ADAM33基因S1和S2多態(tài)性與哮喘易感性關(guān)聯(lián)的Meta分析

張　林　張　云　張智峰　張文涵　方春曉　于麗艷

(大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院，遼寧　大連　116011)

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ADAM33基因S1和S2多態(tài)性與哮喘易感性關(guān)聯(lián)的Meta分析

張林張?jiān)?張智峰張文涵方春曉于麗艷

(大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院，遼寧大連116011)

〔摘要〕目的探討整合素和金屬蛋白酶域33(ADAM33)基因S1(rs3918396 G>A)和S2(rs528557 G>C)多態(tài)性與哮喘易感性的相關(guān)性。方法檢索CBM、維普、萬方、CNKI、PubMed、Embase、Google學(xué)術(shù)、Web of Science等電子數(shù)據(jù)庫，檢索范圍從建庫至2013年8月，采用STATA 12.0軟件計(jì)算優(yōu)勢比(OR)及其95%可信區(qū)間(95%CI)。結(jié)果共計(jì)納入10項(xiàng)病例對照研究，包括5 777例哮喘患者和6 800例健康對照人群。Meta分析結(jié)果表明：ADAM33基因S2多態(tài)性與哮喘易感性增加有關(guān)(G vs.C：OR= 1.17，95%CI：1.10~1.24，P<0.001；GG+GC vs.CC：OR=1.35，95%CI：1.20~1.53，P<0.001)，但S1多態(tài)性與哮喘易感性無明確統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)(G vs.A：OR=0.92，95%CI：0.71~1.18，P=0.502；GG+GC vs.CC：OR=0.76，95%CI：0.45~1.27，P=0.295)。根據(jù)種族不同進(jìn)行亞組分析發(fā)現(xiàn)，ADAM33基因S2多態(tài)性與亞洲人群和歐美人群哮喘易感性增加均有關(guān)聯(lián)(P均<0.05)。然而ADAM33基因S1多態(tài)性與不同種族人群哮喘易感性均無顯著關(guān)聯(lián)(均P>0.05)。結(jié)論ADAM33 S2多態(tài)性可能與哮喘易感性增加有關(guān)，它可以作為早期診斷哮喘的重要分子標(biāo)志物。

〔關(guān)鍵詞〕ADAM33；哮喘；基因多態(tài)性

1大連大學(xué)附屬中山醫(yī)院

第一作者：張林(1974-)，男，副教授，博士，主要從事呼吸內(nèi)科疾病的基礎(chǔ)與臨床研究。

支氣管哮喘是一種由多種細(xì)胞因子、炎性介質(zhì)參與的氣道變應(yīng)性炎癥，主要以肥大細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞浸潤以及嗜酸性粒細(xì)胞為特征〔1〕?；颊邭獾栏叻磻?yīng)性主要由慢性炎癥引起，在臨床上主要表現(xiàn)為反復(fù)發(fā)作的喘息、氣促、咳嗽或胸憋等癥狀，病情多在清晨和夜間加劇〔2〕。近年來，哮喘的發(fā)病率不斷增加，且發(fā)病年齡有趨于小齡化的特點(diǎn)，已經(jīng)成為全球關(guān)注的公共衛(wèi)生問題〔3〕。最新研究表明哮喘是呼吸道被多種炎性細(xì)胞浸潤所引起的，而炎性細(xì)胞與哮喘所產(chǎn)生的細(xì)胞因子相互作用形成的慢性氣道炎癥，在其發(fā)病過程中機(jī)體自身免疫紊亂扮演了重要的角色〔4〕。因此，從哮喘分子遺傳學(xué)角度闡述支氣管哮喘的發(fā)病機(jī)制，是近年來的研究熱點(diǎn)。Van Eerdewegh等〔5〕于2002年首次通過研究發(fā)現(xiàn)整合素和金屬蛋白酶域33(ADAM33)基因與氣道高反應(yīng)有關(guān)聯(lián)，并且是哮喘的一種易感基因。ADAM33基因位于20號染色體p13上，是一種膜錨定金屬蛋白，它由8個結(jié)構(gòu)域組成〔6〕。研究表明，ADAM33的高表達(dá)與肺部過敏原引起的氣道慢性炎癥有關(guān)〔7〕，故推測ADAM33可能是誘發(fā)哮喘發(fā)病的重要原因之一。多項(xiàng)研究表明ADAM33基因多態(tài)性與哮喘易感性密切相關(guān)〔8~10〕，但仍有部分研究存在爭議性的結(jié)論。本Meta分析旨在探討ADAM33基因S1(rs3918396 G>A)和S2(rs528557 G>C)多態(tài)性與哮喘易感性的具體關(guān)聯(lián)，以期為哮喘的臨床診斷和治療提供科學(xué)依據(jù)。

