轉(zhuǎn)錄因子2基因單核苷酸多態(tài)性對(duì)瑞格列奈和羅格列酮療效的影響

高凌一，胡 承，陳 淼，江 楓，張 蓉，楊 靜*，賈偉平

（1山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院內(nèi)分泌代謝科，太原 030001；2上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院內(nèi)分泌代謝科，上海市糖尿病研究所，上海市糖尿病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海市糖尿病臨床醫(yī)學(xué)中心，上海 200233）

患者對(duì)于藥物治療的反應(yīng)存在個(gè)體間差異。除了致病原、疾病嚴(yán)重程度、藥物相互作用、年齡、營養(yǎng)情況、肝腎功能，伴發(fā)疾病等因素能夠影響藥物反應(yīng)之外，遺傳因素在其中也發(fā)揮相當(dāng)重要的作用。藥物基因組學(xué)（pharmacogenomics）是在藥物遺傳學(xué)（pharmacogenetics）基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新學(xué)科，研究個(gè)體對(duì)藥物的反應(yīng)以及它們之間關(guān)系，是分子藥理學(xué)與功能基因組學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物。而基因多態(tài)性在藥物治療里也越來越被認(rèn)為是導(dǎo)致藥物療效反應(yīng)的個(gè)體差異的一個(gè)重要的機(jī)制[1]。通過研究藥物代謝、轉(zhuǎn)運(yùn)及藥物作用受體相關(guān)基因單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphisms，SNP）對(duì)藥物療效的影響，從而一定程度上解決不同患者對(duì)同一藥物的不同反應(yīng)，使藥物基因組學(xué)的主要研究對(duì)象又從相對(duì)藥代學(xué)發(fā)展到藥效學(xué)，對(duì)開發(fā)新藥和指導(dǎo)臨床合理用藥有重要的臨床意義[2]。

2型糖尿病是一種由遺傳及環(huán)境因素共同決定的復(fù)雜性多基因疾病，其發(fā)生發(fā)展的分子遺傳學(xué)機(jī)制尚不明確。它是由慢性高血糖引起，主要特征是胰島素抵抗和β細(xì)胞功能障礙，現(xiàn)已成為全球公共衛(wèi)生問題[3]。減少在肝、脂肪組織、骨骼肌內(nèi)的胰島素活性對(duì)2型糖尿病發(fā)病起著重要作用[4]。目前臨床常用的降糖藥包括：磺酰脲類促泌劑、格列奈類、噻唑烷二酮類及雙胍類。

格列奈類降糖藥是一類短效快速的非磺酰脲類促泌劑，這類藥物能有效模擬生理胰島素分泌，對(duì)β細(xì)胞具有保護(hù)作用，大規(guī)模臨床研究已肯定了其在糖尿病疾病防治中的重要作用[5]。噻唑烷二酮類作為新一代的口服降糖藥，能改善2型糖尿病患者的胰島素敏感性，降低血糖和調(diào)節(jié)血脂異常[6]。過去的藥物基因組學(xué)研究中從PPARG、ADIPOQ和CYP2CB來分析噻唑烷二酮類藥物的SNPs，也表明了相關(guān)的變化會(huì)影響2型糖尿病的治療效果[7?13]。羅格列酮（rosiglitazone）屬噻唑烷二酮類藥物，是臨床常用的一類2型糖尿病降糖藥。它可通過改善血脂和內(nèi)皮功能紊亂、減少血管平滑肌增生及降低纖溶酶原激活物抑制劑1濃度等改善胰島素抵抗。它對(duì)大小血管也有保護(hù)作用，同時(shí)減少機(jī)體對(duì)胰島素的需要量、減輕甘油三酯、游離脂肪酸和葡萄糖對(duì)β細(xì)胞的糖毒性和脂毒性，對(duì)β細(xì)胞產(chǎn)生直接和間接的保護(hù)作用[14]，也使轉(zhuǎn)錄因子參與調(diào)節(jié)體內(nèi)的糖脂平衡[15]。

TCF2是由9個(gè)外顯子構(gòu)成，主要在胰腺、肝、腎等器官表達(dá)。TCF2的突變最早描述的是一種單基因糖尿病，即年輕的成年發(fā)病型糖尿?。╩aturity-onset diabetes of the young，MODY5）。除此之外，TCF2的變異也與一些其他疾病相關(guān)，如腎發(fā)育缺陷、肝功能障礙、胰腺萎縮、胰島素分泌缺陷、生殖道畸形和其他類型的癌癥[2]。本研究對(duì)新診斷的中國人2型糖尿病患者進(jìn)行TCF2基因rs4430796基因型檢測(cè)并分析其與瑞格列奈（repaglinide）及羅格列酮藥物療效之間的關(guān)系。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

