脂蛋白相關(guān)磷脂酶A2基因多態(tài)性、單倍型與冠心病相關(guān)性的研究進(jìn)展

吳冰穎，于宗良

脂蛋白相關(guān)磷脂酶A2(lipoprotein-associated phospholipase A2，Lp-PLA2)是一種炎癥標(biāo)志物，在動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis，AS)斑塊發(fā)生發(fā)展、血栓形成中起了很大作用。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)，Lp-PLA2水平與冠心病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)獨(dú)立相關(guān)[1-7]，且是冠心病的不良預(yù)后[8-9]和心肌梗死(myocardial infarction，MI)后復(fù)發(fā)冠狀動(dòng)脈事件[10]的危險(xiǎn)因素之一，其被認(rèn)為是冠心病發(fā)病和預(yù)后的危險(xiǎn)因素和血液標(biāo)志物，但Lp-PLA2基因多態(tài)性與冠心病之間的關(guān)系目前尚未明確，同一單基因位點(diǎn)的研究結(jié)果存在差異性，多位點(diǎn)間的聯(lián)合作用，單倍型引起更多的關(guān)注。本研究就近年來(lái)Lp-PLA2基因多態(tài)性與冠心病相關(guān)性的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 Lp-PLA2概述

Lp-PLA2又稱(chēng)血小板活化因子乙酰水解酶(platelet activating factor acetylhydrolase，PAF-AH)，來(lái)自于磷脂酶A2超家族，是由441個(gè)氨基酸組成的絲氨酸酯酶，相對(duì)分子質(zhì)量為45 kD，由單核-巨噬細(xì)胞、肥大細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞等分泌[1]，在人血漿中主要以與脂蛋白結(jié)合成復(fù)合物的形式存在。研究發(fā)現(xiàn)，Lp-PLA2與動(dòng)脈斑塊穩(wěn)定性、內(nèi)皮功能障礙以及動(dòng)脈壁的炎性損傷有關(guān)，在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊和血栓形成的過(guò)程中發(fā)揮重要作用，是具有血管特異性的炎癥標(biāo)志物[11]。一方面，Lp-PLA2有促動(dòng)脈粥樣硬化的作用，另一方面則有抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用。Lp-PLA2能夠特異性地作用于氧化型低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein，ox-LDL)，并水解甘油磷脂二位(Sn-2)酰基酯鍵，從而產(chǎn)生氧化性游離脂肪酸(ox-FA)和溶血磷脂酰膽堿(LysoPC)，水溶性的ox-FA和LysoPC刺激炎癥細(xì)胞內(nèi)皮上黏附分子和細(xì)胞因子的表達(dá)，趨化單核細(xì)胞聚集到血管內(nèi)膜下轉(zhuǎn)變成巨噬細(xì)胞，從而導(dǎo)致血管內(nèi)皮損傷，促進(jìn)炎癥反應(yīng)和細(xì)胞凋亡，從而引起動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生。此外，Lp-PLA2可通過(guò)直接水解血小板活化因子、氧化磷脂等炎癥介質(zhì)而起到抗動(dòng)脈粥樣硬化的效果[12-14]。

2 Lp-PLA2基因多態(tài)性與冠心病

Lp-PLA2的編碼基因PLA2G7位于人類(lèi)染色體6p21.2-p12，跨越超45.4 kb的脫氧核糖核酸，含有12個(gè)外顯子。Lp-PLA2的活性及數(shù)量受其基因多態(tài)性的調(diào)控，且Lp-PLA2的活性和數(shù)量之間呈明顯相關(guān)性[15-16]。目前國(guó)內(nèi)外研究較多的單基因位點(diǎn)主要包括5′轉(zhuǎn)錄起始區(qū)的T403C，4號(hào)外顯子上的R92H，5號(hào)外顯子上的N133K，6號(hào)外顯子上的Y160X，7號(hào)外顯子的I198T，9號(hào)外顯子上的V279F、Q281R，11號(hào)外顯子上的A379V以及部分位于內(nèi)含子上的位點(diǎn)，如rs2216465等。

