胺碘酮誘發(fā)甲狀腺功能異常敏感性的遺傳特征研究

盧一葦,譚龍,張錦香,常文露,趙萍,張萬起

（1.天津醫(yī)科大學公共衛(wèi)生學院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學系，天津300070；2.天津市胸科醫(yī)院營養(yǎng)科，天津300051）

胺碘酮（aiodarone，AMD）用作抗心律失常藥物已30 余年，可用作治療房性和室性心律失常。因AMD 是高碘化合物，每日常規(guī)維持量200 mg，其中含碘75 mg，在體內(nèi)可代謝成6 mg 無機碘，為每天推薦碘攝入量的50～100 倍，可引起甲狀腺功能異常等不良反應［1］。高碘暴露是AMD 引起甲狀腺功能異常的主要機制。前期研究顯示，甲狀腺功能異常與基因多態(tài)性有一定的關聯(lián)性。Lisette 等［2］的全基因組關聯(lián)研究（genome-wide association studies，GWAS）揭示了PDE8B 基因附近遺傳區(qū)域與甲狀腺功能的關聯(lián)性。隨后基于GWAS，Yang 等［3］研究揭示了PDE8B 基因的相關位點與亞臨床甲狀腺功能減退癥的關聯(lián)性。Bari 等［4］證實了PDE8B 的某些基因位點與促甲狀腺激素水平相關。Soto-Pedre 等［5］揭示了PDE8B、CCBE1、VAV3 等基因的12 個SNP 位點可以解釋近7%的促甲狀腺激素（TSH）水平的變化。Jyt 等［6］也發(fā)現(xiàn)了VAV3-rs4915077 為與甲狀腺功能減退癥相關的遺傳位點。本課題組前期研究了從西方高加索人群中發(fā)現(xiàn)的甲狀腺功能相關陽性突變位點在黃色人種分布的差異［7-9］，結果發(fā)現(xiàn)SLC5A5、PTPN22、TG 等基因的某些位點與甲狀腺功能異常具有關聯(lián)性，提示這些基因的相關位點可能為影響甲狀腺功能異常敏感位點。本研究綜合以上研究選取與甲狀腺功能相關的基因位點進行研究，探索與甲狀腺功能對碘暴露敏感性相關的SNP 位點，以期為高碘暴露致甲狀腺功能異常的敏感人群提供篩查和防治的科學依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對象 本研究所選對象為2016年9月至2018年2月天津市胸科醫(yī)院確診心律失常服用AMD 的114例患者。采用EDTA 抗凝管采集研究對象外周血樣5 mL，保存于-80 ℃冰箱。所有被試人群均無血緣關系且服藥前甲狀腺激素水平均正常。服藥后激素水平正常的人群為對照組，激素水平有一項或多項異常的為病例組。

1.2 SNP 分型檢測實驗方法 采用MassARRAY技術進行基因分型。整理SNP 序列信息成標準格式，進行SNP 位點引物設計，確定目的位點，合成引物，確定樣本檢測定量，384 孔PCR 反應，384 孔PCR純化反應，384 孔單堿基延伸反應，樹脂純化，上機檢測，收集數(shù)據(jù)。

1.3 SNP 位點的選擇 通過參考前期工作和查閱國內(nèi)外相關文獻，選取其報道過的甲狀腺異常易感位點。驗證從SLC5A5、PTPN22、TG、TTF1、PDE8B、DIO1、PAX8、VAV3、CCBE1、DFNB31 選取的15 個候選SNP 位點。位點均經(jīng)過Hardy-Weinberg 遺傳平衡度檢驗。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 18.0 進行數(shù)據(jù)分析，正態(tài)分布資料（年齡、T3、T4、FT3、FT4、TSH）采用±s表示，兩樣本均數(shù)比較采用t 檢驗。非正態(tài)分布資料（服藥時間）采用中位數(shù)（M）和四分位數(shù)間（P25～P75）表示，比較采用秩和檢驗，分類變量（性別）比較采用χ2檢驗。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 調查對象的一般情況 病例組與對照組人群年齡、服藥時間、性別的比較差異均無統(tǒng)計學意義（表1）?；A激素數(shù)值（T3、T4、FT3、FT4、TSH）經(jīng)t 檢驗后無統(tǒng)計學意義（表2）。服藥后的激素水平（T3、T4、FT3、FT4、TSH）經(jīng)t 檢驗后T3（P=0.003）、TSH（P=0.004）有統(tǒng)計學意義（表3）。

