血管緊張素轉(zhuǎn)換酶基因多態(tài)性與我國慢性心力衰竭易感性分析

白強(qiáng)，胡紫薇，蘭曉棟,2，高積慧

心力衰竭（心衰）是指由于心臟結(jié)構(gòu)或功能異常導(dǎo)致心室充盈或射血能力受損所致的一組復(fù)雜臨床綜合征，為各種心臟病的嚴(yán)重和終末階段。發(fā)達(dá)國家的心衰患病率為1.5%～2.0%，≥70歲人群患病率≥10%。中國最近的流行病學(xué)調(diào)查顯示，我國35～74歲成人心衰患病率為0.9%[1]，心衰患者的死亡率和再住院率居高不下。心衰始于心肌損傷，導(dǎo)致病理重塑，最終出現(xiàn)左心室擴(kuò)大。腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)（RAAS）作為人體內(nèi)主要的體液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在心衰代償期可以通過水鈉潴留、外周血管收縮及增強(qiáng)心肌收縮等維持心臟輸出；但在失代償期可以導(dǎo)致細(xì)胞毒性，引起心肌纖維化，導(dǎo)致心率失常及泵衰竭。血漿血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE）水平與遺傳密切相關(guān)，目前已知約有160多個(gè)ACE基因多態(tài)性位點(diǎn)，其中大部分為單核苷酸多態(tài)性（SNPs），目前研究較多的是插入/缺失（I/D）多態(tài)性。ACE的多態(tài)性與高血壓、冠心病、糖尿病腎病，擴(kuò)張性心肌病、腦卒中等密切相關(guān)[2-5]。但與心衰還存在爭論，不同人群在ACE基因多態(tài)性及與疾病的易感性是有差異的，目前未有針對(duì)中國地區(qū)ACE的多態(tài)性與心衰關(guān)聯(lián)性的Meta分析研究，所以本文開展了ACE基因多態(tài)性與心衰易感性的研究。

1 資料與方法

1.1 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)納入標(biāo)準(zhǔn)：①研究對(duì)象：為中國地區(qū)心衰患者；②干預(yù)措施：病例組為經(jīng)癥狀、體征及影像學(xué)檢查確診的心衰患者；③對(duì)照：對(duì)照組為普通健康人群；④結(jié)局指標(biāo)：ACE多態(tài)性基因頻率；⑤研究設(shè)計(jì)：病例-對(duì)照研究或隊(duì)列研究；文獻(xiàn)類型中文和英文文獻(xiàn)。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①研究對(duì)象非心衰患者；② 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及綜述；③數(shù)據(jù)不全或數(shù)據(jù)有誤；④重復(fù)性文獻(xiàn)。

1.2 資料來源與檢索策略參考系統(tǒng)綜述和薈萃分析優(yōu)先報(bào)告的條目，由2名人員共同進(jìn)行文獻(xiàn)檢索。用血管緊張素轉(zhuǎn)換酶、肽基二肽酶A、腎素-血管緊張素系統(tǒng)和基因多態(tài)性和心衰、慢性心衰、舒張性心衰、收縮性心衰、射血分?jǐn)?shù)保留性心衰、射血分?jǐn)?shù)降低性心衰等，為主題或關(guān)鍵字對(duì)PubMed、EMbase、CNKI、CBM、VIP和WanFang數(shù)據(jù)庫檢索，搜收集國內(nèi)外ACE I/D基因多態(tài)性與HF發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)性的病例-對(duì)照研究或隊(duì)列研究，文獻(xiàn)檢索截止時(shí)間為2019年10月1日。此外檢索納入文獻(xiàn)及相關(guān)綜述的參考文獻(xiàn)，并對(duì)在Google及百度學(xué)術(shù)進(jìn)行檢索，補(bǔ)充未納入上述數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)。

