息肉狀脈絡(luò)膜血管病變的基因研究進(jìn)展

原銘貞 陳有信

息肉狀脈絡(luò)膜血管病變(polypoidal choroidal vasculopathy，PCV)是一種以特異分支狀脈絡(luò)膜血管網(wǎng)及其末梢的息肉狀脈絡(luò)膜血管擴(kuò)張?jiān)顬樘卣鞯难苄圆∽僛1]，具有種族發(fā)病傾向，在亞洲人群中發(fā)生率較高，具有年輕化趨勢，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量[2]。PCV可發(fā)生于任何年齡，但好發(fā)于60～70歲老年人，多為單眼發(fā)病[2]。亞洲地區(qū)PCV占黃斑病變的25%～50%，好發(fā)于男性。大量研究發(fā)現(xiàn)，全身性疾病是PCV的危險(xiǎn)因素，如PCV患者中高血壓病的比例較高[3]，吸煙患者的PCV患病率較不吸煙患者高4倍以上[4]，以及中心性漿液性脈絡(luò)膜視網(wǎng)膜病變病史等均是PCV的易感因素[5]。起初，業(yè)界學(xué)者常把PCV視為濕性年齡相關(guān)性黃斑變性(wet age-related macular degeneration，wAMD)的一種亞型，這主要是因?yàn)镻CV與wAMD擁有相似的發(fā)病年齡、臨床特點(diǎn)以及一定的基因相關(guān)性。但是，隨著關(guān)于PCV遺傳基因研究的深入，發(fā)現(xiàn)越來越多的基因在PCV與wAMD中存在差異，這些研究不僅有助于推動(dòng)PCV病理機(jī)制的研究，同時(shí)也為回答PCV是否為wAMD的亞型提供線索。因此，遺傳因素在PCV病因與發(fā)病機(jī)制中的作用日益受到重視。

1 FGD6基因

FGD6是FGD鳥苷酸交換因子(guanine-nucleotide exchange factor,GEF)家族中的一員，其他家族成員還有FGD1、FGD2、FGD3、FGD4、FGD5、FRG[6]，其中FGD6與FGD1高度同源[7]。FGD6能夠編碼FYVE、RhoGEF和PH功能區(qū)蛋白6，但FGD6的功能仍在進(jìn)一步研究中[8]。2010年，Romanoski等[9]通過序列同源性分析發(fā)現(xiàn)FGD6能夠使GDP/GTP轉(zhuǎn)換為小G蛋白參與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。2014年，Steenblock等[10]發(fā)現(xiàn)，Cdc42-GEF FGD6能夠通過與不同肌動(dòng)蛋白網(wǎng)的相互作用，調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞極化和細(xì)胞膜再循環(huán)，從而使骨骼溶解；在細(xì)胞膜上，F(xiàn)GD6通過聚集Cdc42-耦合子IQGAP1和Rho GTPase-活化蛋白ARHGAP10形成復(fù)合物，從而調(diào)節(jié)偽足小體的形成，最終使肌動(dòng)蛋白與細(xì)胞膜緊密相連；在細(xì)胞核和胞轉(zhuǎn)小泡內(nèi)，F(xiàn)GD6通過與肌動(dòng)蛋白核促進(jìn)因子WASH相互作用來調(diào)節(jié)細(xì)胞的功能。2016年，Holdsworth-carson等[11]通過全基因組關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)GD6或許在子宮內(nèi)膜異位癥中也扮演了重要角色，具體機(jī)制仍待進(jìn)一步研究。