表2 病例組與對照組服藥前的甲狀腺激素水平比較(±s)Tab 2 Comparison of thyroid hormone levels between case group and control group before taking medication(±s)

表2 病例組與對照組服藥前的甲狀腺激素水平比較(±s)Tab 2 Comparison of thyroid hormone levels between case group and control group before taking medication(±s)

組別 n T3/nmol/L n T4/nmol/L n FT3/pmol/L n FT4/pmol/L n TSH/μIU/mL病例組 43 1.54±0.20 42 97.91±14.69 25 4.05±0.57 25 18.01±2.85 58 2.07±1.1對照組 36 1.56±0.24 36 100.42±17.31 23 4.09±0.98 23 17.21±2.03 56 1.98±0.97統(tǒng)計值 79 -0.402 78 -0.745 48 -0.325 48 1.223 114 -0.616 P 0.689 0.459 0.746 0.117 0.539

表3 病例組與對照組服藥后的甲狀腺激素水平比較(±s)Tab 3 Comparison of thyroid hormone levels between case group and control group after taking medication(±s)

表3 病例組與對照組服藥后的甲狀腺激素水平比較(±s)Tab 3 Comparison of thyroid hormone levels between case group and control group after taking medication(±s)

組別 n T3/nmol/L n T4/nmol/L n FT3/pmol/L n FT4/pmol/L n TSH/μIU/mL病例組 47 1.25±0.40 47 103.79±36.98 26 4.12±1.85 26 18.95±7.08 58 5.19±8.01對照組 46 1.47±0.26 46 104.23±23.26 27 4.05±0.82 27 17.57±2.43 56 2.03±0.96統(tǒng)計值 93 -3.052 93 -0.064 53 0.156 53 0.975 114 3.005 P 0.003 0.949 0.877 0.337 0.004

2.2 Hardy-Weinberg 遺傳平衡度檢驗 這15 個位點通過使用Haploview4.0 進行χ2檢驗［10］，哈溫平衡的P 值均大于0.05，且最小等位基因頻率（minor allele frequency，MAF）均大于0.05（表4）。說明這15個SNP 位點均經(jīng)過Hardy-Weinberg 遺傳平衡度檢驗，表明具有群體代表性，可進行下一步分析。

2.3 單個SNP 位點的病例對照分析

2.3.1 SNP 的等位基因在病例組和對照組間的比較 應用χ2檢驗對以下15 個SNP 基因位點進行分析（表5），比較病例組和對照組之間的等位基因頻率，結果顯示：在高碘暴露下，SLC5A5-rs11672428等位基因C 和T 在病例組和對照組之間的頻數(shù)分布為16/96、28/84，該位點為野生型等位基因T 時，甲狀腺疾病患病風險明顯升高［OR=0.500（0.253～0.987）；P=0.043］。PDE8B-rs4704397 等位基因A和G 在病例組和對照組之間的頻數(shù)分布為95/19、104/8，該位點為突變等位基因G 時，甲狀腺疾病患病風險明顯升高［OR=0.385（0.161～0.920）；P=0.027］。PDE8B-rs6885099 等位基因A 和G 在病例組和對照組之間的頻數(shù)分布為19/97、8/104，該位點為突變等位基因A 時，甲狀腺疾病患病風險明顯升高［OR=2.547（1.066～6.085）；P=0.031］。

表4 Hardy-Weinberg 遺傳平衡度檢驗Tab 4 Hardy Weinberg genetic balance test

表5 SNP 的等位基因在病例組和對照組間的比較Tab 5 Comparison of the alleles of SNP between case group and control group

2.3.2 基于SNP 基因型的病例對照分析 每個SNP 位點具有2～3 種基因型，將病例組和對照組每組研究對象中3 種基因型的分布進行列聯(lián)表χ2檢驗或Fisher 確切檢驗分析，根據(jù)P 值判斷基因型與甲狀腺功能異常之間是否存在關聯(lián)。結果顯示，CCBE1 基因的rs1791303 位點的3 種基因型AA、AG、GG 在病例組和對照組的分布頻數(shù)為12/15/29和2/24/30（P=0.010），說明AA 基因型是與甲狀腺功能異常相關性較強的基因型，它可能是增加罹患甲狀腺功能異常易感性的基因型。CCBE1-rs4940904 位點的3 種基因型CC、CT、TT 在病例組和對照組的分布頻數(shù)為29/16/12 和30/24/2（P=0.013），說明TT 基因型可能是增加罹患甲狀腺功能異常易感性的基因型。VAV3 基因的rs4915077 位點的3 種基因型CC、CT、TT 在病例組和對照組的分布頻數(shù)為0/26/31 和3/15/35（P=0.048），說明TT 基因型可能是增加罹患甲狀腺功能異常易感性的基因型（表6）。

