郭盛虎,史 健
載脂蛋白E(ApoE)是正常人血漿脂蛋白重要成分,在參與脂質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)、儲(chǔ)存、利用及排泄中發(fā)揮重要作用[1]。ApoE是1973年Shore等在正常人的極低密度脂蛋白(VLDL)中首次發(fā)現(xiàn)的,其基因定位于人類第19對(duì)染色體長(zhǎng)臂上,長(zhǎng)37 kb,該基因包含4個(gè)外顯子和3個(gè)內(nèi)含子。其cDNA長(zhǎng)為1.63 kb,基因的最初產(chǎn)物為含317個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì),被一個(gè)含18個(gè)氨基酸的信號(hào)肽裂解后,變成由299個(gè)氨基酸組成的成熟蛋白。在血漿中存在3種主要異構(gòu)體(E2、E3、E4),由位于同一基因位點(diǎn)上的3個(gè)等位基因(ε2、ε3、ε4)所編碼,構(gòu)成3種純合子(E2/2、E3/3、E4/4),3種雜合子(E3/2、E4/3、E4/2)[2]。ApoE存在于多種脂蛋白顆粒中,不同于其他載脂蛋白的是,其他載脂蛋白多由肝臟合成,而ApoE在肝、腦、腎、脾、表皮、子宮中都有合成。ApoE是正常人血漿脂蛋白中重要的成分,在參與脂質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)、儲(chǔ)存、利用及排泄中發(fā)揮重要作用。同時(shí)ApoE作為乳糜微粒(CM)、VLDL、高密度脂蛋白(HDL)的重要組分,有利于這些脂蛋白(LP)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,并通過與低密度脂蛋白受體(LDL- R)和肝 ApoE受體結(jié)合,促進(jìn)CM、低密度脂蛋白(LDL)、VLDL的降解,且有轉(zhuǎn)運(yùn)和調(diào)節(jié)脂類代謝的作用,特別是與機(jī)體總膽固醇(TC)的代謝密切相關(guān)[3]。近年來有關(guān)ApoE與惡性腫瘤關(guān)系的研究也備受關(guān)注。有研究表明ApoE與LDL-P的結(jié)合可以誘發(fā)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的變化,從而調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)[4]。亦有研究表明其是一個(gè)潛在的細(xì)胞增殖抑制劑,因此也被認(rèn)為是一種有相當(dāng)大作用的抗氧化劑,并且能抑制腫瘤的生長(zhǎng)和擴(kuò)散[5]。但ApoE與腫瘤的發(fā)生、轉(zhuǎn)移的確切關(guān)系尚未被闡明,目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究結(jié)果仍存在分歧。
1.1ApoE與早發(fā)冠心病(coronary heart disease,CHD)CHD是由遺傳和環(huán)境危險(xiǎn)因素共同作用而發(fā)病的多基因遺傳性疾病。在CHD的發(fā)生和發(fā)展中,遺傳因素可能更為重要。早發(fā)CHD是指發(fā)病時(shí)男性≤55歲,女性≤65歲,是CHD的一種特殊形式。近年來隨著分子生物學(xué)的迅速發(fā)展及人類基因組計(jì)劃的進(jìn)行,從基因水平闡明CHD尤其是早發(fā)CHD發(fā)病機(jī)制成為醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)。Kolovou等[6]曾推測(cè)如果ApoE基因多態(tài)性在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病機(jī)制中是一個(gè)重要的遺傳因素,那么其將影響CHD的發(fā)病年齡。隨后一項(xiàng)對(duì)瑞典雙生子的研究顯示,年輕患者發(fā)生CHD主要是受遺傳因素影響。因此學(xué)者推測(cè)ApoE遺傳基因的多態(tài)性與CHD的發(fā)病年齡相關(guān)。Keavney等[7]研究提示,ApoE遺傳基因的多態(tài)性與CHD發(fā)生相關(guān),ε4基因型不僅是CHD發(fā)病的獨(dú)立危險(xiǎn)因子,而且是早發(fā)CHD的獨(dú)立危險(xiǎn)因子,純合子ε4/4更是導(dǎo)致CHD發(fā)病年齡提前的危險(xiǎn)因素。