1資料與方法

1.1文獻(xiàn)檢索檢索CBM、維普、萬方、CNKI、PubMed、Embase、Google學(xué)術(shù)、Web of Science等電子數(shù)據(jù)庫，檢索范圍從建庫至2013年8月，均使用主題詞結(jié)合自由詞檢索的原則，相關(guān)檢索詞包括：整合素和金屬蛋白酶域33、a disintegrin and metalloprotease、ADAM33、支氣管哮喘、哮喘、氣道變應(yīng)性炎癥、asthma、多態(tài)性、polymorphism等。此外，進(jìn)一步對納入文獻(xiàn)的參考文獻(xiàn)進(jìn)行手工檢索以發(fā)現(xiàn)潛在符合納入標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)。

1.2納入標(biāo)準(zhǔn)①有關(guān)ADAM33基因S1和S2多態(tài)性和哮喘易感性關(guān)聯(lián)的病例對照研究；②所有患者均符合哮喘的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)；③納入文獻(xiàn)均提供完整的多態(tài)性等位基因或基因型頻率數(shù)據(jù)；④納入文獻(xiàn)對照組基因型頻率均符合遺傳學(xué)哈迪韋伯平衡(HWE)。

1.3數(shù)據(jù)提取由兩位研究者根據(jù)自制的數(shù)據(jù)表收集提取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)表項(xiàng)目包括：作者姓名、出版時(shí)間、文獻(xiàn)語言、研究對象國家、種族、樣本量、人群來源、臨床類型、單核苷酸多肽性(SNP)檢測標(biāo)本類型、SNP檢測方法、等位基因或基因型頻率等。

1.4質(zhì)量評價(jià)納入文獻(xiàn)的質(zhì)量評價(jià)依據(jù)Newcastle-Ottawa Scale(NOS)評分量表進(jìn)行〔11〕。NOS評分量表滿分為9分，包括研究對象的定義和選擇、組間可比性、暴露因素的三方面的內(nèi)容，評分高于7分即高質(zhì)量文獻(xiàn)。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法Meta分析采用Stata 12.0(Stata Corp，College Station，TX，USA)軟件進(jìn)行，計(jì)算優(yōu)勢比(OR)及其95%可信區(qū)間(95%CI)評價(jià)ADAM33基因S1和S2多態(tài)性和哮喘易感性的關(guān)聯(lián)性，并進(jìn)行Z檢驗(yàn)評價(jià)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用Cochran Q檢驗(yàn)和I2檢驗(yàn)評價(jià)研究間異質(zhì)性〔12〕，如P<0.05或I2>50%則提示存在異質(zhì)性，故采用隨機(jī)效應(yīng)模型分析，反之采用固定效應(yīng)模型分析〔13〕。遺傳學(xué)HWE平衡采用χ2檢驗(yàn)評價(jià)。根據(jù)種族和SNP檢測方法不同進(jìn)行了亞組分析，并采用敏感性分析評價(jià)單一研究對總體結(jié)果的影響。采用Begger漏斗圖和Egger線性回歸分析評價(jià)發(fā)表偏移〔14〕。