按照糖尿病分型診斷標(biāo)準(zhǔn)，入選新診斷的2型糖尿病患者209例，所有患者均為初診并接受任何降糖治療且滿足以下條件：年齡30～70歲；糖化血紅蛋白（glycosylated hemoglobin A1c，HbA1c）≥6.5%；體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）≥18.5kg/m2；女性已絕經(jīng)或絕育或已有效避孕。空腹血糖（fasting plasma glucose，F(xiàn)PG）＞13mmol/L和（或）餐后2h血糖（2 hour postprandial blood glucose，2hPBG）＞18mmol/L，血壓＞180/110mmHg（1mmHg＝0.133kPa），及發(fā)生其他并發(fā)癥或合并癥者不列入本項(xiàng)研究。本研究經(jīng)上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有受試者均簽署了知情同意書。

1.2 分組及給藥

所有受試者分為兩組進(jìn)行口服瑞格列奈和羅格列酮進(jìn)行治療，為期48周。瑞格列奈組起始劑量為0.5mg/d，羅格列酮組起始劑量為4mg/d。8周后血糖控制良好的患者仍用該劑量治療直至48周。血糖控制不佳者[FPG＞7mmol/L和（或）2hPBG＞10mmol/L]瑞格列奈逐步增加劑量到1.0，1.5，2mg/d至48周，羅格列酮增加到8mg/d。若12周時(shí)HbA1c≥8%，或連續(xù)2次FPG＞13mmol/L或2hPBG＞18mmol/L，則患者退出本研究，2次檢查時(shí)間間隔不超過6d。

1.3 觀察指標(biāo)

分別測(cè)量人體基本參數(shù)，包括身高、體質(zhì)量、腰圍、臀圍、股圍、收縮壓和舒張壓。計(jì)算BMI＝體質(zhì)量/身高2（kg/m2）、腰臀比＝腰圍/臀圍。并抽取靜脈血檢測(cè)糖脂代謝指標(biāo)。治療前后的FPG和75g葡萄糖負(fù)荷后2hPBG（葡萄糖氧化酶?過氧化物酶法，上海生物制品研究所）以及HbA1c（高壓液相色譜法，Bio-Rad variant Ⅱ，NGSP，美國），測(cè)量空腹胰島素（fasting insulin，F(xiàn)INS）及胰島素原（fasting proinsulin，F(xiàn)PINS）；血脂譜：甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇（全自動(dòng)生化分析儀7600-20，Hitachi，日本）；胰島素分泌功能檢測(cè)：應(yīng)用精氨酸刺激試驗(yàn)（靜脈推注10%精氨酸溶液50ml，推注時(shí)間30～60s）分別測(cè)定0，2，4，6min時(shí)的血糖、胰島素（INS0、INS2、INS4、INS6；放射免疫法，Linco Research，美國）及胰島素原（PINS0、PINS2、PINS4、PINS6）。并采用穩(wěn)態(tài)模式評(píng)估法公式，以FPG及FINS計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)（Homeostasis Assessment of Insulin Resistance，HOMA-IR）和胰島β細(xì)胞功能指數(shù)（homeostasis assessment of β cell function，HOMA-β）。HOMA-IR＝FPG×FINS/22.5；HOMA-β＝20×FINS/（FPG－3.5），分別反映胰島素敏感性及基礎(chǔ)狀態(tài)下的胰島β細(xì)胞分泌功能。精氨酸刺激后的胰島素分泌量Arg-INS＝（INS2＋I(xiàn)NS4＋I(xiàn)NS6）/3－INS0，和胰島素原分泌量Arg-PINS＝（PINS2＋PINS4＋PINS6）/3－PINS0，反映胰島素急性相分泌。

1.4 基因型檢測(cè)

在外周血白細(xì)胞中用常規(guī)酚?氯仿法提取基因組DNA。通過基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)（Sequenom，San Diego，CA，USA）檢測(cè)rs4430796位點(diǎn)基因型。分析瑞格列奈和羅格列酮對(duì)不同基因型患者有無療效差異。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

數(shù)據(jù)資料均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。各臨床變量的⊿值均為第8次隨訪（V8）的數(shù)值與第1次隨訪（V1）的數(shù)值之差。計(jì)算各基因型及等位基因頻率，使用Hardy-Weinberg平衡檢驗(yàn)確認(rèn)研究樣本的群體代表性。采用Shapiro-Wilk檢驗(yàn)各變量的正態(tài)性，符合正態(tài)分布的變量采用t檢驗(yàn)、方差或協(xié)方差分析進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，非正態(tài)分布的變量采用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。采用多元線性回歸模型（正態(tài)分布變量）或Kruskal-Wallis檢驗(yàn)（非正態(tài)分布變量）進(jìn)行各臨床變量3組基因型之間的比較。采用多元線性回歸模型分析時(shí)校正年齡、性別、藥物劑量和基線BMI。所有數(shù)據(jù)資料均使用SAS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析處理。

