血管緊張素轉(zhuǎn)化酶基因插入/缺失多態(tài)性與糖尿病腎病相關(guān)性的研究進(jìn)展

劉媛媛 ，馬 亮 ，曹永彤 ★

（1．中日友好臨床醫(yī)學(xué)研究所；2.中日友好醫(yī)院 檢驗(yàn)科，北京 100029）

中國(guó) 2015年糖尿?。╠iabetes mellitus，DM）的患病人數(shù)為1.096億，到2040年我國(guó)的糖尿病患病人數(shù)將達(dá)到1.5 億[1]。糖尿病腎病（diabetic nephropathy，DN）是糖尿病嚴(yán)重的微血管并發(fā)癥之一。在發(fā)達(dá)國(guó)家，約30%～40%的糖尿病患者并發(fā)DN，是導(dǎo)致終末期腎臟病 （end stage renal disease，ESRD）的首要原因[2]。在我國(guó)，DN是ESRD的第二位病因[3]。DN的病因和發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明，目前認(rèn)為遺傳因素及環(huán)境因素共同參與其發(fā)病。Harjutsalo等[4]對(duì)537個(gè)家庭進(jìn)行了隨訪研究，發(fā)現(xiàn)DN先證者的同胞患DN的風(fēng)險(xiǎn)是不伴DN患者同胞的2.3倍 （95%CI 1.4～2.7），提示DN具有家族聚集性，說(shuō)明T2DM患者并發(fā)DN與遺傳因素有關(guān)。遺傳易感性在DN的發(fā)生發(fā)展中起著重要的作用，許多確定其易感基因的研究正在廣泛開(kāi)展。

近年來(lái)大量研究表明，腎素-血管緊張素系統(tǒng)（reninangiotensin system，RAS）對(duì)全身和腎臟血流動(dòng)力學(xué)有調(diào)節(jié)作用，RAS的過(guò)度激活是DN發(fā)生發(fā)展的重要機(jī)制。研究表明，在糖尿病早期就可以觀察到腎臟血流動(dòng)力學(xué)異常，腎內(nèi)局部RAS處在興奮狀態(tài)[5]，說(shuō)明局部RAS激活對(duì)DN有促進(jìn)作用。血管緊張素轉(zhuǎn)換酶 （angiotensin converting enzyme，ACE）是 RAS的重要成員，對(duì)于調(diào)控 RAS具有重要意義。Mizuiri等[6]研究了健康受試者ACE基因插入或缺失（insertion/deletion，I/D）多態(tài)性與腎 ACE mRNA 水平之間的關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)Ⅱ基因型受試者腎小管和腎小球ACE mRNA表達(dá)較弱，DD基因型受試者較強(qiáng)，ID型居中。提示腎ACE基因表達(dá)與ACE I/D基因型相關(guān)。目前國(guó)內(nèi)外已有多項(xiàng)研究探討ACE基因I/D多態(tài)性與DN的關(guān)系，但研究結(jié)果并不一致，因此需要進(jìn)一步的研究和分析。多態(tài)性，ACE以3種不同表型存在，即Ⅱ型、ID型和DD型。Rigat等[7]通過(guò)檢測(cè)ACE基因I/D多態(tài)性證實(shí)了ACE水平受控于ACE基因，DD基因型血漿ACE活性最高，ID型次之，Ⅱ型最低。在成人中，插入/缺失（I/D）多態(tài)性占總表型變異的一半左右。

1 ACE的結(jié)構(gòu)及特征

ACE是RAS通路的重要組成部分，ACE基因是糖尿病腎病的致病易感基因，ACE基因位于17號(hào)染色體長(zhǎng)臂（17q23），長(zhǎng)度約為 21kb，由 26個(gè)外顯子和 25個(gè)內(nèi)含子組成，其第16個(gè)內(nèi)含子存在287bp的ALU重復(fù)序列I/D