2.1 T403C(rs1421378) T403C位于5′轉(zhuǎn)錄起始區(qū)，近年來(lái)國(guó)內(nèi)多研究該位點(diǎn)，但多中心研究較少且各研究的樣本量均較小。有研究發(fā)現(xiàn)，T403C與冠心病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，403C403C基因型及403C等位基因可使冠心病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加，且403T403C、403C403C基因型與冠狀動(dòng)脈病變嚴(yán)重程度有關(guān)，T403C與冠心病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)獨(dú)立相關(guān)(P=0.02)[3-4，17-18]。德國(guó)學(xué)者卻認(rèn)為小等位基因403C與Lp-PLA2活性的降低有關(guān)，但與冠心病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)或死亡率無(wú)關(guān)[19]。我國(guó)學(xué)者Qi等[20]同樣認(rèn)為該位點(diǎn)與Lp-PLA2的活性、數(shù)量降低有關(guān)，侯麗平等[5]的研究卻認(rèn)為T(mén)403C與Lp-PLA2活性無(wú)關(guān)。

2.2 R92H(rs1805017) R92H是目前研究較多的位點(diǎn)之一。大部分研究提示，92H等位基因與Lp-PLA2活性降低明顯相關(guān)[17，21]，且92H等位基因?yàn)楣谛牟“l(fā)病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[22-26]。苗常青等[27]進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)西安人群R92H與急性心肌梗死的發(fā)病有關(guān)。Santoso等[28]通過(guò)Meta分析也認(rèn)為R92H多態(tài)性可能會(huì)增加臨床動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。但部分研究表明，R92H多態(tài)性與Lp-PLA2活性[1]、冠心病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)或死亡率[21，29]均無(wú)明顯相關(guān)性。此外，有研究發(fā)現(xiàn)92R等位基因與Lp-PLA2活性的增加、數(shù)量的減少相關(guān)，且與心肌梗死的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)(P<0.05)[18，30]。

2.3 A379V(rs1051931) A379V是目前研究的最熱的一個(gè)位點(diǎn)。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，379V等位基因與Lp-PLA2活性的增加有關(guān)[18，21，31-32]。有研究發(fā)現(xiàn)，379V等位基因多態(tài)性與Lp-PLA2的低活性呈正相關(guān)[2，33]。但很多研究認(rèn)為A379V與冠心病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)性[3-4，17，21，24，25，27-30，32-38]。Liu等[2，18]研究卻認(rèn)為，379V等位基因與冠狀動(dòng)脈病變嚴(yán)重和復(fù)雜程度呈正相關(guān)，且與冠心病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)獨(dú)立相關(guān)(P<0.05)，與心肌梗死的發(fā)病明顯相關(guān)(P<0.05)。李莉蕓等[35-36]對(duì)1 288例受試者研究后發(fā)現(xiàn)，A379V位點(diǎn)與冠心病發(fā)病無(wú)明顯關(guān)聯(lián)，但卻與心肌梗死發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān)。Gurung等[39]研究發(fā)現(xiàn)，379V等位基因與冠心病無(wú)明顯相關(guān)性，但純合的379V等位基因與心肌梗死的低風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。

2.4 I198T(rs1805018) 侯麗平等[5-6，20]發(fā)現(xiàn)I198T的198T等位基因明顯降低了Lp-PLA2的活性。Hoffmann等[21]卻發(fā)現(xiàn)198T與血漿Lp-PLA2活性無(wú)關(guān)且可能具有心血管保護(hù)作用。不少研究均認(rèn)為I198T與Lp-PLA2活性、冠心病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)均無(wú)明顯相關(guān)性[21-23，28]。但Chi等[24]發(fā)現(xiàn)，純合突變體198T198T攜帶者的冠心病風(fēng)險(xiǎn)高于野生型純合子198I198I[OR=1.51，95%CI(1.23，1.97)]。

