煙堿型乙酰膽堿受體亞單位α3基因rs578776位點與吸煙行為相關性的Meta分析

武艷梅，高笑宇，王瀟，孫德俊

吸煙作為一種可控可防的重要環(huán)境危險因素，可增加呼吸系統(tǒng)疾?。ㄈ缏宰枞苑渭膊?、肺癌、哮喘等）及心腦血管疾?。ㄈ绻谛牟?、腦卒中等）發(fā)生風險，且患病風險隨吸煙指數(shù)升高及較早開始吸煙而增加[1]，嚴重威脅人們的身體健康。目前，我國煙民已超過3億，另有二手煙民約7.4億，且每年因吸煙而死亡的人數(shù)約為100萬[2]。調查研究發(fā)現(xiàn)，在沒有借助其他治療而有戒煙意愿的人群中，僅4%～7%的人群戒煙成功，于是煙草依賴也被認為是影響戒煙的一個重要原因[3]。煙草中含有7 000多種化學物質，已知69種是致癌物，其主要成分是尼古丁，該物質是維持煙草成癮的重要成分[4]。尼古丁進入機體后可與相應受體結合，其中煙堿型乙酰膽堿受體亞單位α3（nicotinic acetylcholine receptor alpha 3 subunit，CHRNA3）能夠編碼煙堿型乙酰膽堿能受體，二者結合經(jīng)過一系列反應后可刺激大腦中樞釋放多巴胺，從而興奮大腦，使人充滿愉悅感，導致尼古丁依賴。煙草依賴是在自身周圍環(huán)境及基因共同作用下形成的一種行為習慣[5]。研究表明，CHRNA3基因的多個SNP位點可通過調節(jié)mRNA而影響尼古丁依賴[6]，其中CHRNA3基因rs578776位點被認為是第3個與煙草依賴明顯相關的位點[7]。近年關于CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為相關性的研究較多，但結論并不一致，可能與研究對象、研究方法等不同有關，且目前尚無關于CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為相關性的薈萃分析。因此，本研究針對CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為相關性研究進行Meta分析，有助于人們更全面地了解基因多態(tài)性與吸煙行為的關系，進而更利于預防心腦血管疾病及肺部疾病，也為人們深入了解吸煙行為并更好地控煙、推動戒煙提供更詳實、有效的證據(jù)，為今后開展進一步的研究提供幫助。

1 資料與方法

1.1 文獻的納入與排除標準

1.1.1 文獻納入標準 （1）研究類型：CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為相關性的觀察性研究；（2）研究對象：吸煙者（包括當前吸煙者、既往吸煙者）及從不吸煙者；（3）吸煙行為：包括吸煙狀態(tài)、是否吸煙及尼古丁依賴性，通過尼古丁依賴嚴重程度量表（Fagerstrom Test for Nicotine Dependence，F(xiàn)TND）評定尼古丁依賴程度。吸煙指吸煙≥100支，從不吸煙指吸煙＜100支且目前不吸煙[8]，將吸煙狀態(tài)分為吸煙者（當前吸煙者+既往吸煙者）及從不吸煙者；（4）結局指標：有具體基因型的頻數(shù)分布；（5）對照組的基因型符合哈迪-溫伯格平衡定律（HWE）。

1.1.2 文獻排除標準 （1）動物實驗、綜述、會議摘要、Meta分析及與吸煙行為不相關文獻；（2）基因型數(shù)據(jù)不完整文獻；（3）與本研究目的不符的文獻；（4）重復文獻；（5）無法獲取全文的文獻。