2016年，Huang等[12]通過全外顯子組測序技術(shù)，對(duì)3318例PCV患者、2457例脈絡(luò)膜新生血管(choroidal neovascularization，CNV)患者以及9097例對(duì)照亞洲人群進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)FGD6 rs77466370(FGD6-Arg329)與PCV存在強(qiáng)相關(guān)性，但與CNV并不相關(guān)。為了進(jìn)一步探討FGD6 rs77466370與PCV的相關(guān)性，Huang等[12]進(jìn)行了體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)FGD6幾乎存在于人體任何一種組織，其中脈絡(luò)膜和視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞(retinal pigment epithelium，RPE)組織中的含量較高，且FGD6在人視網(wǎng)膜內(nèi)皮細(xì)胞(human retinal endothelial cells，HRECs)中的表達(dá)也極為豐富，并且FGD6能夠作用于F肌動(dòng)蛋白，在HRECs中能夠從細(xì)胞基質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜上，從而在血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)誘導(dǎo)血管生成過程中起到調(diào)節(jié)肌動(dòng)蛋白網(wǎng)動(dòng)態(tài)變化的作用，這為FGD6在視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜內(nèi)皮細(xì)胞能夠起重要作用提供了支持。此外，研究指出FGD6與PCV相關(guān)基因，如補(bǔ)體因子H(complement factor H，CFH)、絲氨酸蛋白酶A1(high-temperature requirement factor A1，HTRAl)及年齡相關(guān)性黃斑病變易感基因2(age-related maculopathy susceptibility 2，ARMS2)存在功能學(xué)聯(lián)系，這提示FGD6可能參與了PCV的發(fā)生發(fā)展。除此之外，研究發(fā)現(xiàn)氧化磷脂(OxPAPC)能夠上調(diào)FGD6在HRECs中的表達(dá)以及抑制CFH的表達(dá)，并且能夠在小鼠體內(nèi)誘導(dǎo)脈絡(luò)膜異常血管網(wǎng)的形成，這提示OxPAPC與FGD6可能共同參與了PCV的脈絡(luò)膜異常血管的發(fā)病過程[13]。以上均提示，F(xiàn)GD6基因可能參與了PCV的發(fā)生發(fā)展，但仍需更多的研究支持此觀點(diǎn)。

2 補(bǔ)體因子

CFH基因位于染色體1q31-32區(qū)域，近年的研究認(rèn)為CFH基因是與wAMD有關(guān)的首選基因。CFH蛋白是補(bǔ)體旁路激活途徑中起主要作用的負(fù)調(diào)控因子，而補(bǔ)體旁路激活途徑正是機(jī)體抵抗病原體感染時(shí)的早期防線之一[14]。早在2009年，Kondo等[15]有關(guān)日本人群CFH基因12個(gè)單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism，SNP)進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)非同義替換編碼突變I62V(SNP rs800292)與PCV存在強(qiáng)關(guān)聯(lián)，這為炎性反應(yīng)及補(bǔ)體系統(tǒng)在PCV發(fā)病機(jī)制中起作用提供了理論依據(jù)。隨后的幾項(xiàng)研究也均發(fā)現(xiàn)CFH rs800292與PCV存在關(guān)聯(lián)性[16]。2013年，Huang等[17]通過較大的樣本量(PCV 368例、wAMD 344例、對(duì)照511例)對(duì)中國人群CFH基因11個(gè)SNP進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)所有SNP均與PCV存在關(guān)聯(lián)性，其中8個(gè)SNP在PCV和wAMD中表現(xiàn)出了異質(zhì)性，CFH rs1065489在兩種疾病中的異質(zhì)性最高，此研究為PCV是否為wAMD的一種亞型帶來了基因?qū)用娴奶接?，提示兩種疾病發(fā)病機(jī)制可能存在差異。此外，有學(xué)者針對(duì)吸煙與CFH基因的聯(lián)合效應(yīng)在PCV中的作用進(jìn)行了研究，Rothman[18]發(fā)現(xiàn)PCV患者中CFH Y402H與吸煙的相關(guān)性有統(tǒng)計(jì)學(xué)意。Nakanishi等[19]有關(guān)韓國人群的一項(xiàng)研究顯示，吸煙者發(fā)生PCV的風(fēng)險(xiǎn)較不吸煙者顯著提高，且吸煙者攜帶CFH Y402H危險(xiǎn)等位基因的頻率較高。由于近幾年有學(xué)者認(rèn)為PCV屬于脈絡(luò)膜增厚性疾病譜，Jirarattanasopa等[20]研究認(rèn)為CFH I62V基因多態(tài)性與PCV脈絡(luò)膜厚度存在相關(guān)性，但由于該研究缺少對(duì)照組、測量誤差等因素，需進(jìn)一步研究予以驗(yàn)證。此外，Tanaka等[21]研究認(rèn)為，CFH 162V位點(diǎn)突變與漿液性視網(wǎng)膜脫離、大片視網(wǎng)膜下出血、視網(wǎng)膜色素上皮脫離和典型脈絡(luò)膜新生血管相關(guān)性無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；然而CFH Y402H位點(diǎn)突變與PCV及動(dòng)脈粥樣硬化均存在相關(guān)性，提示PCV發(fā)生發(fā)展的機(jī)制也許與動(dòng)脈粥樣硬化存在相似之處，仍待進(jìn)一步研究。