2結(jié)果

2.1納入研究的基線特征最初檢索到文獻(xiàn)118篇，根據(jù)題目和摘要剔除47篇，進(jìn)一步對全文信息及數(shù)據(jù)完整性進(jìn)行評價(jià)后剔除61篇，最終10項(xiàng)病例對照研究〔8~10,15~21〕，符合納入標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入本Meta分析。文獻(xiàn)篩選過程，見圖1、2。納入的10項(xiàng)病例對照研究包括5 777例哮喘患者和6 800例健康對照人群。其中，8項(xiàng)研究來源于亞洲人群，1項(xiàng)研究來源于歐美人，1項(xiàng)研究涉及多種族人群。所有納入研究均采用外周血標(biāo)本進(jìn)行多態(tài)性檢測，SNP所有納入研究的對照組基因型分布均符合遺傳學(xué)HWE平衡(均P>0.05)。納入文獻(xiàn)的基線特征和質(zhì)量評價(jià)見表1。

2.2Meta分析結(jié)果見表2。各研究間異質(zhì)性明顯(P均<0.05且I2>50%)，故采用隨機(jī)效應(yīng)模型。Meta分析結(jié)果表明：ADAM33基因S2多態(tài)性與哮喘易感性增加有關(guān)(G vs C：OR=1.17，95%CI：1.10~1.24，P<0.001；GG+GC vs CC：OR=1.35，95%CI：1.20~1.53，P<0.001)，但S1多態(tài)性與哮喘易感性無明確統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)(G vs A：OR=0.92，95%CI：0.71~1.18，P=0.502；GG+GC vs CC：OR=0.76，95%CI：0.45~1.27，P=0.295)。根據(jù)種族不同進(jìn)行亞組分析發(fā)現(xiàn)，ADAM33基因S2多態(tài)性與亞洲人群和歐美人群哮喘易感性增加均有關(guān)聯(lián)(均P<0.05)(圖2)。然而，ADAM33基因S1多態(tài)性與不同種族人群哮喘易感性均無明確統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)(P均>0.05)(圖3)。本研究逐一刪除納入研究進(jìn)行敏感性分析以評價(jià)單一研究對總體結(jié)果的影響，結(jié)果表明單個納入研究均對總體研究結(jié)果無明顯影響(圖4)。Begger漏斗圖提示圖形對稱無明確發(fā)表偏移(圖5)，Egger線性回歸分析進(jìn)一步證實(shí)納入文獻(xiàn)無發(fā)表偏移(S2：t=0.83，P=0.429；S1：t=-0.67，P=0.531)。

圖1　文獻(xiàn)篩選流程圖

圖2　ADAM33 基因S2多態(tài)性的種族亞組分析

表1　納入研究基線特征及質(zhì)量評價(jià)

表2　ADAM33基因S1和S2多態(tài)性與哮喘易感性關(guān)聯(lián)的Meta分析結(jié)果

M:突變型等位基因；W:野生型等位基因；WW:野生型純合子；WM:雜合子；MM:突變型純合子

圖3　ADAM33 基因S1多態(tài)性的種族亞組分析

圖4　敏感性分析結(jié)果

圖5　Begger倒漏斗圖和Egger檢驗(yàn)評價(jià)發(fā)表偏移

3討論

ADAM33屬于跨膜蛋白酶大家族可存在于多種生物體內(nèi)，從低等生物到高等生物都能找到，屬于Ⅰ型跨膜蛋白〔1〕。編碼ADAM33基因位于人類20號染色體短臂(20p13)，屬于ADAM基因超家族，包括22個外顯子和21個內(nèi)含子〔5〕。ADAM家族是一類膜錨定金屬蛋白水解酶，具有細(xì)胞融合以及蛋白分解作用，在細(xì)胞黏附以及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中也發(fā)揮作用，功能非常廣泛，但目前ADAM33的功能尚未完全明確〔6〕。支氣管哮喘是一種復(fù)雜的多基因遺傳病，其遺傳率在36%~79%〔7〕。近年來，探尋哮喘易感性候選基因是國內(nèi)外病因?qū)W研究的熱點(diǎn)。最新研究表明，ADAM33的表達(dá)出現(xiàn)變化時(shí)或者其分子堿基的改變和核苷酸序列的變化引發(fā)的活性變化時(shí)，都能夠使氣道平滑肌細(xì)胞以及成纖維細(xì)胞出現(xiàn)異常，進(jìn)而出現(xiàn)氣道的高反應(yīng)或氣道重塑，導(dǎo)致支氣管哮喘的發(fā)生〔6〕，故推測ADAM33 基因多態(tài)性與哮喘關(guān)系密切。

