前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草溶菌素9基因rs505151多態(tài)性與冠心病關(guān)系的Meta分析

王 可，閆 鵬，趙希坤，張恒亮，王騰飛，趙磊磊，董平栓

冠心病(coronary heart disease，CHD)是動脈粥樣硬化導(dǎo)致器官病變的最常見疾病，近年來，冠心病發(fā)病呈明顯的年輕化趨勢，是嚴(yán)重危害人類健康的主要疾病之一，其病因復(fù)雜，與環(huán)境、遺傳、生活方式等密切相關(guān)，其中，脂質(zhì)代謝異常是動脈粥樣硬化最重要的危險因素，而前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草溶菌素9(proprotein convertase subtilisin/kexin type 9，PCSK9)又被稱為神經(jīng)細(xì)胞凋亡調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化酶1(neural apoptosis regulated convertas 1，NARC1)，可以通過調(diào)節(jié)肝臟細(xì)胞膜低密度脂蛋白受體(low-density lipoprotein receptor，LDLR)參與血脂代謝過程，如PCSK9過度表達(dá)可以使肝臟表面LDLR降解，導(dǎo)致血漿低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平升高，進(jìn)而增加冠心病的易感性[1-2]。近年來，關(guān)于PCSK9基因與冠心病關(guān)系的研究不斷增加，其中，PCSK9基因rs505151多態(tài)性位點可以作為LDL-C和冠心病嚴(yán)重程度的預(yù)測因素[3]，但是關(guān)于PCSK9基因rs505151多態(tài)性與冠心病發(fā)生風(fēng)險是否相關(guān)的研究結(jié)果并不一致。因此，本研究對PCSK9基因rs505151多態(tài)性與冠心病發(fā)生風(fēng)險關(guān)系的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行Meta分析，探討兩者之間的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 文獻(xiàn)檢索及其策略 兩位檢索人員通過計算機(jī)獨立檢索相應(yīng)的中英文數(shù)據(jù)庫(萬方、中國知網(wǎng)、維普、PubMed和MedLine等)，同時手工檢索相應(yīng)文獻(xiàn)后的參考文獻(xiàn)，盡量保證文獻(xiàn)檢索的全面性，如遇不一致通過討論解決，檢索日期為建庫至2019年11月1日。其中中文檢索主題詞或關(guān)鍵詞為：神經(jīng)細(xì)胞凋亡調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化酶1或NARC1或前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草溶菌素9或PCSK9或rs505151或E670G或23968 A>G、基因、多態(tài)性、冠心病或急性冠脈綜合征或缺血性心臟病或急性心肌梗死。英文檢索主題詞或關(guān)鍵詞為：“proprotein convertase subtilisin/kexin type 9”or “PCSK9”or “neural apoptosis regulated convertas 1”or“NARC1”，gene，“polymorphism”or “variant”“l(fā)ipid”or“dyslipidemia”“coronary heart disease”or“coronary artery disease”or“myocardial infarction”or “acute coronary syndrome”or“ischemic heart disease”or“CAD”or“CHD”。

1.2 文獻(xiàn)納入和排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：①病例-對照研究；②隊列研究；③病例組冠心病診斷明確；④病例組和對照組各基因型數(shù)據(jù)能夠有效地計算比值比(OR)和95%CI；⑤對照組的基因型分布滿足Hardy-Weinberg平衡(Hardy-Weinberg equilibrium，HWE)；⑥以紐卡斯?fàn)?渥太華量表(Newcastle-Ottawa Scale，NOS)評價文獻(xiàn)，文獻(xiàn)質(zhì)量評分≥5分。排除標(biāo)準(zhǔn)：①個案、摘要、綜述、動物研究和重復(fù)發(fā)表的文獻(xiàn)；②對照組的基因型分布不滿足HWE平衡；③文獻(xiàn)評分低者(<5分)；④數(shù)據(jù)不完整無法計算OR值和95%CI的文獻(xiàn)。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 本Meta分析關(guān)聯(lián)強(qiáng)度的評價指標(biāo)為OR值及其95%CI，共包括5種基因型模型：純合子模型(GG vs AA)、雜合子模型(AG vs AA)、顯性模型(GG+AG vs AA)、隱性模型(GG vs AA+AG)和直接比較基因頻率(G vs A)。通過χ2檢驗評估對照組基因型分布的HWE情況，若P>0.05表示符合HWE平衡。應(yīng)用Review Manager 5.3軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行合并統(tǒng)計學(xué)分析。利用Q檢驗評估納入研究間的異質(zhì)性，若所納入的研究無異質(zhì)性(P≥0.05)則采用固定效應(yīng)模型，否則采用隨機(jī)效應(yīng)模型合并數(shù)據(jù)。同時繪制倒置的漏斗圖分析發(fā)表偏倚性。