2 ACEI/D多態(tài)與DN的關(guān)系

2.1 ACEI/D多態(tài)與2型糖尿病腎病 （type 2 diabetic nephropathy，T2DN）的關(guān)系

國(guó)內(nèi)大多數(shù)針對(duì)ACE I/D多態(tài)與T2DN關(guān)系的研究結(jié)果認(rèn)為攜帶D等位基因或DD基因型的2型DM患者更易進(jìn)展為DN。陳曉蕾等[8]研究了昆明地區(qū)人群ACE D等位基因與T2DN的關(guān)系，在120例DN中，D等位基因攜帶率為71%，DD型53%；而在74例2型DM非DN以及60例健康人群中，D等位基因的攜帶率分別為46%、45%，DD型均為23%。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)DD型發(fā)生DN的風(fēng)險(xiǎn)增高 4.64倍（P＜0.01）。 Tien等[9]對(duì)臺(tái)灣地區(qū) 525例 2型DM患者ACE基因I/D多態(tài)性進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示攜帶D等位基因的女性患者進(jìn)展為DN的風(fēng)險(xiǎn)顯著高于Ⅱ型患者（P=0.024，OR=2.176）；而男性患者無(wú)此差異。為排除糖尿病合并非糖尿病性腎疾病（non-diabetic renal disease，NDRD）的干擾，進(jìn)一步明確T2DN與ACE I/D多態(tài)性之間的關(guān)系，高妍婷等[10]對(duì)陜西地區(qū)76例2型DM合并腎臟損害的患者進(jìn)行腎活檢，根據(jù)腎活檢結(jié)果分為DN組28例、DM+NDRD組30例和DN+NDRD組18例，正常對(duì)照組為30例健康人群。研究各組與ACE I/D多態(tài)的相關(guān)性，結(jié)果表明DN組和DN+NDRD組ACEDD基因型和D等位基因頻率明顯高于DM+NDRD組（P＜0.05）和正常對(duì)照組，提示ACEDD基因型以及D等位基因與T2DN和DN+NDRD的發(fā)生有關(guān)，與DM+NDRD的發(fā)生無(wú)關(guān)。此外，該研究還發(fā)現(xiàn)ACEDD基因型是T2DN患者腎小球率過(guò)濾（estimated glomerular filtration rate，eGFR）下降的易感因素，提示ACE I/D多態(tài)性與T2DN的發(fā)展有關(guān)。最近一些薈萃分析量化了ACE I/D多態(tài)對(duì)T2DN的影響。秦勝花等[11]對(duì)39項(xiàng)研究進(jìn)行了薈萃分析，包括T2DN患者8131例和2型DM不伴DN患者10865例。結(jié)果表明與D等位基因相比，I等位基因可顯著降低2型DM患者繼發(fā)DN的風(fēng)險(xiǎn)，其整體合并效應(yīng)的 OR 值為 0.72（95%CI 0.64～0.80），提示 ACE I/D多態(tài)性可能與T2DN有關(guān)。左彥方等[12]對(duì)1994年到2011年的61項(xiàng)病例對(duì)照研究進(jìn)行了薈萃分析，包括DN患者9979例和2型DM非DN患者7252例，結(jié)論是II基因型較 DD+ID基因型發(fā)生 DN的風(fēng)險(xiǎn)低 （OR=0.65，95%CI 0.57～0.74）。Ze-Yan等[13]對(duì)12項(xiàng)研究進(jìn)行薈萃分析，發(fā)現(xiàn)ACE I/D多態(tài)性與DN患者進(jìn)展為ESRD相關(guān)，攜帶D等位基因或DD基因型和ESRD顯著相關(guān)。發(fā)表偏倚、檢測(cè)方法以及DN的診斷標(biāo)準(zhǔn)不同等均會(huì)導(dǎo)致研究有一定的局限性，薈萃分析提供的證據(jù)進(jìn)一步證明ACE D等位基因促進(jìn)T2DN的發(fā)生發(fā)展。

