黃文鶯 劉亦偉 王長(zhǎng)連 黃品芳 張陳枝 (福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院,福建 福州 350005)
既往研究證實(shí)高血脂、高血壓及吸煙是冠心病發(fā)病的主要危險(xiǎn)因素,而參與花生四烯酸代謝的CYP2家族亦在心血管系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)表達(dá)〔1〕,其遺傳多態(tài)性是否與冠心病的易感性相關(guān),仍鮮見報(bào)道。CYP2C19為參與機(jī)體Ⅰ相代謝的氧化酶,其遺傳多態(tài)性自1993年證實(shí),迄今為止,已發(fā)現(xiàn)其存在34個(gè)突變基因,48種等位基因。研究表明,該編碼基因某些位點(diǎn)的突變與一些消化系統(tǒng)癌癥的易感性有關(guān)〔2〕,該基因編碼的產(chǎn)物亦是氯吡格雷〔3〕、奧美拉唑〔4〕等藥物和多種內(nèi)源性激素的主要代謝酶,其多態(tài)性是影響這些相關(guān)藥物體內(nèi)動(dòng)力學(xué)及藥效學(xué)的重要因素,且其分布存在地域及種族差異。本文采用基因芯片雜交法對(duì)福建籍漢族冠心病人群進(jìn)行多態(tài)性分析。
1.1 研究對(duì)象 本院2013年3月至2015年1月冠心病住院患者1 200例,福建籍常住居民,無異族通婚史,無血緣關(guān)系,男927例,女273例,年齡21~95〔平均(64.3±12.2)〕歲,經(jīng)冠狀動(dòng)脈造影證實(shí),均符合缺血性心臟病診斷標(biāo)準(zhǔn)〔5〕。剔除先天性心臟病患者、風(fēng)濕性心臟病患者、多臟器衰竭患者、精神障礙未能配合者。
1.2 主要儀器 Thermal cycler T100 PCR儀(美國(guó)Bio-Rad公司);e-Hyb全自動(dòng)雜交儀、BE2.0生物芯片識(shí)讀儀、BaiO?基因芯片圖像分析軟件V2.0(上海百傲科技有限公司);TU1901雙光束紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)。
1.3 試藥與試劑 血液基因組DNA提取試劑盒(北京天根生化公司);CYP2C19基因檢測(cè)試劑盒(上海百傲科技有限公司);PCR引物合成(上海百傲科技有限公司);PCR產(chǎn)物測(cè)序(上海生工生物工程有限公司)。
1.4 采樣及DNA擴(kuò)增 入選患者采集全血于EDTA抗凝管中,24 h內(nèi)用吸附柱法提取DNA,以紫外法檢測(cè)DNA純度及濃度。精密吸取符合條件的DNA模板10 μl,加入擴(kuò)增液與反應(yīng)液,在25 μl體系中行以下PCR擴(kuò)增程序:50℃預(yù)變性5 min;94℃變性30 s,72℃退火延伸 30 s,35次循環(huán);72℃延伸5 min。PCR反應(yīng)后產(chǎn)物至冰箱2℃ ~8℃保存。
1.5 雜交反應(yīng)和基因分型 以上PCR產(chǎn)物加入雜交緩沖液,與抗體和顯色劑經(jīng)百傲雜交儀反應(yīng)后雜交于基因芯片上,根據(jù)第636號(hào)及681號(hào)堿基對(duì)突變情況,分為野生純合子型*1/*1(636GG/681GG)、突變雜合子型*1/*2(636GG/681GA)、*1/*3(636GA/681GG)和突變純合型*2/*2(636GG/681AA)、*2/*3(636GA/681GA)、* 3/*3(636AA/681GG)等6種基因型。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 組間比較行χ2檢驗(yàn)。
2.1 基因型判讀及驗(yàn)證 圖1為不同基因型患者的雜交芯片圖譜。將以上PCR產(chǎn)物用直接測(cè)序法驗(yàn)證,見圖2。
圖1 CYP2C19各基因型雜交芯片圖譜
2.2 入選患者的基因型分布 1 200例入選患者基因型分布見表1,681號(hào)堿基對(duì)突變率為32.28%,636號(hào)堿基對(duì)突變率為5.04%。單倍型分布見表2。基因分布頻率符合Hardy-weinberg平衡定律(681*2 的 χ2值為 0.03;636*3 的 χ2值為2.64,P>0.05),表明本組病例具有群體代表性。
圖2 CYP2C19各基因型直接測(cè)序圖譜