2 結(jié) 果

2.1 納入文獻(xiàn)的基本特征 共檢索到18篇相關(guān)文獻(xiàn)[4-21]，其中有3篇文獻(xiàn)共4項病例-對照研究的對照組基因型分布不滿足HWE平衡[13，15，19]，遂將其剔除，最終納入研究的文獻(xiàn)共15篇，共包括16項病例對照研究，涉及冠心病病人3779例(病例組)，對照組5 199例。其中關(guān)于亞洲人群的研究有13項，關(guān)于高加索人群的研究有3項。納入文獻(xiàn)的基本特征見表1。

表1 納入文獻(xiàn)的基本特征

2.2 Meta分析結(jié)果 依據(jù)異質(zhì)性檢驗結(jié)果的不同分別選擇固定效應(yīng)模型和隨機(jī)效應(yīng)模型合并OR值，本研究Meta分析結(jié)果顯示，在總體人群中，PCSK9基因rs505151各基因模型均與冠心病相關(guān)(P<0.01)，考慮到種群差異對PCSK9基因rs505151多態(tài)性的影響，根據(jù)區(qū)域種群的不同進(jìn)一步進(jìn)行亞組分析，結(jié)果表明，在亞洲人群PCSK9基因rs505151雜合子模型(AG vs AA)、顯性模型(GG+AG vs AA)和G等位基因與冠心病相關(guān)(P<0.01)，而純合子模型(GG vs AA)和隱性模型(GG vs AA+AG)與冠心病無關(guān)(P>0.05)；在高加索人群中，PCSK9基因rs505151純合子模型(GG vs AA)、隱性模型(GG vs AA+AG)與冠心病有關(guān)(P<0.05)，而雜合子模型(AG vs AA)、顯性模型(GG+AG vs AA)和G等位基因與冠心病無關(guān)(P>0.05)?？梢?，PCSK9基因rs505151多態(tài)性與冠心病密切相關(guān)。詳見表2及圖1～圖5。

表2 各基因模型的異質(zhì)性檢驗結(jié)果及Meta分析結(jié)果

圖1 PCSK9基因rs505151各基因模型GG vs AA與冠心病關(guān)系的Meta分析

圖2 PCSK9基因rs505151各基因模型AG vs AA與冠心病關(guān)系的Meta分析

圖3 PCSK9基因rs505151各基因模型GG+AG vs AA與冠心病關(guān)系的Meta分析

圖4 PCSK9基因rs505151各基因模型GG vs AA+AG與冠心病關(guān)系的Meta分析

圖5 PCSK9基因rs505151各基因模型G vs A與冠心病關(guān)系的Meta分析

2.3 發(fā)表性偏倚與敏感度分析 漏斗圖中各點分布對稱(見圖6)，說明無明顯的發(fā)表性偏倚。在敏感度分析過程中，分別以固定效應(yīng)模型和隨機(jī)效應(yīng)模型合并OR值，各基因模型(除了高加索人群中直接比較基因頻率外)的結(jié)果無變化，說明目前所得結(jié)果是較穩(wěn)定可靠。