亞洲其他國(guó)家針對(duì)ACE基因I/D多態(tài)與T2DN的發(fā)生發(fā)展也進(jìn)行了大量研究。Viswanathan等[14]對(duì)南印度地區(qū)83例DN患者和26例2型DM非DN患者進(jìn)行了研究，結(jié)論是非DN組患者Ⅱ基因型的比例 （43.5%）明顯高于DN組 （19.8%），DN組攜帶D等位基因的 OR值為3.12（95%CI 1.17～8.32），提示攜帶D等位基因的2型DM患者更易進(jìn)展為DN。Park等[15]對(duì)韓國(guó)191例2型DM患者ACEI/D多態(tài)性進(jìn)行了分析，包括病例組由T2DN進(jìn)展為ESRD且需要透析治療的103例患者，以及對(duì)照組2型DM病程在15年以上且不伴DN的88例患者。結(jié)果發(fā)現(xiàn)病例組的DD基因型頻率 （26.2%）顯著高于對(duì)照組（7.9%），OR 值為 4.286（95%CI 1.60～11.42）。 進(jìn)一步以性別進(jìn)行亞組分析，發(fā)現(xiàn)在男性患者中，病例組DD型與D等位基因攜帶率均高于對(duì)照組，OR值為5.06（95%CI 1.39～18.36），而在女性中無(wú)顯著性差異。 Parchwani等[16]對(duì)于卡奇地區(qū)2型DM的研究認(rèn)為ACE DD型增加DN發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，但沒(méi)有增加DN的嚴(yán)重程度。

然而一些西方國(guó)家的研究結(jié)果顯示ACEI/D多態(tài)性和T2DN無(wú)明顯關(guān)聯(lián)。Mansouri等[17]對(duì)摩洛哥地區(qū)130例T2DN患者進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)在DN微量白蛋白尿期、大量蛋白尿和腎功能不全期，ACE基因型的分布沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。Seruga等[18]的研究表明在白種人2型DM患者是否并發(fā)DN與ACE I/D基因多態(tài)性之間沒(méi)有關(guān)聯(lián)。在上述薈萃分析中進(jìn)一步以種族進(jìn)行亞組分析[11～13]，秦勝花等[11]發(fā)現(xiàn)ACE I/D多態(tài)與亞洲人群DN發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)，而在白種人中未發(fā)現(xiàn)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。左彥方等[12]研究結(jié)果顯示，僅在中國(guó)、日本和巴西地區(qū)，2型DMII基因型患者DN發(fā)病較低。Ze等發(fā)現(xiàn)D等位基因或DD基因型與亞洲人ESRD相關(guān)，然而在白種人，僅DD基因型與ESRD風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)，而攜帶D等位基因者與之無(wú)關(guān)[13]。進(jìn)一步論證了不同地域及種族的人群，ACE基因多態(tài)性對(duì)DN發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的影響不同。

基于比較大型的病例對(duì)照研究和薈萃分析的結(jié)果，ACE I/D多態(tài)性被認(rèn)為與T2DN的發(fā)生相關(guān)，攜帶D等位基因及DD基因型的亞洲2型DM患者的DN發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)顯著高于Ⅱ型患者，而在白種人中無(wú)顯著性差異。對(duì)于ACE I/D多態(tài)性與DN的探討一直是研究的熱點(diǎn)，眾多研究結(jié)果表明，種族、性別、地區(qū)等因素均可對(duì)其造成影響。