2.3 不同人群基因型分布 將本文人群的基因頻率分布與文獻(xiàn)報(bào)道的不同地區(qū)的健康人群比較,結(jié)果見表2,CYP2C19*2、*3單倍型與文獻(xiàn)中不同人群的分布比較見表3,冠心病患者與同地區(qū)健康人群基因頻率分布無顯著差異(P=0.947)。該頻率分布與國(guó)內(nèi)哈薩克族人群均有顯著差異(P<0.05),且與土耳其、俄羅斯、意大利、比利時(shí)、玻利維亞、丹麥、埃及、貝寧及美籍非洲人的基因頻率分布均存在極顯著差異(P<0.01)。
表1 福建籍漢族冠心病患者CYP2C19基因型分布〔n(%)〕
表2 CYP2C19基因型分布比較(%)
表3 CYP2C19單倍型分布比較(%)
近年冠心病的發(fā)病率呈顯著上升趨勢(shì),這不僅和高血壓、肥胖、吸煙、飲酒等因素有關(guān),個(gè)體遺傳背景的差異也是導(dǎo)致該病發(fā)生的重要機(jī)制〔18〕。CYP2C19作為參與花生四烯酸代謝途徑的關(guān)鍵酶之一,通過參與環(huán)氧二十碳三烯酸的合成,參與冠心病進(jìn)展的調(diào)控〔19〕。CYP2C19編碼基因的許多多態(tài)性位點(diǎn)被鑒定是導(dǎo)致酶產(chǎn)物生物活性差異的主要因素,研究亦提示該基因位點(diǎn)的多態(tài)性與某些人群的冠心病發(fā)生率相關(guān)〔20〕。
本文人群與河南漢族〔21〕(P=0.894)、浙江漢族〔22〕(P=0.865)人群該基因分布亦無顯著差異。福建籍漢族健康人群〔6〕,年齡14~90歲,與本文研究人群相仿。將本文人群與該人群(無高血脂及高血壓患者)導(dǎo)致冠心病的危險(xiǎn)因素(高血脂、高血壓)用二分類Logistic回歸分析,結(jié)果兩組人群在高血脂和高血壓這兩種冠心病危險(xiǎn)因素的暴露情況無顯著差異(P=0.921)。本文CYP2C19*2及*3分布與健康人群分布無顯著差異,或許由于冠心病誘發(fā)因素多,同時(shí)受血清淀粉樣蛋白A表達(dá)基因、Tanis蛋白表達(dá)基因、三磷酸腺苷結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)子A1基因等多態(tài)性共同影響,加之生活環(huán)境及飲食習(xí)慣等差異,使本文考察群體CYP2C19多態(tài)性與冠心病易感性無顯著關(guān)聯(lián)。
文獻(xiàn)〔6~17〕研究人群,除土耳其有部分普通感冒患者外,其余均為健康人群,各群體年齡分布與本文研究人群相似,而非洲、美洲、歐洲部分國(guó)家、地區(qū)人群CYP2C19基因頻率分布與本文存在顯著差異,表明該基因多態(tài)性分布具有民族、地域差異,提示在涉及該基因的物質(zhì)代謝研究及應(yīng)用過程中,需考慮不同的遺傳學(xué)背景。
1 Bieche I,Narjoz C,Asselah T,et al.Reverse transcriptase PCR quantification of mRNA levels from cytochrome(CYP)1,CYP2 and CYP3 families in 22 different human tissues〔J〕.Pharmacogenet Genomics,2007;17(9):731-42.
2 Sugimoto M,F(xiàn)uruta T,Shirai N,et al.Poor metabolizer genotypes status of CYP2C19 is a risk factor for developing gastric cancer in Japanese patients with Helicobacter pylori infection〔J〕.Aliment Pharmacol Ther,2005;22(10):1033-40.
3 Hulot JS,Bura A,Villard E,et al.Cytochrome P450 2C19 loss-of-function polymorphism is a major determinant of clopidogrel response in healthy subjects〔J〕.Blood,2006;108(7):2244-7.
4 Herrlin K,Massele AY,Jande M,et al.Bantu Tanzanians have a decreased capacity to metabolize omeprazole and mephenytoin in relation to their CYP2C19 genotype〔J〕.Clin Pharmacol Ther,1998;64(4):391-401.