本Meta分析表明ADAM33基因S2多態(tài)性是導(dǎo)致哮喘發(fā)生的一個危險(xiǎn)因素。雖然ADAM33基因多態(tài)性在哮喘的發(fā)生和發(fā)展過程中的功能機(jī)制尚未明確，但ADAM33作為哮喘發(fā)病機(jī)制中一個重要的趨化因子，其基因突變和蛋白表達(dá)水平升高對哮喘易感性的作用已被證實(shí)。然而，ADAM33基因S1多態(tài)性與哮喘易感性無明確統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)，提示S1多態(tài)性可能不是哮喘發(fā)生的重要影響因素。由于各研究存在明顯異質(zhì)性，故本研究根據(jù)種族和SNP檢測方法進(jìn)行了亞組分析。亞組分析結(jié)果表明，ADAM33基因S2多態(tài)性與亞洲人群及歐洲人群哮喘易感性增加均有關(guān)，但ADAM33基因S1多態(tài)性與哮喘易感性無關(guān)?？傮w而言，本次研究的結(jié)果和既往研究結(jié)果基本一致，證實(shí)了ADAM33基因S2多態(tài)性與哮喘易感性有關(guān)，它可能成為預(yù)測哮喘發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的重要生物標(biāo)志物。

本研究存在一定的不足與局限性。首先，納入文獻(xiàn)過少可能無法全面評價(jià)ADAM33基因多態(tài)性與哮喘易感性的關(guān)聯(lián)，并可能影響本Meta分析結(jié)果的統(tǒng)計(jì)效能。因此，仍需進(jìn)一步開展樣本量更大的臨床研究以提供更具代表性的統(tǒng)計(jì)分析。其次，作為一種回顧性研究，Meta分析可能存在回顧或選擇偏移，也可能會影響本研究結(jié)果的可信度。再者，由于無法獲取納入研究的原始數(shù)據(jù)，導(dǎo)致無法評價(jià)其他指標(biāo)如臨床分期、年齡、性別等因素聯(lián)合ADAM33基因多態(tài)性對哮喘易感性的影響。最后，盡管每項(xiàng)研究中的所有病例及對照人群都符合納入標(biāo)準(zhǔn)，但仍可能存在我們未考慮到的潛在因素影響我們的分析結(jié)果。雖然本Meta分析存在以上諸多不足，但本研究作為國內(nèi)外唯一有關(guān)AD AM33基因S1和S2對哮喘易感性的Meta分析，仍具有重要的臨床價(jià)值。

通過對納入研究的綜合分析，表明ADAM33基因S2多態(tài)性可能與哮喘易感性增加有關(guān)，它可以作為早期診斷哮喘的重要分子標(biāo)志物。然而，ADAM33基因S1多態(tài)性與哮喘易感性無關(guān)，故仍需進(jìn)一步大樣本研究以證實(shí)二者的具體關(guān)聯(lián)。

4 參考文獻(xiàn)

1Li X,Howard TD,Zheng SL,etal.Genome-wide association study of asthma identifies RAD50-IL13 and HLA-DR/DQ regions 〔J〕.J Aller Clin Immunol,2010;125(2):328-35,e11.

2陳育智.兒童支氣管哮喘〔J〕.實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志,2003;19(7):702-4.

3魯繼榮,成煥吉.兒童哮喘基因的研究〔J〕.臨床兒科雜志,2005;23(9):599-601.

4任建立,徐青.白介素-33生物學(xué)特性及其在哮喘發(fā)病中的作用〔J〕.現(xiàn)代中西醫(yī)結(jié)合雜志,2013;22(8):906-9.