2.2 ACE I/D多態(tài)與 1型糖尿病腎病 （type 1 diabetic nephropathy，T1DN）的關(guān)系

一些研究結(jié)果表明D等位基因與T1DN相關(guān)。Marre等[19]對(duì)法國(guó)和比利時(shí)共494例1型DM患者進(jìn)行了研究，包括無(wú)腎病患者157例，早期腎?。ㄎ⒘堪椎鞍啄颍┗颊?04例，臨床腎?。ǖ鞍啄颍┗颊?26例和晚期腎病（需腎臟替代治療）患者107例。探討各組ACE I/D多態(tài)與T1DN之間的關(guān)系，結(jié)果表明攜帶D等位基因是DN發(fā)生及進(jìn)展的獨(dú)立危險(xiǎn)因素：調(diào)整后的OR值為1.889（P=0.0052）。Hadjadj等[20]對(duì)法國(guó)310例⒈型DM患者進(jìn)行隨訪研究，包括251例非DN患者、35例早期腎病患者、18例臨床腎病患者和6例晚期腎病患者。隨訪的中位時(shí)間為6年，隨訪期間約4.3%Ⅱ型、19%ID型和16.9%DD型。1型DM非DN患者進(jìn)展為早期腎病，ID和DD基因型之間無(wú)顯著性差異；至少攜帶一個(gè)D等位基因的1型DM患者腎病進(jìn)展的風(fēng)險(xiǎn)為Ⅱ基因型的5倍，ACE D等位基因是T1DN發(fā)生發(fā)展的獨(dú)立危險(xiǎn)因素 （調(diào)整 OR=4.5，95%CI 1.1～19.4）。Rudberg等[21]對(duì)斯德哥爾摩地區(qū)30例出現(xiàn)微量白蛋白尿5年以上且進(jìn)行過(guò)腎活檢的1型DM患者進(jìn)行26～48個(gè)月的隨訪研究，發(fā)現(xiàn)攜帶D等位基因是腎小球基底膜增厚的獨(dú)立影響因素（P=0.01），提示攜帶D等位基因是DN進(jìn)展的危險(xiǎn)因素。Marre等[22]的另一項(xiàng)研究表明ACE I/D多態(tài)性可能會(huì)通過(guò)控制血漿ACE水平從而影響腎血流動(dòng)力學(xué)，Ⅱ型和低血漿ACE水平的1型DM不易致腎小球毛細(xì)血管壓增高、腎小球硬化，且對(duì)高血糖引起的腎小球改變具有抵抗力，故Ⅱ基因型具有一定的腎臟保護(hù)作用。Xu等[23]對(duì)有關(guān)ACE I/D多態(tài)性和T1DN風(fēng)險(xiǎn)的17例病例對(duì)照研究進(jìn)行了薈萃分析，發(fā)現(xiàn)ACE I/D多態(tài)性與亞洲人群T1DN相關(guān)，攜帶D等位基因及DD基因型可增加DN的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。

另一些研究結(jié)果與之相反。Schmidt等[24]分析了德國(guó)、波蘭等地T1DN與ACE基因型的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)T1DN組與1型DM無(wú)腎病組基因型分布無(wú)顯著性差異 （P=0.377），I/D多態(tài)性和T1DN之間無(wú)顯著關(guān)聯(lián)。Zhou等[25]的薈萃分析表明，白種人ACE I/D多態(tài)性與T1DN發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)無(wú)關(guān)；在高加索地區(qū)，1型DM患者進(jìn)展為T(mén)1DN與ACE I/D多態(tài)性也無(wú)明顯關(guān)聯(lián)。對(duì)于ACE I/D多態(tài)與T1DN之間的研究結(jié)果差異較大，還需要對(duì)不同種族的人群進(jìn)行更大樣本量的研究才能得以證實(shí)。

ACE基因I/D多態(tài)性與DN關(guān)系的研究仍存在爭(zhēng)議，可能與種族差異、DN入選標(biāo)準(zhǔn)不同、基因型檢測(cè)方法不同、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方面存在偏倚、隨訪時(shí)間短以及表觀遺傳機(jī)制等因素有關(guān)。此外，除研究單個(gè)易感基因本身外，還應(yīng)注意遺傳與環(huán)境因素的相互作用以及基因間交互作用可能對(duì)DN發(fā)病發(fā)展造成的影響。

3 總結(jié)與展望

綜上所述，DN發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明，腎臟RAS過(guò)度激活在DN發(fā)病中起到重要作用，ACE水平受控于ACE基因，不同地域及種族的人群，ACE基因I/D多態(tài)性對(duì)DN發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的影響不同。多數(shù)研究認(rèn)為攜帶ACE D等位基因與DD基因型是亞洲人群2型DM患者并發(fā)DN的危險(xiǎn)因素。ACE I/D多態(tài)與T1DN之間的研究結(jié)果尚存在較多爭(zhēng)議，需要進(jìn)行大規(guī)模廣泛研究以進(jìn)一步探索。

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