補(bǔ)體因子B(complement factor B，CFB)基因也稱BF基因，補(bǔ)體成分2基因編碼調(diào)節(jié)蛋白，有著與CFH相同的生物學(xué)途徑。CFB位于人類染色體6q21，是C3轉(zhuǎn)化酶的重要組成部分，是補(bǔ)體系統(tǒng)旁路途徑的特異性因子[22-24]。大量研究發(fā)現(xiàn)，CFB作為補(bǔ)體旁路途徑中的重要因子調(diào)節(jié)VEGF、轉(zhuǎn)化生長因子-β2(transforming growth factor-β2，TGF-β2)的生成，CFB被抑制可使VEGF、TGF-β2的表達(dá)量降低，并且CFB作為上游的調(diào)節(jié)因子，其變化先于各血管生成因子的變化。CFB在視網(wǎng)膜神經(jīng)上皮層、RPE細(xì)胞、脈絡(luò)膜和Bruch膜均有一定程度的表達(dá)[23]。有關(guān)C2/CFB基因與PCV相關(guān)性的研究說法不一，部分有關(guān)亞洲人群的研究認(rèn)為C2/CFB基因多態(tài)性與PCV無明相關(guān)性[24-26]。但部分有關(guān)高加索人群的研究則提示，C2/CFB位點(diǎn)突變與PCV和wAMD均存在相關(guān)性[23]。隨后的一項(xiàng)有關(guān)C2-CFB-RDBP-SKIV2L基因座與中國人群wAMD和PCV的研究發(fā)現(xiàn)，CFB rs17201431在wAMD和PCV中存在顯著差異，其中CFB rs17201431與濕性AMD、PCV的比值比(95%可信區(qū)間)分別為2.18、0.23[27]。因此，提示CFB與PCV的相關(guān)性可能存在種族差異，但仍需要更多大樣本、多種族的研究進(jìn)一步探究。

3 HTRA1/ARMS2基因

HTRAl編碼分泌型絲氨酸蛋白酶，該酶在人和鼠類的視網(wǎng)膜均有表達(dá)。雖然HTRA1在視覺組織中的功能尚不明確，但它的過度表達(dá)可以改變Bruch膜的完整性，從而有助于CNV通過細(xì)胞外基質(zhì)侵入視網(wǎng)膜，而這正是濕性AMD的病理改變過程。起初，日本學(xué)者Kondo等[28]在日本人群中進(jìn)行了有關(guān)LOC387715 rsl0490924及HTRA1 rsll200638的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該基因與濕性AMD患者及PCV患者均顯著相關(guān)，濕性AMD組的相關(guān)性比PCV組高出2倍以上。隨后，Sakurada等[29]和Lee等[24]的研究均表明LOC387715 A69S與PCV患者顯著相關(guān)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)該基因與PCV玻璃體出血存在一定相關(guān)性。LOC387715也稱作ARMS2，此蛋白在胎盤組織高度表達(dá)，但在人視網(wǎng)膜表達(dá)較少。

近年來，許多研究表明HTRA1/ARMS2與PCV患者均有一定的相關(guān)性[30]。Yang等[31]發(fā)現(xiàn)PCV患者RPE存在HTRA1基因轉(zhuǎn)錄上調(diào)，且HTRA1在慢性炎癥中可以調(diào)節(jié)TGF-β和基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)，這為HTRA1參與PCV的發(fā)生提供了支持[32]。此外，ARMS2在光感受器外節(jié)中線粒體進(jìn)行表達(dá)，與RPE功能缺失存在相關(guān)性[33]；且ARMS2能夠調(diào)節(jié)HTRA1啟動(dòng)子活性，從而提示ARMS2與HTRA1可能共同參與了PCV的發(fā)病過程[34]。隨后的研究中，發(fā)現(xiàn)在韓國人群中環(huán)境因素并不會(huì)影響HTRA1/ARMS2在PCV發(fā)生發(fā)展的作用[35]。Huang等[36]有關(guān)CFH、ARMS2、ARMS2/HTRA1在wAMD和PCV中的基因-基因關(guān)聯(lián)的研究指出，ARMS2 rs3750847與CFH rs2274700、HTRA1 rs3793917與ARMS2 rs3750847的相關(guān)性較強(qiáng)，且rs3750847_rs2274700與PCV強(qiáng)相關(guān)，rs3793917_rs3750847與wAMD強(qiáng)相關(guān)。這一結(jié)果提示，PCV與wAMD存在一些相同的基因型及相似的發(fā)病機(jī)制，但PCV是否為wAMD的一種亞型，仍需進(jìn)一步研究。此外，有研究表明存在ARMS2 A69S位點(diǎn)突變的PCV患者發(fā)病年齡更早，常雙眼發(fā)病，容易出現(xiàn)大片視網(wǎng)膜下出血、色素上皮下PCV病灶、脈絡(luò)膜血管通透性增高、中心凹下脈絡(luò)膜厚度增厚等眼底表現(xiàn)，提示基因?qū)用娴难芯磕軌驗(yàn)镻CV的分型帶來一定的提示意義[37-38]。