以上研究說明ApoE參與了動(dòng)脈粥樣硬化的遺傳過程,使CHD的發(fā)病年齡有提前的趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)學(xué)者在ApoE基因型與CHD關(guān)系的研究中也得出相似結(jié)論,我國(guó)馬娟等[8]采用基因芯片技術(shù)分析24例早發(fā)冠心病和66例遲發(fā)冠心病的ApoE基因多態(tài)性及等位基因頻率分布。結(jié)果發(fā)現(xiàn),早發(fā)CHD組ε4等位基因頻率明顯高于對(duì)照組〔16.7%:9.5%;P<0.05,OR=2.301,95%CI(1.203,4.398)〕,綜合國(guó)內(nèi)外研究資料可見,ApoE基因多態(tài)性與早發(fā)CHD發(fā)病存在密切相關(guān),ε4等位基因與CHD早發(fā)相關(guān)。
1.2ApoE與阿爾茨海默病(AD)AD是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)原發(fā)性退行性變性疾病,主要臨床表現(xiàn)為癡呆綜合征。本病起病徐緩,病程呈進(jìn)行性,病因迄今未明。近年來AD發(fā)病率逐年上升,已成為全世界關(guān)注的公共衛(wèi)生問題。國(guó)外研究表明,ApoE基因型與AD相關(guān),攜帶ε4基因在不同地域不同人群中均可增加AD的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn),并且使AD的發(fā)病年齡提前。ε4基因編碼的蛋白為ApoE4。國(guó)內(nèi)學(xué)者的研究結(jié)果也表明,ApoE4與AD相關(guān),我國(guó)學(xué)者許瑚[9]分別測(cè)定了30例AD、30例血管性癡呆、30例正常對(duì)照者血清中ApoE4的水平。經(jīng)t檢驗(yàn),AD組患者與血管性癡呆組、正常對(duì)照組血清ApoE4水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。血管性癡呆組患者與正常對(duì)照組ApoE4水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。從以上研究結(jié)果可以看出,AD組ApoE4水平高于血管性癡呆、正常對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)同樣證實(shí)高ApoE4水平與AD相關(guān),其結(jié)果與國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道相一致。通過大量閱讀近年來有關(guān)ApoE與AD相關(guān)文獻(xiàn)可發(fā)現(xiàn),血清ApoE4測(cè)定可以作為一個(gè)較好的AD輔助診斷指標(biāo)已達(dá)到共識(shí)。
1.3ApoE與糖尿病腎病(diabetic nephropathy,DN)DN是1型糖尿病(type 1 d iabetes mellitus,T1DM)和2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)的嚴(yán)重并發(fā)癥之一,被認(rèn)為是終末期腎功能衰竭的主要原因。DN的發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明,ApoE基因作為一種與物質(zhì)代謝相關(guān)的基因,其多態(tài)性與DN的發(fā)生有著密切的聯(lián)系。目前國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中主要有兩種觀點(diǎn),第一種認(rèn)為ε2基因?yàn)镈N的危險(xiǎn)因素,ε4基因攜帶者為T2DM患者DN發(fā)生和發(fā)展的保護(hù)因素,主要相關(guān)的研究結(jié)果有以下幾項(xiàng),Guan等[10]研究發(fā)現(xiàn),ε2基因攜帶者發(fā)生腎小球肥大的危險(xiǎn)性是ε3攜帶者的5.42倍。Hsu等[11]在校正了其他發(fā)生DN的危險(xiǎn)因素后發(fā)現(xiàn)等位基因E2能夠加快腎病的進(jìn)展,而等位基因ε4卻減緩了發(fā)病進(jìn)程。同樣Hsieh等[12]研究證實(shí):ε2基因攜帶者更容易發(fā)生DN,且與血脂水平無明顯關(guān)系。Eto等[13]在對(duì)日本T2DM并發(fā)DN人群的研究中發(fā)現(xiàn),等位基因ε2與DN相關(guān)。