2.5 V279F(rs16874954) V279F是一種位于酶活性位點(diǎn)附近的突變，日韓科學(xué)家在20世紀(jì)首先發(fā)現(xiàn)V279F與冠心病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。國(guó)內(nèi)李莉蕓等[35-36]同樣發(fā)現(xiàn)V279F位點(diǎn)多態(tài)性與冠心病發(fā)病相關(guān)，且冠心病病人的279V279F、279F279F基因型頻率明顯升高，279F等位基因攜帶者的冠心病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)更高、冠狀動(dòng)脈病變程度更重。V279F多態(tài)性位點(diǎn)被認(rèn)為與急性心肌梗死的發(fā)病有關(guān)[27]。但是后續(xù)歐洲及我國(guó)的大部分研究發(fā)現(xiàn)，V279F與冠心病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)之間無(wú)明顯相關(guān)性[5-6，22-25]。Santoso等[28]通過(guò)Meta分析則認(rèn)為V279F多態(tài)性對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化有保護(hù)作用。韓國(guó)Jang等[37]認(rèn)為279F等位基因與冠心病風(fēng)險(xiǎn)降低有關(guān)，但是279F279F基因型與Lp-PLA2活性無(wú)關(guān)。也有不少中外研究發(fā)現(xiàn)，由于該位點(diǎn)位于酶活性位點(diǎn)附近，突變時(shí)將引起Lp-PLA2活性降低，且279F279F純合子時(shí)Lp-PLA2幾乎無(wú)活性[5-6，17，31]。

2.6 Q281R(rs201256712) Q281R發(fā)生該位點(diǎn)的突變時(shí)所測(cè)得的Lp-PLA2幾乎無(wú)活性。2018年，印度學(xué)者通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)使用同源建模方法破譯了人、牛、兔等8個(gè)物種的Q281R突變體結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)突變體中疏水相互作用降低且與底物結(jié)合親和力較野生型弱，酶活性消失[39]。但是，該位點(diǎn)還沒(méi)有相關(guān)臨床研究的結(jié)論發(fā)表，Q281R與冠心病間的關(guān)系有待進(jìn)一步深入研究。

2.7 其他 侯麗平等[5-6]發(fā)現(xiàn)位于啟動(dòng)子區(qū)的rs13210554的T等位基因增加中國(guó)漢族人群心肌梗死的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。Qi等[20]發(fā)現(xiàn)位于內(nèi)含子9的rs2216465與Lp-PLA2活性降低有關(guān)。杜克大學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，包括位于內(nèi)含子的rs12528857、rs2216465、rs6899519、rs1362931、rs6929105、rs3799862、rs9381475等在內(nèi)的單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism，SNP)與心肌梗死相關(guān)(P<0.05)；位于內(nèi)含子的rs974670和rs9381475在調(diào)整了已知心血管風(fēng)險(xiǎn)變量后仍與冠心病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)獨(dú)立相關(guān)(P=0.01)[18]。

現(xiàn)有研究表明，Lp-PLA2基因多態(tài)性與冠心病之間的關(guān)系尚未明確，同一SNP在不同研究中的研究結(jié)果大相徑庭，因研究位點(diǎn)、人種、環(huán)境因素、樣本量以及統(tǒng)計(jì)學(xué)處理的不同而有所差異。當(dāng)前，越來(lái)越多的研究不單單著眼于單個(gè)位點(diǎn)，而是進(jìn)一步研究多個(gè)位點(diǎn)之間的聯(lián)合作用[20]。