4 人膽固醇脂轉(zhuǎn)移蛋白

人膽固醇脂轉(zhuǎn)移蛋白(cholesteryl ester transfer protein，CETP)是一個(gè)相對(duì)分子質(zhì)量約為74 000的血漿糖蛋白，它介導(dǎo)血漿脂蛋白之間中性脂及磷脂的相互轉(zhuǎn)運(yùn)，而在CETP活性異常升高的情況下會(huì)減少高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol，HDL-C)或增加低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol，LDL-C)[39]。作為膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)中一個(gè)不可或缺的成分，CETP能夠促進(jìn)甘油三酯的轉(zhuǎn)化和調(diào)節(jié)HDL的濃度。通過一項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，CETP是由猴子光感受器內(nèi)節(jié)基質(zhì)分泌的，能將氧化脂質(zhì)從光感受器外節(jié)轉(zhuǎn)移到RPE進(jìn)行脂質(zhì)再加工，然后再通過Bruch膜重新進(jìn)行循環(huán)[40]，這為CETP能夠通過脂質(zhì)代謝在PCV發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮一定作用奠定了基礎(chǔ)。2013年，Nakata等[41]在針對(duì)HDL-C相關(guān)的等位基因和基因型頻率的研究中發(fā)現(xiàn)，CETP rs3764261與PCV存在強(qiáng)相關(guān)性，而肝脂酶(hepatic lipase，LIPC)rs493258和脂蛋白脂酶基因(lipoprteinlipase，LPL)rs12678919與PCV并無關(guān)聯(lián)。在隨后的研究中，Liu等[42]和Meng等[43]也證實(shí)了CETP rs3764261是PCV形成的極高危因素，并且CETP rs3764261與CFH rs800292 存在強(qiáng)相關(guān)，2種基因相互影響；此外，研究還發(fā)現(xiàn)LIPC rs1532085也是PCV形成的高危因素，而LPL rs12678919、LIPC rs10468017、CETP rs173539與PCV并無關(guān)聯(lián)，而以上的5種SNP均未發(fā)現(xiàn)與AMD有任何關(guān)聯(lián)。值得一提的是，2017年Fan等[44]通過全基因組關(guān)聯(lián)分析(genome-wide association study，GWAS)發(fā)現(xiàn)，CFH、CETP、VEGFA基因突變與亞洲PCV患者存在相關(guān)性，再一次證明了CETP基因與PCV存在關(guān)聯(lián)，以上研究均提示脂質(zhì)代謝與炎性反應(yīng)可能共同參與了PCV的發(fā)病機(jī)制，具體機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。

5 色素上皮細(xì)胞衍生因子

色素上皮細(xì)胞衍生因子(pigment epithelium-derived factor，PEDF)是一種相對(duì)分子量為 50 000 的分泌蛋白，屬于絲氨酸超家族的一員，在RPE層和脈絡(luò)膜中均有表達(dá)。近年研究發(fā)現(xiàn)，PEDF具有多種生物學(xué)功效，包括抗新生血管、神經(jīng)營養(yǎng)及神經(jīng)保護(hù)功能[45]。PEDF是最有效的內(nèi)源性眼部新生血管抑制物。2005年，MA等[46]認(rèn)為PEDF rs1136287也許是AMD的遺傳標(biāo)識(shí)，此氨基酸置換位于PEDF蛋白螺旋結(jié)構(gòu)域的末端，這說明PEDF rs1136287擁有一定的功能。隨后，一項(xiàng)針對(duì)中國臺(tái)灣人群和韓國人群的研究發(fā)現(xiàn)，PEDF rs1136287與AMD存在一定相關(guān)性。隨后歐洲、日本和中國的科學(xué)家分別進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)PEDF rs12150053/rs12948385/rs9913583與AMD、PCV均存在一定的相關(guān)[47-49]，但具體機(jī)制仍在進(jìn)一步研究中。