Araki等[14]對(duì)日本429例T2DM患者的隨訪研究發(fā)現(xiàn),在ε2基因攜帶者中19%出現(xiàn)腎損害進(jìn)展,非ε2等位基因攜帶者中僅有6%發(fā)生腎損害進(jìn)展,即ε2基因攜帶者較非攜帶者發(fā)展為DN的危險(xiǎn)性增加3倍,也因此認(rèn)為ε2基因是日本人T2DM發(fā)展為DN的危險(xiǎn)因素之一。Kwon等[15]對(duì)韓國(guó)58例無蛋白尿的T2DM患者和36例微量蛋白尿患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),發(fā)生蛋白尿的危險(xiǎn)度攜帶基因ε2者為0.833,攜帶基因ε4者為0.205,因此考慮ε4基因攜帶者為T2DM患者DN發(fā)生和發(fā)展的保護(hù)因素。此結(jié)果同樣在Leiva等[16]研究中得到驗(yàn)證。Leiva的研究顯示,85例T2DM并發(fā)DN的患者中等位基因ε4攜帶比例為8%,非DN患者中等位基因ε4攜帶比例為25.9%,同樣證實(shí)ε4是DN的保護(hù)因子。因此便形成了第一種觀點(diǎn),ε2基因?yàn)镈N的危險(xiǎn)因素,ε4基因攜帶者為T2DM患者DN發(fā)生和發(fā)展的保護(hù)因素。然而第二種觀點(diǎn)認(rèn)為ε4基因?yàn)镈N的危險(xiǎn)因素,同樣有多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)。比如Lehtinen等[17]對(duì)84例芬蘭T2DM患者進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)9年的隨訪研究后認(rèn)為:ε4基因攜帶可降低腎小球?yàn)V過率。Ilhan等[18]對(duì)108例土耳其T2DM患者的研究也表明:ε4等位基因是DN的危險(xiǎn)因子。Ukkola等[19]在研究中發(fā)現(xiàn):攜帶ε2等位基因的T2DM患DN發(fā)生率明顯下降,T2DM伴微量清蛋白尿組ε4等位基因頻率(16.7%)明顯高于正常組(9.7%);Boizel等[20]的研究同樣認(rèn)為ApoE等位基因ε2是T2DM的保護(hù)性基因,ε4則是易感基因,可能通過影響血脂水平和(或)直接作用于微血管內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)揮作用。由于國(guó)外實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異較大,并不能得出較為一致的結(jié)論。同時(shí),國(guó)外文獻(xiàn)研究對(duì)象與我國(guó)人群的生活環(huán)境、種族均存在巨大差異,因此其結(jié)論不一定適合我國(guó)人群。為了進(jìn)一步闡明我國(guó)人群中ApoE與糖尿病腎病的關(guān)系,我國(guó)學(xué)者王袁等[21]收集針對(duì)中國(guó)人群的同類研究結(jié)果進(jìn)行定量綜合,查閱有關(guān)我國(guó)T2DM人群與ApoE基因多態(tài)性研究的相關(guān)文獻(xiàn),利用Meta分析系統(tǒng)性評(píng)價(jià)T2DM患者中并發(fā)DN(DN組)與未并發(fā)DN(對(duì)照組)患者的ApoE基因型分布和等位基因頻率進(jìn)行分析和比較,計(jì)算比值比(OR值)。結(jié)果顯示,ApoE基因多態(tài)性與T2DM患者DN的發(fā)生相關(guān)?;蛐虴2/3、E3/4和等位基因ε2、ε4可能是我國(guó)T2DM患者并發(fā)DN的危險(xiǎn)因子。筆者認(rèn)為此結(jié)果比較客觀地闡明了我國(guó)人群中ApoE基因型與糖尿病腎病的關(guān)系。
許多研究表明,ApoE不僅是膽固醇代謝中的調(diào)控蛋白,而且有研究表明其是一個(gè)潛在的細(xì)胞增殖的抑制劑,因此也被認(rèn)為是一種有相當(dāng)大作用的抗氧化劑,并且能抑制腫瘤的生長(zhǎng)和擴(kuò)散。有學(xué)者認(rèn)為等位基因ε2的保護(hù)作用最強(qiáng),ε4的保護(hù)作用最差,ε3的作用居中。在ApoE與前列腺癌的研究中人們發(fā)現(xiàn)前列腺癌患者的ε4等位基因的頻率要比正常人增高,但尚無研究表明ε4等位基因的表達(dá)增高將增加前列腺癌的患病風(fēng)險(xiǎn)。ε4基因在前列腺癌患者中基因的頻率增高的機(jī)制尚未被闡明。