圖6 PCSK9基因rs505151純合子模型(GG vs AA)與冠心病關(guān)系的漏斗圖

3 討 論

PCSK9基因位于人類1p32.3，約長29 kb，包含12個外顯子和1個內(nèi)含子，共3 617個堿基，編碼692個氨基酸[22]。PCSK9基因編碼的NARC-1主要表達(dá)于肝臟、腎臟和小腸，PCSK9可通過調(diào)控肝臟細(xì)胞LDLR的表達(dá)水平，干擾LDLR介導(dǎo)的LDL-C攝取而影響血漿LDL-C的含量[23-24]。依據(jù)PCSK9基因突變的功能特性分為功能獲得型突變(gain-of-function，GOF)和功能缺失型突變(loss-of-function，LOF)兩種突變形式，其中GOF(常見的有E670G、D129G、R218S、R104C和S127R等)使PCSK9功能增強(qiáng)，增加了LDLR的降解，使循環(huán)血中LDL-C含量增加，更利于誘發(fā)心血管事件(如冠心病的發(fā)生)；相反，LOF(常見的有R46L、Y142X、C679X、P616L、G106R和V114A等)使PCSK9功能減弱，減少了LDLR的降解，使循環(huán)血中LDL-C含量減少，降低了罹患心血管疾病的發(fā)生風(fēng)險[25-27]。其中，rs505151(E670G)位于第12外顯子，屬于GOF，其A/G堿基突變可導(dǎo)致PCSK9蛋白670位的谷氨酸被甘氨酸所取代。既往已有很多關(guān)于PCSK9基因rs505151多態(tài)性與冠心病發(fā)病相關(guān)性的研究，但是各研究間的結(jié)果并不一致。有研究發(fā)現(xiàn)PCSK9基因rs505151多態(tài)性與冠心病發(fā)病風(fēng)險無關(guān)[20]，而有研究發(fā)現(xiàn)兩者具有相關(guān)性[21]。因此，通過研究PCSK9各基因型與冠心病之間的關(guān)系，為將來進(jìn)行有效的冠心病防治提供重要的理論基礎(chǔ)，進(jìn)而降低心腦血管疾病的發(fā)生率和死亡率。

本Meta分析結(jié)果顯示在總體人群PCSK9基因rs505151純合子模型(GG vs AA)、雜合子模型(AG vs AA)、顯性模型(GG+AG vs AA)、隱性模型(GG vs AA+AG)和G等位基因與冠心病關(guān)系的合并OR(95%CI)分別為2.47[1.32，4.62]、1.48[1.19，1.84]、1.52[1.21，1.92]、2.27[1.21，4.26]和1.51[1.20，1.89]，對應(yīng)P值均小于0.05；亞洲人群的合并OR(95%CI)分別為1.98[0.99，3.98]、1.55[1.19，2.01]、1.58[1.19，2.08]、1.80[0.89，3.63]和1.54[1.17，2.01]；高加索人群的合并OR(95%CI)分別為6.37[1.45，27.93]、1.28[0.90，1.84]、1.40[0.99，1.99]、6.05[1.37，26.77]和1.47[0.99，2.18]。可見，不論是在總體人群和亞洲人群，還是在高加索人群，PCSK9基因rs505151多態(tài)性均與冠心病相關(guān)。漏斗圖未發(fā)現(xiàn)明顯的發(fā)表性偏倚，并且目前所得的結(jié)果是穩(wěn)定可靠的。

本Meta分析的創(chuàng)新性和局限性：①本Meta分析所納入文獻(xiàn)的數(shù)量比既往研究更多，并且剔除了對照組不符合HWE的文獻(xiàn)，所得結(jié)果的可信度更高；②本Meta分析表明，不論是亞洲人群還是高加索人群，PCSK9基因rs505151多態(tài)性與冠心病易感性均相關(guān)；③PCSK9抑制劑在降低冠心病風(fēng)險方面具有一定的安全性[28]，本Meta分析進(jìn)一步表明，針對PCSK9基因靶點的藥物亦可能在降低冠心病風(fēng)險中發(fā)揮一定的作用，有望成為心血管疾病預(yù)防的靶標(biāo)；④本Meta分析納入的文獻(xiàn)僅為英文和中文，而未將其他語種的研究文獻(xiàn)納入，可能存在潛在的發(fā)表性偏倚；⑤由于性別、環(huán)境、生活習(xí)慣等因素均與冠心病的發(fā)生有關(guān)，而本研究未將上述因素考慮其中，所得結(jié)果可能存在一定的片面性；⑥關(guān)于高加索人群的研究僅3篇，數(shù)量有限，所得結(jié)果的可信度較低。

總之，本研究表明PCSK9基因rs505151多態(tài)性與冠心病易感性相關(guān)，可作為進(jìn)一步的研究作為指導(dǎo)。