1.2 文獻檢索策略 計算機檢索中國知網(wǎng)（CNKI）、萬方數(shù)據(jù)知識服務平臺、中國生物醫(yī)學文獻數(shù)據(jù)庫（CBM）及PubMed、Cochrane Library、EMBase等數(shù)據(jù)庫，檢索時間為建庫至2019年8月。中文檢索詞包括“CHRNA3”“尼古丁受體”“煙堿型乙酰膽堿受體”“α3神經(jīng)型尼古丁受體”“rs578776”“吸煙行為”“吸煙習慣”“吸煙”“煙草煙霧”“尼古丁依賴”等；英文檢索詞包括“nicotinic receptor subunit alpha 3”“smoking behavior”“rs578776”等。采用“主題詞+自由詞”的方式進行檢索。

本研究創(chuàng)新點：

目前關于煙堿型乙酰膽堿受體亞單位α3（CHRNA3）基因rs578776位點與吸煙行為相關性的研究較多，但結論尚不統(tǒng)一，本文首次對目前CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為的研究進行系統(tǒng)評價，為今后該基因位點與吸煙行為間的進一步研究提供幫助。

1.3 文獻篩選與資料提取 由2名研究員獨立完成文獻閱讀，按照文獻的納入、排除標準進行文獻篩選、資料提取、質量評價，其中提取的資料包括第一作者、發(fā)表年份、樣本量、吸煙者和從不吸煙者CHRNA3基因rs578776位點基因型頻數(shù)、基因分型方法、HWE及紐卡斯爾-渥太華量表（Newcastle-Ottawa Scale，NOS）評分。HWE主要判斷種群的基因頻率是否保持穩(wěn)定，若P＞0.05，則符合該平衡定律，表明樣本具有群體代表性；NOS常用于評價文獻質量，共分為2個等級，將0～4分文獻評為一級質量研究，5～9分文獻評為二級質量研究[9]。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用Stata 15.1統(tǒng)計學軟件進行Meta分析。所有效應量以OR及以95% CI表示，當I2≤50%、P＞0.1時，表示文獻間無統(tǒng)計學異質性，采用固定效應模型進行Meta分析；I2＞50%、P≤0.1時，表示文獻間有統(tǒng)計學異質性，采用隨機效應模型進行Meta分析；因本Meta分析納入文獻＜10篇，故未進行偏倚風險評價。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 文獻檢索結果及納入文獻基本特征 按照檢索策略初步檢出文獻150篇，去除重復文獻96篇，仔細閱讀標題、摘要及全文剔除與本研究不符的文獻，最終納入7篇文獻[10-16]。文獻篩選流程見圖1，納入文獻的基本特征見表1。

2.2 Meta分析結果

2.2.1 等位基因模型下CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為的相關性 6篇文獻[10，12-16]報道了等位基因模型（A vs G）下CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為的相關性，各文獻間有統(tǒng)計學異質性（I2=53.1%，P=0.046），采用隨機效應模型進行Meta分析，結果顯示，等位基因模型下CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為無相關性〔OR=0.97，95% CI（0.87，1.09），P=0.614，見圖2〕。

2.2.2 相加模型下CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為的相關性 6篇文獻[10，12-16]報道了相加模型（AA vs GG）下CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為的相關性，各文獻間無統(tǒng)計學異質性（I2=13.4%，P=0.328），采用固定效應模型進行Meta分析，結果顯示，相加模型下CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為無相關性〔OR=0.89，95% CI（0.75，1.07），P=0.223，見圖3〕。

2.2.3 顯性模型下CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為的相關性 6篇文獻[10，12-16]報道了顯性模型（AA+AG vs GG）下CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為的相關性，各文獻間無統(tǒng)計學異質性（I2=40.1%，P=0.124），采用固定效應模型進行Meta分析，結果顯示，顯性模型下CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為無相關性〔OR=1.10，95% CI（0.97，1.25），P=0.135，見圖4〕。

表1 納入文獻的基本特征Table 1 Basic characteristics of included studies

圖1 文獻篩選流程及結果Figure 1 Literature screening process and results

圖2 等位基因模型（A vs G）下CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為相關性的森林圖Figure 2 Forest map of the correlation between the rs578776 locus of the CHRNA3 gene and smoking behavior under the allele model（A vs G）