2 結(jié) 果

本研究隨訪209例患者中，181例完成48周隨訪（羅格列酮92例，瑞格列奈89例）。其中AA、GA、GG基因型頻率分別為50.2%（91/181）、39.2%（71/181）、10.6%（19/181）。A、G等位基因頻率分別為69.9%和30.1%，符合Hardy-Weinberg平衡。

羅格列酮治療組中，rs4430796各基因型患者在基線時(shí)的FINS及HOMA-β存在顯著差異，分別P＝0.0450和0.0213。經(jīng)羅格列酮治療24及48周之后，3種基因型患者的精氨酸刺激實(shí)驗(yàn)一相胰島素分泌反應(yīng)存在顯著差異，分別P＝0.0291和0.0167（表1）。

瑞格列奈治療組中，各基因型患者在治療之前各項(xiàng)指標(biāo)均沒有顯著差異。經(jīng)瑞格列奈治療24周之后，不同基因型患者FINS及HOMA-IR存在顯著差異，分別P＝0.0248和0.0330（表2）。

3 討 論

2型糖尿病是一種遺傳和環(huán)境因素共同作用的多基因遺傳性疾病。而胰島素抵抗是2型糖尿病發(fā)病機(jī)制中的一個(gè)主要環(huán)節(jié)，從基因到葡萄糖代謝過程中任何步驟異常均可能引起胰島素抵抗。

羅格列酮是調(diào)控脂肪細(xì)胞分化和脂代謝的過氧化物酶增殖激活受體（peroxisome proliferator-activated receptor γ，PPAR-γ）的激動(dòng)劑，通過刺激PPAR-γ從而增加周圍組織比如骨骼肌、肝等器官對(duì)胰島素的敏感性[17]，而過去有研究證明疾病初期治療使用羅格列酮能減緩糖尿病患者血糖調(diào)控能力的下降趨勢(shì)，降低糖尿病發(fā)病率，改善個(gè)人的空腹血糖受損或糖耐量受損[18,19]。瑞格列奈的一個(gè)重要的藥物作用機(jī)制是改善胰島素分泌一相從而改善2hPBG，抑制肝糖輸出，減少胰島素抵抗和減少游離脂肪酸[20?23]。本研究分析了羅格列酮和瑞格列奈對(duì)新診斷的2型糖尿病患者TCF2上同一基因位點(diǎn)的3種不同基因型AA、GA、GG的影響，從而對(duì)藥效的影響。羅格列酮是通過提高β-連環(huán)蛋白（β-catenin）來激活TCF反應(yīng)元件，從而影響血糖水平。瑞格列奈是一種短效快速的胰島素促泌劑，主要通過刺激快速的胰島素分泌來改善餐后血糖。之前的臨床研究表明，經(jīng)瑞格列奈治療之后，患者的胰島素分泌及HOMA-β和HOMA-IR都能夠得到顯著改善[24?26]。而研究證明TCF2基因上的多態(tài)性能夠影響胰島β細(xì)胞功能及胰島素分泌[27]，因此，可能會(huì)與藥物相互作用，從而使不同基因型患者經(jīng)瑞格列奈治療之后的療效不同。

另外，由于本研究樣本量較小，可能造成失訪，也可能無充足的證據(jù)證明是否有基因變異和胰島素原轉(zhuǎn)換的影響。其次，由于樣本是新診斷的糖尿病患者，無法完全排除代償機(jī)制在疾病早期的影響。再者由于是按照TCF2不同基因型進(jìn)行分組比較，組內(nèi)樣本的一般情況如年齡、性別等情況也不能完全統(tǒng)一。所以TCF2基因變異與羅格列酮、瑞格列奈療效的關(guān)系有待進(jìn)一步探討。

表1 rs4430796位點(diǎn)與羅格列酮治療24及48周前后各臨床變量變化的關(guān)聯(lián)Table 1 The relationship between rs4430796 and the changes in clinical variables after rosiglitazone treatment for 24 weeks and 48 weeks

表2 rs4430796位點(diǎn)與瑞格列奈治療24及48周前后各臨床變量變化的關(guān)聯(lián)Table 2 The relationship between rs4430796 and the changes in clinical variables after repaglinide treatment for 24 weeks and 48 weeks

綜上，本研究提示，TCF2rs4430796位點(diǎn)與新診斷2型糖尿病患者口服瑞格列奈及羅格列酮的療效相關(guān)。

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