5 中華醫(yī)學(xué)會(huì)編著.臨床診療指南:心血管分冊(cè)〔M〕.北京:人民衛(wèi)生出版社,2010:72.
6 魏 偉,方 玲,王 檸,等.福建漢族氯吡格雷藥物代謝相關(guān)基因CYP2C19的多態(tài)性分布研究〔J〕.中華醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)雜志,2012;29(4):420-5.
7 Wan SM,Zhu AP,Li D,et al.Frequencies of genotypes and alleles of the functional SNPs in CYP2C19 and CYP2E1 in mainland Chinese Kazakh,Uygur and Han populations〔J〕.J Hum Genet,2009;54(6):372-5.
8 Sugimoto K,Uno T,Yamazaki H,et al.Limited frequency of the CYP2C19*17 allele and its minor role in a Japanese population〔J〕.Br J Clin Pharmacol,2008;65(3):437-9.
9 Tassaneeyakul W,Mahatthanatrakul W,Niwatananun K,et al.CYP2C19 Genetic polymor-phism in Thai,Burmese and Karen populations〔J〕.Drug Metab Pharmacokinet,2006;21(4):286-90.
10 Aynacioglu AS,Sachse C,Bozkurt A,et al.Low frequency of defective alleles of cytochrome P450 enzymes 2C19 and 2D6 in the Turkish population〔J〕.Clin Pharmacol Ther,1999;66(2):185-92.
11 Gaikovitch EA,Cascorbi I,Mrozikiewicz PM,et al.Polymorphisms of drug metabolizing enzymes CYP2C9,CYP2C19,CYP2D6,CYP1A1,NAT2 and of P-glycoprotein in a Russian population〔J〕.Eur J Clin Pharmacol,2003;59(4):303-12.
12 Scordo MG,Caputi AP'D,Arrigo C,et al.Allele and genotype frequencies of CYP2C9,CYP2C19 and CYP2D6 in an Italian population〔J〕.Pharmacol Res,2004;50(2):195-200.
13 Allabi AC,Gala JL,Desager JP,et al.Genetic polymorphisms of CYP2C9 and CYP2C19 in the Beninese and Belgian populations〔J〕.Br J Clin Pharmacol,2003;56(6):653-7.
14 Bravo-Villalta H,Yamamoto K,Nakamura K,et al.Genetic polymorphism of CYP2C9 and CYP2C19 in a Bolivian population:an investigative and comparative study〔J〕.Eur J Clin Pharmacol,2005;61(3):179-84.
15 Bathum L,Andersen-Ranberg K,Boldsen J,et al.Genotypes for the cytochrome P450 enzymes CYP2D6 and CYP2C19 in human longevity Role of CYP2D6 and CYP2C19 in longevity〔J〕.Eur J Clin Pharmacol,1998;54(5):427-30.
16 Xie HG,Kim RB,Stein CM,et al.Genetic polymorphism of(S)-mephenytoin 4`-hydroxylation in populations of African descent〔J〕.Br J Clin Pharmacol,1999;48(3):402-8.
17 Hamdy SI,Hiratsuka M,Narahara K,et al.Allele and genotype frequencies of polymorphic cytochromes P450(CYP2C9,CYP2C19,CYP2E1)and dihydropyrimidine dehydrogenase(DPYD)in the Egyptian population〔J〕.Br J Clin Pharmacol,2002;53(6):596-603.
18 Kozieradzka A,Kaminski K,Musial WJ.Development of heart failure in the course of coronary artery disease-the role of genetic factors〔J〕.Kardiol Pol,2005;63(4):440-9.
19 Dadaian M,Westlund P.Albumin modifies the metabolism of hydroxyeicosatetraenoic acids via 12-lipoxygenase in human platelets〔J〕.J Lipid Res,1999;40(5):940-7.
20 Yang YN,Wang XL,Ma YT,et al.Association of interaction between smoking and CYP2C19*3 polymorphism with coronary artery disease in a Uighur population〔J〕.Clin Appl Thromb Hemost,2010;16(5):579-83.
21 張莉蓉,張 偉,陰振坤,等.河南地區(qū)漢族人群藥物代謝酶CYP2C19,NAT2和TPMT基因多態(tài)性分析〔J〕.中國(guó)新藥與臨床雜志,2006;25(8):561-6.
22 閆春蘭,詹金彪,陳樞青,等.浙江省漢族與畬族CYP2C19基因多態(tài)性研究〔J〕.中國(guó)藥學(xué)雜志,2004;39(11):866-8.