在ApoE于卵巢癌的研究中,人們發(fā)現(xiàn)在卵巢癌中載脂蛋白E的mRNA的表達(dá)增高了10倍以上,ApoE的低表達(dá)可導(dǎo)致卵巢癌細(xì)胞增長(zhǎng)停滯甚至凋亡[22]。因此,ApoE與卵巢癌關(guān)系目前較為明確,ApoE的高表達(dá)為卵巢癌的易患因素。但在ApoE與乳腺癌、肺癌的研究中結(jié)果差異較大,Moysich等[23]通過對(duì)260位乳腺癌患者的研究發(fā)現(xiàn),ε4等位基因頻率增高??墒牵琋iemi等[24]關(guān)于299例患有女性良性腺疾病與正常人對(duì)比的研究發(fā)現(xiàn),ApoE等位基因的表達(dá)沒有顯著差異,同樣在近幾年的文獻(xiàn)報(bào)道中,有關(guān)乳腺癌患者ApoE等位基因的表達(dá)的情況眾口不一,有學(xué)者實(shí)驗(yàn)證明乳腺癌患者ApoE等位基因的表達(dá)沒有差異,有學(xué)者數(shù)據(jù)顯示乳腺癌患者ε4基因頻率增高,目前有關(guān)ApoE等位基因的表達(dá)與乳腺癌的關(guān)系尚無定論。在ApoE與肺癌的研究中,Zoran等[25]通過對(duì)42例患有非小細(xì)胞肺癌的正常組織與肺癌組織對(duì)比研究發(fā)現(xiàn),在可切除的非小細(xì)胞肺癌組織中,ApoE基因及蛋白表達(dá)增高;而血清中ApoE水平減低,而且組織中ApoE水平與血清中水平成反比。但是無論是組織中ApoE的增高還是血清中ApoE的減低,都與肺癌的分期不相關(guān)。其不僅獨(dú)立于腫瘤的病理類型,同時(shí)也并不能預(yù)測(cè)患者生存期。但是Wen-Pin Sua等研究發(fā)現(xiàn),肺腺癌并伴有惡性胸腔積液的患者,其細(xì)胞中ApoE水平高。ApoE基因敲除的肺腺癌細(xì)胞增殖、遷移的速度減慢。所以有人認(rèn)為ApoE的過表達(dá)可作為肺腺癌病伴有惡性胸腔積液患者預(yù)后不良的標(biāo)記??梢姡贏poE與乳腺癌、肺癌的研究中結(jié)果差異還是較大的,分析上述研究結(jié)果不同的原因可能有以下幾點(diǎn):(1)地域、種族的不用造成研究結(jié)果的差異。(2)實(shí)驗(yàn)方法的不同和測(cè)量手段的差異。(3)所取標(biāo)本(血清、組織、癌組織)的不同。由于目前得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不能達(dá)到統(tǒng)一的結(jié)論,所以今后仍需大樣本、多中心的實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步研究ApoE與乳腺癌、肺癌的關(guān)系。近期又有研究表明ApoE在結(jié)腸癌、胃、胰腺腫瘤中表達(dá)增高[26]??梢夾poE與腫瘤的研究已日益廣泛的開展,雖然目前研究結(jié)果仍存在一定差異,但隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn),相信ApoE基因及蛋白的表達(dá)與惡性腫瘤的關(guān)系也將最終被闡明。
總之,ApoE作為血漿脂蛋白中重要的成分,其在參與脂質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)、儲(chǔ)存、利用及排泄中發(fā)揮重要作用。可以肯定的是ApoE基因多態(tài)性與早發(fā)CHD發(fā)病存在密切關(guān)聯(lián),ε4等位基因與CHD早發(fā)相關(guān)。血清ApoE4測(cè)定可以作為一個(gè)較好的AD輔助診斷指標(biāo)。ApoE基因多態(tài)性與T2DM患者DN的發(fā)生相關(guān),并且等位基因ε2、ε4可能是我國(guó)T2DM患者并發(fā)DN的危險(xiǎn)因子。在ApoE與惡性腫瘤方面,多項(xiàng)研究表明載脂蛋白E的表達(dá)與腫瘤相關(guān),但結(jié)果尚存在爭(zhēng)議,隨著研究的進(jìn)一步深入,日后可能會(huì)逐步揭示出ApoE與腫瘤的發(fā)生及發(fā)展的關(guān)聯(lián)。可以預(yù)測(cè)的是,ApoE既然與腫瘤發(fā)生、發(fā)展相關(guān),那么在ApoE與腫瘤的關(guān)系進(jìn)一步得到闡明后,ApoE將可以作為新的腫瘤標(biāo)記物在評(píng)估腫瘤患者病情及預(yù)后方面做出貢獻(xiàn)。
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