6 HERPUD1基因

已有研究證實(shí)HERPUD1可以促進(jìn)淀粉樣蛋白b(Ab)的生成，淀粉樣蛋白b是在RPE上沉積的脈絡(luò)膜小疣的一種成分，可以上調(diào)RPE中的血管生成因子、趨化因子和MMP的表達(dá)[50]。2015年，JIN等[50]應(yīng)用免疫組織化學(xué)染色法對(duì)HERPUD1進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)HERPUD1表達(dá)于PCV患者視網(wǎng)膜下，且HERPUD1 rs2217332與中國PCV患者存在強(qiáng)相關(guān)性，HERPUD1的過度表達(dá)能夠誘導(dǎo)淀粉樣蛋白b的上調(diào)，過度表達(dá)的Ab又能夠增加VEGF-A、TGF-β、纖維母細(xì)胞生長因子(fibroblast growth factor，F(xiàn)GF)的表達(dá)，從而誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移和管腔形成，此外Ab還可以促使周細(xì)胞成熟、增加趨化因子CXCL12的表達(dá)、聚集巨噬細(xì)胞來誘導(dǎo)免疫炎癥應(yīng)答、增加MMP-1、MMP-2、MMP-3和MMP-9的表達(dá)，參與脈絡(luò)膜血管壁細(xì)胞外基質(zhì)的改變，從而導(dǎo)致Bruch膜的破裂，這一機(jī)制可能參與了PCV的形成[50]。雖然MMP-9在PCV患者中表達(dá)增高，但ZENG等[51]卻并未發(fā)現(xiàn)MMP-9基因多態(tài)性與PCV相關(guān)。

7 其他

2014年LIANG等[52]針對(duì)中國香港人群的研究發(fā)現(xiàn)，甲酰肽受體1(FPR1)rs78488639與CFH rs800292及HTRA1 rs11200638存在強(qiáng)關(guān)聯(lián)，并與PCV及wAMD均存在相關(guān)性。2016年，Chen等[53]發(fā)現(xiàn)TCF20(rs5758651，p.Ser722Gly)和TRMT13(rs472498，rs687513)存在相互關(guān)聯(lián)，但關(guān)聯(lián)程度并未達(dá)到邦費(fèi)洛尼相關(guān)性閾值。Zuo等[54]在2016年的一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)中國人群內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase，eNOS)中基因變異可能與PCV存在一定關(guān)聯(lián)，但具體機(jī)制尚不清楚。此外，英國一項(xiàng)全基因組關(guān)聯(lián)分析研究發(fā)現(xiàn)，rs12153855和rs9391734為AMD的危險(xiǎn)因素，但在PCV中卻可能起到保護(hù)的作用，但由于rs12153855和rs9391734的次要等位基因在人群中出現(xiàn)的頻率較低，因此rs12153855和rs9391734對(duì)AMD和PCV遺傳分化的影響較為有限[55]。除此之外，目前有關(guān)rs12661281與PCV的研究較為火熱，其中中國香港和新加坡的兩項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，rs12661281與PCV無關(guān)聯(lián)，但日本的一項(xiàng)研究卻發(fā)現(xiàn)rs12661281與PCV存在一定相關(guān)性[27，56-57]，這提示rs12661281與PCV的相關(guān)性可能存在種族差異，仍需更多的研究來進(jìn)一步證實(shí)。此外，VEGF-A基因與PCV的相關(guān)性目前仍存在爭議，有研究指出VEGF-A rs4711751、rs833069和rs943080與中國PCV患者不相關(guān)，但另一研究發(fā)現(xiàn)VEGF-A rs833069是韓國PCV形成的高危因素[58-59]。2017年，Ma等[60]發(fā)現(xiàn)了PCV的新易感基因血管生成素2(ANGPT2)，并且ANGPT2 rs13269021與CFH rs800292高度相關(guān)，提示ANGPT2與CFH可能共同參與了PCV的發(fā)病機(jī)制，但具體機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。

綜上所述，PCV的發(fā)病機(jī)制尚未明確，目前認(rèn)為它是一種多因素疾病，是環(huán)境因素、生物因素與遺傳因素相互作用的結(jié)果。大量的研究證實(shí)，遺傳在PCV發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮了重要作用，如FGD6基因、CFH基因、CFB基因、HTRA1/ARMS2基因、CETP基因、PEDF基因、HERPUD1基因等[61]，但仍有許多致病基因研究尚未得出明確具體的結(jié)論，還有待于更廣泛和深入的研究。