3 單倍型(haploid genotype)與冠心病

單倍型，即單倍體基因型，遺傳學(xué)上是指在同一染色體上進(jìn)行共同遺傳的多個(gè)基因座上等位基因的組合。在多基因位點(diǎn)的研究中，理論上應(yīng)該存在位點(diǎn)數(shù)指數(shù)級(jí)個(gè)數(shù)的單倍型，但實(shí)際上很多研究卻只檢測(cè)出了個(gè)別單倍型的存在，并且單倍型與疾病之間的關(guān)聯(lián)具有更大的統(tǒng)計(jì)能力[36]。僅國(guó)內(nèi)的研究就給出了不少單倍型的研究結(jié)果。

3.1 379A379A+92R92R 2008年，李莉蕓等[35-36]研究發(fā)現(xiàn)279F379A單倍型與冠心病的發(fā)病相關(guān)(P=0.038)。此后，徐敏[26]明確了單倍型與冠心病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)存在關(guān)聯(lián)，對(duì)261例漢族冠心病病人進(jìn)行研究，在調(diào)整了影響因素后，發(fā)現(xiàn)379A379V+92R92R較最常見(jiàn)的單倍型379A379A+92R92R的冠心病相對(duì)發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)率下降46%(OR=0.54，P<0.05)，而379A379V+92R92H基因型病人冠心病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)是379A379A+92R92R基因型病人的3.335倍(P<0.05)。并且，單倍型379A92H在冠心病和對(duì)照組中分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.001)，同時(shí)攜帶92H等位基因和379A等位基因的受試者冠心病風(fēng)險(xiǎn)增高[OR=1.795，95%CI(1.250，2.578)]。

3.2 403TGG92H198I279V379A 侯麗平等[6]在研究了漢族人A379V、V279F、I198T、R92H、T403C、rs6935460、rs13210554等7個(gè)SNP位點(diǎn)后發(fā)現(xiàn)，心肌梗死組單倍型403TGG92H198I279V379A的頻率高于對(duì)照組，但該單倍型與冠心病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)無(wú)關(guān)。

3.3 92H279V198I和92R279V198T Hong等[22-23]對(duì)322例冠心病和414例非冠心病病人進(jìn)行R92H、V279F、I198T等SNP多態(tài)性研究，發(fā)現(xiàn)92H279V198I和92R279V198T這兩種單倍型病人的冠心病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)更高。

3.4 rs13218408和V279F Qi等[20]觀察到rs13218408和V279F對(duì)Lp-PLA2活性(P=0.058)和數(shù)量(P=0.003)有明顯的聯(lián)合效應(yīng)，它們的小等位基因一起與Lp-PLA2活性和數(shù)量降低有關(guān)(分別減少37.8%和41.6%)。

3.5 379A403C單倍型與冠心病 林賽梅等[3-4]發(fā)現(xiàn)A379V和T403C位點(diǎn)形成的379A403C單倍型與冠心病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)(P=0.009)。

3.6 92H和198T Chi等[24]分析4種SNP(R92H、I198T、V279F和A379V)與冠心病之間的關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)同時(shí)包含92H和198T等位基因的單倍型與冠心病風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)(P=0.002 1)。

上述研究表明，單倍型與冠心病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)存在某些關(guān)聯(lián)，但這些單倍型似乎都沒(méi)有強(qiáng)化其中個(gè)別SNP所確定的關(guān)聯(lián)，這一方面值得進(jìn)一步深入研究。

4 小 結(jié)

Lp-PLA2單基因位點(diǎn)的突變可能與冠心病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)無(wú)明確相關(guān)性，但包含其等位基因的單倍型卻與冠心病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)甚至死亡率存在很強(qiáng)的相關(guān)性，多位點(diǎn)之間通過(guò)很強(qiáng)的相互關(guān)聯(lián)對(duì)Lp-PLA2這一蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)以及活性的影響明顯，并通過(guò)Lp-PLA2影響動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成，進(jìn)而參與到冠心病的發(fā)病中。通過(guò)人工智能分析及更深入的研究等，有望闡明Lp-PLA2基因多態(tài)性，特別是單倍型與冠心病的相關(guān)性，提升冠心病的防治，推進(jìn)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展。