1.3 質(zhì)量評(píng)估與數(shù)據(jù)提取2名研究者獨(dú)立地按照納入和排除標(biāo)準(zhǔn)篩選文獻(xiàn)、提取資料，并交叉核對(duì)。若存在爭議，通過討論方式達(dá)成一致或交由第三方解決。資料提取內(nèi)容包括：第一作者、發(fā)表年份、研究地點(diǎn)、基因型檢測方法、病例組和對(duì)照組基因型和等位基因分布及其頻數(shù)、偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的關(guān)鍵要素等。采用NOS量表（Newcastle-Ottawa Scale）評(píng)估文獻(xiàn)質(zhì)量，＞4分為高質(zhì)量[6]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理應(yīng)用Stata 13.1軟件進(jìn)行Meta分析。以DD vs. II、DI vs. II、DD vs. DI+II、DD+DI vs. II、遺傳模型，初步探討其相關(guān)性。異質(zhì)性評(píng)價(jià)：若P＞0.1且I2＜50%，提示研究間異質(zhì)性較小，采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；反之則選擇隨機(jī)效應(yīng)模型。通過亞組分析進(jìn)行異質(zhì)性來源的探討。采用OR值及95%CI作為效應(yīng)指標(biāo)，P＜0.05視為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。敏感性分析采用逐個(gè)排除研究的方法評(píng)價(jià)結(jié)果的穩(wěn)定性；發(fā)表偏倚評(píng)價(jià)采用Egger檢驗(yàn)[7]。

2 結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)檢索結(jié)果初檢共獲得相關(guān)文獻(xiàn)341篇，經(jīng)逐層篩選后，最終納入13篇文獻(xiàn)[8-20]，英文文獻(xiàn)2篇，中文文獻(xiàn)11篇，文獻(xiàn)篩選流程見圖1。

2.2 納入研究的基本特征納入的13篇文獻(xiàn)均為病例-對(duì)照研究，納入心衰患者1524例健康對(duì)照1576例，合計(jì)樣本量為3100例。納入地區(qū)廣東5篇[8-12]、福建1篇[13]、海南1篇[14]、臺(tái)灣2篇[15,16]、遼寧1篇[17]、山東1篇[18]、湖南1篇[19]、湖北1篇[20]。其中4[11,14,17,18]個(gè)研究對(duì)照組不符合HWE平衡。5[9,11-14]個(gè)研究明確名族為漢族?；蛐蜋z測均為PCR和PCR-RFLP。具體見表1。

圖1 文獻(xiàn)篩選流程圖

2.3 Meta分析結(jié)果異質(zhì)性檢驗(yàn)各遺傳模型異質(zhì)性均較大（I2＞50%，P＜0.01），選用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)合并，結(jié)果顯示D等位基因增加HF患者風(fēng)險(xiǎn)，差異有顯著性（OR=1.684，95%CI：1.466～1.936，P=0.02），各基因模型進(jìn)行結(jié)果為，DD vs. II模型（OR=2.295，95%CI：1.893～2.782，P=0.02）；DD vs. DI+II I模型（OR=1.971，95%CI：1.679～2.313，P=0.000）；DD+DI vs. II模型（OR=1.593，95%CI：1.364～1.861，P=0.006）。但DI vs. II模型，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（OR=1.265，95%CI：1.067～1.500，P=0.106）。

進(jìn)一步根據(jù)地區(qū)進(jìn)行亞組分析，異質(zhì)性檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：4種模型中臺(tái)灣地區(qū)的異質(zhì)性高，且在各模型中無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。另外除DI vs. II、DD+DI vs. II模型中廣東+福建+海南地區(qū)異質(zhì)性高，其余遺傳模型異質(zhì)性均較低。表明按地域進(jìn)行亞組分析后，各組異質(zhì)性顯著降低。但D vs. I組在湖南和湖北地區(qū)的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（OR=0.829，95%CI：0.621～1.108，P=0.206）。根據(jù)是否符合哈迪-溫伯格平衡（Hardy-Weinberg equilibrium，HWE）進(jìn)行亞組分析，表明是否符合 HWE未對(duì)結(jié)論產(chǎn)生明顯影響。具體見表2與表3及圖2～6。

表1 納入研究的基本特征、NOS評(píng)分

2.4 敏感性分析本文對(duì)上述 5個(gè)基因模型的合并效應(yīng)量進(jìn)行了敏感性分析。在逐一排除納入文獻(xiàn)后，Meta分析結(jié)果變化不大，說明結(jié)果可信度較高（圖7）。

2.5 發(fā)表偏倚分析Egger回歸法量化檢測未見發(fā)表偏倚（D:I為0.757、DD vs. II為0.905、DI vs. II為0.657、DD vs. DI+II為0.673及DD+DI vs. II為0.679），具體見表2。