2.2.4 共顯性模型下CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為的相關性 6篇文獻[10，12-16]報道了共顯性模型（AA vs AG）下CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為的相關性，各文獻間無統(tǒng)計學異質性（I2=33.9%，P=0.169），采用固定效應模型進行Meta分析，結果顯示，共顯性模型下CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為無相關性〔OR=0.91，95% CI（0.80，1.03），P=0.145，見圖5〕。

2.2.5 隱性模型下CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為的相關性 7篇文獻[10-16]報道了隱性模型（GG+AG vs AA）下CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為的相關性，各文獻間無統(tǒng)計學異質性（I2=27.9%，P=0.206），采用固定效應模型進行Meta分析，結果顯示，隱性模型下CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為無相關性〔OR=0.95，95% CI（0.86，1.04），P=0.274，見圖6〕。

圖3 相加模型（AA vs GG）下CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為相關性的森林圖Figure 3 Forest map of the correlation between the rs578776 locus of the CHRNA3 gene and smoking behavior under the additive model（AA vs GG）

2.3 文獻發(fā)表偏倚評估 采用Begg檢驗對納入的文獻進行發(fā)表偏倚評估，結果顯示，報道等位基因模型（P=1.000）、相加模型（P=0.548）、顯性模型（P=0.072）、共顯性模型（P=0.072）、隱性模型（P=0.536）下CHRNA3基 因rs578776位點與吸煙行為相關性的文獻不存在發(fā)表偏倚。

2.4 敏感性分析 對納入的文獻進行敏感性分析，在不同模型下逐一剔除文獻后分析敏感性結果對總效應量的影響，結果顯示，本Meta分析結果穩(wěn)定性較好。5種基因模型下CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為相關性的敏感性分析見圖7。

3 討論

全基因組的薈萃分析表明，與尼古丁依賴行為相關的基因較多，但其與CHRNA3基因的關聯(lián)性最強[17]。CHRNA3基因位于15號染色體的長臂，在腎上腺、腦等組織中廣泛表達，尼古丁或煙草煙霧等物質與其編碼的受體結合可促使大腦中樞釋放多巴胺，致使機體處于興奮狀態(tài)，而人體為了保持愉悅感會繼續(xù)進行吸煙這一行為。rs578776位點位于CHRNA3基因3'-非翻譯區(qū)，SACCONE等[7]在300個候選基因及所對應的3 713個SNP位點中尋找與尼古丁依賴相關的基因位點，結果顯示，rs578776位點是第3個與尼古丁依賴有明顯關聯(lián)的位點。CHRNA3基因rs578776位點A＞G，表明A突變?yōu)镚，會抑制大腦前扣帶回皮質區(qū)獎勵反饋的反應，使其對尼古丁的敏感性降低，進而增加尼古丁依賴性[18]。據(jù)報道，大腦前扣帶回皮質正是rs578776位點對尼古丁產(chǎn)生反應的區(qū)域[19]。目前，關于CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為相關性的研究較多，但結論存在爭議。

圖4 顯性模型（AA+AG vs GG）下CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為相關性的森林圖Figure 4 Forest map of the correlation between the rs578776 locus of the CHRNA3 gene and smoking behavior under the dominant model（AA+AG vs GG）

圖5 共顯性模型（AA vs AG）下CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為相關性的森林圖Figure 5 Forest map of the correlation between the rs578776 locus of the CHRNA3 gene and smoking behavior under the codominant model（AA vs AG）

圖6 隱性模型（GG+AG vs AA）下CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為相關性的森林圖Figure 6 Forest map of the correlation between the rs578776 locus of the CHRNA3 gene and smoking behavior under the recessive model（GG+AG vs AA）

圖7 5種基因模型下CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為相關性的敏感性分析Figure 7 Sensitivity analysis of the rs578776 locus of the CHRNA3 gene in the five model and its relationship with smoking behavior

