞直接杀伤甲状腺细胞之外，甲状腺球蛋白抗体等自身抗体也可通过抗体依赖细胞介导的细胞毒作用或补体依赖的细胞毒作用损伤甲状腺细胞，使HT患者出现甲状腺功能减退^[17]。在HT患者血清中发现辅助T细胞2产生的细胞因子之一IL-6水平明显升高，提示IL-6可能与HT发病相关^[18]。IL-6通过促进细胞分化和活化以及参与炎症反应促进SLE发展，其水平不但在类风湿关节炎、SLE等自身免疫病中升高，也在Graves病、亚急性甲状腺炎等自身免疫性甲状腺疾病中升高^[18]。因此，IL-6水平增高很可能是SLE患者罹患HT风险增加的机制之一。由于相关的研究尚少，这一推测需要后续实验进行验证。

文献报道，在SLE患者中甲状腺抗体，尤其是甲状腺球蛋白抗体和甲状腺过氧化物酶抗体的阳性率高于普通人群^[19]。还有研究指出，蛋白酪氨酸性磷酸酶非受体型22基因R620W多态性可能是自身免疫性甲状腺疾病和SLE并发自身免疫病的危险因素^[20]。SLE患者并发自身免疫性甲状腺疾病可能与抗甲状腺过氧化物酶抗体、抗甲状腺球蛋白抗体、白蛋白、血小板计数、血清肌酐和抗双链DNA抗体阳性相关^[20]。

本研究采用两样本MR分析方法，从遗传学角度探讨了SLE与甲状腺功能减退症之间的因果关系。相较于以往的观察性研究，本研究的方法更加严谨，有效排除混杂因素的干扰，而且本研究基于大规模GWAS数据，避免了伦理道德方面的问题。此外，本研究的MR结果接受了异质性与多效性检验，具有较高的可靠性。结果表明，SLE能够影响甲状腺功能减退症的发病风险并使其升高，从遗传学角度证明了两者之间的潜在关系。本研究结果提示医护工作者应积极筛查SLE患者是否患有甲状腺疾病，以及时预防和治疗伴发的甲状腺功能减退症。

本研究存在一定不足。首先，2个疾病样本均来源于欧洲人种，结论具有一定的区域局限性。若想得出广泛适于其他地区的结论，需构建更多的GWAS数据库进一步研究。其次，SLE的数据样本略小，需扩大样本量方能得出更加准确的结论。此外，为进一步探究SLE与甲状腺功能减退症的因果关系，本研究尝试了反向MR分析，但因剔除F值＜10的弱IV后仅剩余2个SNP而不得不中止。以甲状腺功能减退症为暴露因素、SLE为结局的两样本MR分析，得出了两者间存在着因果关系的结论^[21]。因此，在临床上需要监测SLE患者的甲状腺功能，同时关注甲状腺功能减退症患者SLE的预防和治疗，包括控制其危险因素及制定针对性治疗方案等。

综上所述，本研究表明SLE可能是甲状腺功能减退症的危险因素，在临床中应注意对SLE患者的管理，加强筛查，及时防治以甲状腺功能减退症为主的并发症。