表6 SNP 基因型在病例組和對照組間的比較Tab 6 Comparison of SNP genotypes between case group and control group

3 討論

近來對甲狀腺疾病的遺傳學研究受到越來越多的關注。有研究表明，人群血清甲狀腺激素水平受基因調控影響的差異性很大，促甲狀腺激素和甲狀腺激素個體間的變異約有40%～65%歸因于遺傳［11］。國內(nèi)外研究甲狀腺功能疾病與基因位點的報道很多，但關于服用AMD 的患者甲狀腺功能對高碘暴露敏感性相關的SNP 位點的研究尚無。

Ren 等［12］發(fā)現(xiàn)在低碘飲食人群中FOXE1-rs965513的等位基因A 的拷貝與分化型甲狀腺癌有密切相關性。但張玲玲等［13］在中國魯西南地區(qū)的漢族人群眾中對比甲狀腺乳頭狀癌患者與健康體檢人群，未驗證到FOXE1-rs965513 與膳食碘含量的攝入關系。Joshua 等［14］的GWAS 研究揭示了FOXE1 基因附近遺傳區(qū)域與甲減的關聯(lián)性。本研究參考其研究結果，從中選取FOXE1 基因附近的VAV3 基因和CCBE1基因的一些位點，在服用胺碘酮的高碘暴露人群中做SNP 分析，發(fā)現(xiàn)VAV3-rs4915077 的TT 基因型和CCBE1-rs4940904 的TT 基因型可能增加罹患甲狀腺功能異常的風險。這兩個基因位點的基因型可能為高碘暴露人群的敏感的基因型。

王文強等［8］針對山東高碘地區(qū)500例正常兒童與500例甲狀腺激素水平異常兒童進行研究，發(fā)現(xiàn)PDE8B 基因的rs4704397 位點和rs6885099 位點與甲狀腺功能異常之間存在顯著的關聯(lián)性。本研究結果表明，PDE8B-rs4704397 的野生等位基因A 和PDE8B-rs6885099 的野生等位基因G 可以降低甲狀腺異常的風險。這兩個基因位點的等位基因可能是在高碘暴露致甲狀腺功能異常的潛在相關基因。

有證據(jù)表明SLC5A5 基因與甲狀腺功能障礙存在顯著相關性，Spitzweg 等［15］發(fā)現(xiàn)SLC5A5 基因上有13 個位點與碘轉運障礙有關。此外，Yui 等［16］發(fā)現(xiàn)SLC5A5 基因-c.1042T＞G， p.Y348D 突變可引起鈉碘協(xié)同轉運體（sodium-iodine symporter， NIS）缺陷將導致先天性甲狀腺功能減退。Ferrandino 等［17］發(fā)現(xiàn)對于敲除SLC5A5 基因外顯子6 和7 的小鼠，高碘飲食可以改善甲狀腺功能減退癥的癥狀。本研究也發(fā)現(xiàn)在高碘環(huán)境下SLC5A5-rs11672428 的突變等位基因C 的存在可以降低患甲狀腺功能異常的風險。SLC5A5 的等位基因C 可能為碘暴露下甲狀腺功能敏感性潛在相關的基因。

綜上所述，本研究初步探索了碘暴露致甲狀腺疾病風險相關的一些SNP 位點，其中SLC5A5-rs11672428的T 等位基因、PDE8B-rs4704397 的G 等位基因和rs6885099 的T 等位基因可增加甲狀腺功能異常的風險；CCBE1 基因的rs1791303 位點和rs4940904位點、VAV3 基因的rs4915077 位點的多態(tài)性與甲狀腺功能異常相關，本研究結果可為篩查高碘暴露下致甲狀腺功能異常的敏感人群提供參考依據(jù)。本研究的不足之處是未能從敏感基因位點中篩查出相關等位基因型，這可能與樣本量大小相關，因此，明確甲狀腺功能對碘暴露敏感性相關的SNP 位點還需納入更多樣本進一步研究。