本Meta分析共納入7篇文獻，并分別在5種基因模型下分析CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為的相關性，結果顯示，僅在等位基因模型下各文獻間有統(tǒng)計學異質性，其他4種基因模型下各文獻間無統(tǒng)計學異質性，且5種基因模型下CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為均無相關性，逐一去除每篇文獻探究其敏感性，發(fā)現(xiàn)本Meta分析結果穩(wěn)定性較好，文獻間也不存在發(fā)表偏倚，與MAYER等[16]研究結果一致。ZHU等[12]在阿拉斯加人群中發(fā)現(xiàn)CHRNA3基因rs578776位點的G等位基因能增加煙草攝取量，產(chǎn)生煙草依賴性，可能與CHRNA3基因rs578776位點在阿拉斯加土著居民中的高流行率有關，同時研究還發(fā)現(xiàn)該基因位點與CYP2A6基因起協(xié)同作用，而CYP2A6是尼古丁的主要代謝酶[20]，能夠調節(jié)尼古丁的代謝速率，二者共同作用增加尼古丁依賴性。2017年HUBACEK等[15]在中歐捷克2 169例高加索人群中發(fā)現(xiàn)rs578776位點多態(tài)性與吸煙行為相關，本研究結果與其不一致，分析原因為該研究對象為中-重度吸煙者，本身趨向于煙草依賴，這可能是導致陽性結果的一個重要原因。

除本研究所納入的7篇文獻外，另有部分出現(xiàn)陽性結果的文獻由于缺乏具體的分組數(shù)據(jù)而未被納入。2016年WANG等[21]在819例中國人群中探究CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為的相關性，發(fā)現(xiàn)其攜帶的G等位基因是戒煙的危險因素，會增加吸煙者的戒煙難度。CONLON等[22]在加拿大268例女性人群中發(fā)現(xiàn)CHRNA3基因rs578776位點的AA基因型是改善吸煙行為的保護因素，即攜帶AA基因型人群較易減少吸煙量；SACCONE等[6]發(fā)現(xiàn)在歐裔美國人中，CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為相關，而該結論并不符合非裔美國人群，表明CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為的相關性可能與種族、地域、周圍生活環(huán)境等有關。通過閱讀文獻發(fā)現(xiàn)，吸煙行為受多種基因與環(huán)境的影響，包括煙堿型乙酰膽堿受體基因及尼古丁代謝酶基因。GUPTA等[23]發(fā)現(xiàn)神經(jīng)調節(jié)蛋白信號通路參與吸煙行為。

綜上所述，CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為無相關性；但本研究存在一定不足之處：（1）涉及亞洲及其他種族的關于CHRNA3基因rs578776位點與吸煙行為相關性的文獻缺乏原始數(shù)據(jù)支持，因此缺乏種族之間的對比分析；（2）納入的文獻數(shù)量有限，不排除發(fā)表偏倚的可能；（3）在煙草依賴產(chǎn)生的過程中，可能存在多種基因或其他因素之間相互作用，因此CHRNA3基因rs578776位點的作用可能會受其他因素干擾而影響結論；（4）吸煙行為中具體吸煙量描述具有主觀性，涉及關于戒煙者具體基因頻數(shù)的數(shù)據(jù)不全，本研究并未闡述基因位點與戒煙間的相關性。鑒于此，本研究結果仍需要進一步驗證，如增加樣本量、對不同種族人群進行分析等。

作者貢獻：武艷梅進行文章的構思與設計，數(shù)據(jù)收集、整理、分析，撰寫論文；高笑宇進行研究的實施與可行性分析；武艷梅、王瀟進行結果分析與解釋；高笑宇、王瀟進行論文的修訂；孫德俊負責文章的質量控制及審校，并對文章整體負責、監(jiān)督管理。

本文無利益沖突。