表2 Meta分析結(jié)果及Egger值

3 討論

ACE[21]基因由26個(gè)外顯子和25個(gè)內(nèi)含子構(gòu)成。一個(gè)287 bp的DNA片段，是否在第16內(nèi)含子中決定了ACE基因 I/D多態(tài)性，I等位基因?yàn)楹斜酒?，D等位基因?yàn)椴缓酒?。產(chǎn)生I/I、I/D、D/D三種不同的基因型[22,23]。ACE基因的多態(tài)性可能導(dǎo)致血壓升高，但對(duì)于ACE基因多態(tài)性對(duì)HF的發(fā)生的爭論一直存在，部分研究發(fā)現(xiàn)D等位基因與心衰的易感性有關(guān)[24-26]，但另一部分則認(rèn)為ACE I/D多態(tài)和HF之間沒有顯著的關(guān)聯(lián)[27,28]。不同人群在ACE 基因多態(tài)性及與疾病的易感性是有差異的，為此我們專門針對(duì)中國地區(qū)開展ACE的多態(tài)性與心衰的研究。

表3 HWE平衡Meta分析

圖2 D vs. I Meta分析

圖3 Dd vs. II模型Meta分析

圖4 DI vs. II 模型Meta分析

圖7 逐一排查敏感性分析

本次研究發(fā)現(xiàn)，與I等位基因相比，ACE基因I/D多態(tài)位點(diǎn)D等位基因增加心衰患者風(fēng)險(xiǎn)，因此認(rèn)為，該ACE基因I/D多態(tài)性中D等位基因與心衰的易感性有關(guān)。研究表明ACE基因I/D多態(tài)性和多種心血管疾病或病理因素有關(guān)。在高血壓合并代謝綜合征的患者，其膽固醇水平和ACE II基因型明顯相關(guān)[29]。ACE多態(tài)性中DD基因型與冠心病有顯著關(guān)聯(lián)，是冠心病的主要致病基因[30]。ACE基因I/D多態(tài)性與亞洲人群腦梗死的易感性相關(guān)，DD基因型可能是高血壓合并腦梗塞發(fā)病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[31]。在對(duì)于少數(shù)名族壯族的研究中發(fā)現(xiàn)，高血壓患者ACE基因I/D多態(tài)性與血壓鹽敏感無明確相關(guān)性，與左室肥厚存在相關(guān)性[32]。ACE基因I/D多態(tài)性可能是能上調(diào)血漿中血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）的濃度而導(dǎo)致各種疾病。AngⅡ是腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)（RAAS）中最最要的環(huán)節(jié)，AngⅡ可導(dǎo)致炎癥、氧化應(yīng)激、心肌纖維化，進(jìn)而心室的重塑[33]。盡管在代償期，AngⅡ可使外周阻力血管持續(xù)收縮，血容量增大，回心血量增加，心臟前后負(fù)荷增加，同時(shí)心率加快，心肌收縮力增強(qiáng)，維持心臟的正常射血功能。但長時(shí)間的刺激，細(xì)胞水平上，AngⅡ通過作用于AngⅡ受體使心肌肥厚和纖維化，這是心衰的重要病理基礎(chǔ)。進(jìn)入失代償期后心肌纖維化、心室重塑會(huì)導(dǎo)致左室舒張順應(yīng)性降低，左室充盈壓升高，射血分?jǐn)?shù)及心輸出量降低，影響了心臟的收縮和舒張功能，加重了心衰的發(fā)生。因此本研究發(fā)現(xiàn)的ACE基因I/D多態(tài)性對(duì)心衰的易感可能與血管緊張素Ⅱ的濃度改變有關(guān)。臺(tái)灣地區(qū)的Meta分析示，ACE基因I/D與HF患者風(fēng)險(xiǎn)無關(guān)。顯示不同地區(qū)的的ACE基因I/D與HF易感性不同，可能和不同人群有關(guān)。

本研究存在一些缺陷：第一，臺(tái)灣地區(qū)的異質(zhì)性的存在可能會(huì)影響結(jié)果的準(zhǔn)確性；第二，個(gè)別文獻(xiàn)質(zhì)量不高，可能對(duì)結(jié)果造成一定影響；第三，影響ACE基因I/D因素較多，如發(fā)病年齡、性別、用藥等，本次研究未能排除這些干擾因素。

綜上所述，當(dāng)前證據(jù)顯示ACE的D等位基因是中國大陸地區(qū)HF的危險(xiǎn)因素，考慮納入文獻(xiàn)數(shù)據(jù)之間的異質(zhì)性因素，本研究結(jié)論仍需優(yōu)化的多中心、大樣本量的研究進(jìn)行驗(yàn)證。