5Van Eerdewegh P,Little RD,Dupuis J,etal.Association of the ADAM33 gene with asthma and bronchial hyperresponsiveness 〔J〕.Nature,2002;418(6896):426-30.

6邱玉明,羅雅玲,賴文巖,等.ADAM33 基因 Met764Thr 位點(diǎn)多態(tài)性與支氣管哮喘發(fā)病及患者肺功能的相關(guān)性〔J〕.中華結(jié)核和呼吸雜志,2007;30(7):518-21.

7Yoshinaka T,Nishii K,Yamada K,etal.Identification and characterization of novel mouse and human ADAM33s with potential metalloprotease activity 〔J〕.Gene,2002;282(1):227-36.

8Miyake Y,Tanaka K,Arakawa M.ADAM33 polymorphisms,smoking and asthma in Japanese women:the Kyushu Okinawa Maternal and Child Health Study 〔J〕.Int J Tubercu Lung Dis,2012;16(7):974-9.

9遲翔宇,肖偉,王學(xué)群,等.ADAM33基因多態(tài)性與支氣管哮喘易感性的研究〔J〕.國際呼吸雜志,2012;32(1):1-5.

10余宏川,李延琪,王立軍,等.陜西關(guān)中地區(qū)漢族支氣管哮喘患兒解整合素-金屬蛋白酶33基因S2位點(diǎn)的多態(tài)性〔J〕.實(shí)用兒科臨床雜志,2011;26(9):650-2.

11Stang A .Critical evaluation of the Newcastle-Ottawa scale for the assessment of the quality of nonrandomized studies in meta-analyses 〔J〕.Eur J Epidemiol,2010;25(9):603-5.

12Canto JG,Rogers WJ,Goldberg RJ,etal.Association of age and sex with myocardial infarction symptom presentation and in-hospital mortality 〔J〕.JAMA,2012;307(8):813-22.

13Ioannidis JP,Patsopoulos NA,Rothstein HR.Research methodology:reasons or excuses for avoiding meta-analysis in forest plots 〔J〕.BMJ,2008;336(7658):1413.

14Cutler DJ,Abecasis GR.Response to Graffelman:tests of hardy-weinberg equilibrium 〔J〕.Am J Human Gene,2010;86(5):818.

15Jie Z,Hu Z,Bai C,etal.ADAM33 gene polymorphisms associate with asthma susceptibility and severity in East China han population〔J〕.J Asthma,2011;48:979-85.

16Awasthi S,Tripathi P,Ganesh S,etal.Association of ADAM33 gene polymorphisms with asthma in Indian children 〔J〕.J Human Gene,2010;56(3):188-95.

17葉涵,羅雅玲,賴文巖.ADAM33基因單核苷酸多態(tài)性與成人哮喘病情分級的關(guān)系〔J〕.臨床內(nèi)科雜志,2009;26(6):383-5.

18Blakey JD,Sayers I,Ring SM,etal.Positionally cloned asthma susceptibility gene polymorphisms and disease risk in the British 1958 Birth Cohort 〔J〕.Thorax,2009;64(5):381-7.

19Su D,Zhang X,Sui H,etal.Association of ADAM33 gene polymorphisms with adult allergic asthma and rhinitis in a Chinese Han population 〔J〕.BMC Med Gene,2008;9(1):82.

20Lee JH,Park HS,Park SW,etal.ADAM33 polymorphism:association with bronchial hyper-responsiveness in Korean asthmatics〔J〕.Clin Exp Allergy,2004;34(6):860-5.

21Howard TD,Postma DS,Jongepier H,etal.Association of a disintegrin and metalloprotease 33(ADAM33)gene with asthma in ethnically diverse populations〔J〕.J Allergy Clin Immunol,2003;112(4):717-22.

〔2014-06-25修回〕

(編輯安冉冉/曹夢園)

〔中圖分類號〕R562.25

〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕A

〔文章編號〕1005-9202(2016)04-0880-05；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.04.052