許嘉彬，王立波，陳偉達佳木斯大學 臨床醫(yī)學院，黑龍江佳木斯 54007；佳木斯大學附屬第一醫(yī)院 心內(nèi)一科，黑龍江佳木斯5400

家族性高膽固醇血癥(familial hypercholesterolemia，F(xiàn)H)是一種以血清總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein-cholesterol，LDL-C)升高以及早發(fā)心血管疾病為臨床特征的常染色體顯性遺傳病[1-2]。目前已發(fā)現(xiàn)低密度脂蛋白受體(low density lipoprotein receptor，LDLR)基因和載脂蛋白B-100(apolipoprotein B-100，Apo B-100)基因與FH密切相關(guān)[3-5]。2003年，PCSK9首次被發(fā)現(xiàn)存在于人體多個臟器中，并且該基因功能獲得型突變可導致心血管事件的發(fā)生，是一個新的FH相關(guān)基因[6-7]。隨著對PCSK9基因研究的不斷深入，我們發(fā)現(xiàn)不同PCSK9基因突變型人群冠心病的發(fā)生呈現(xiàn)出個體差異性。因此，全面深入研究PCSK9基因遺傳規(guī)律與冠心病的關(guān)系，有利于揭示冠心病的遺傳易感性，為疾病的篩查防治提供可靠的依據(jù)。

1 PCSK9的基因結(jié)構(gòu)及表達

1.1 PCSK9基因的結(jié)構(gòu) 截止至2017年9月11日，由美國國立醫(yī)學圖書館提供的PubMed搜索引擎基因數(shù)據(jù)庫(https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/NG_009061.1)顯 示，PCSK9基因位于染色體1p32.3，全長32 304 bp，包含12個外顯子，cDNA序列長3 731 bp，其啟動子區(qū)域含有保守的Sp1和SRE(sterol regulatory element)位點，受細胞內(nèi)膽固醇水平的調(diào)節(jié)[8]。由該基因序列編碼的蛋白被稱為神經(jīng)細胞凋亡調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化酶1(neural apoptosis regulated convertase1，NARC-1)，是哺乳動物前蛋白轉(zhuǎn)化酶的第9種，隸屬于枯草溶菌素蛋白酶中蛋白酶K亞家族[9-10]。根據(jù)現(xiàn)有文獻報道，該蛋白約692個氨基酸，對應(yīng)編碼基因長約29 000 bp，較本文從基因數(shù)據(jù)庫所得的長度短，因此我們推測該蛋白大小可能大于692個氨基酸，然而目前尚未得到進一步研究證實[11]。

1.2 PCSK9基因的表達 PCSK9在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中形成前體蛋白，并以一過性可溶性酶原的形式存在，即PCSK9酶原(apo-PCSK9)，然后在第151 ～ 152位氨基酸殘基處自動催化分裂，在N端釋放前肽，形成成熟的蛋白，最后經(jīng)轉(zhuǎn)運到達高爾基體進行乙酰化、糖基化、磷酸化以及酪氨酸硫酸化等一系列修飾后分泌到血漿中。成熟的PCSK9由信號肽(1-30)、前片段(31-152)、枯草菌溶素樣催化域(153-452)和富含半胱氨酸的碳末端(453-692)構(gòu)成，廣泛分布于生物體內(nèi)多個臟器中，其中以肝和腸道含量最高，其次在腎、皮膚和腦中也有少量表達，但只有在肝中表達的PCSK9可以分泌入血[9,12]。PCSK9的表達受多種因素的影響，主要分為上調(diào)和下調(diào)兩類，前者包括體內(nèi)因素SREBP21a、SREBP21c、SREBP22和體外因素胰島素、他汀類降脂藥等；后者包括體內(nèi)因素前蛋白家族成員furin、PC5/6A和體外因素貝特類降脂藥、黃連素等[13]。目前對于上述影響因素的作用機制尚未明確，仍有待進一步研究。

2 PCSK9基因遺傳規(guī)律

2.1 PCSK9基因多態(tài)性 PCSK9基因突變可以導致其編碼蛋白的功能發(fā)生改變，從而影響膽固醇的水平，對CHD的發(fā)病具有重要的意義。目前，PCKS9基因突變型分為兩類：功能獲得型突變通過降低LDLR的表達，升高LDL-C濃度，促使脂質(zhì)在血管內(nèi)皮堆積而誘發(fā)CHD，其主要突變形式 有C(-161)T、S127R、D129G、F216L、R218S、D374Y、N425S、I474V、R496W、H553R和E670G等；功能缺失型突變與血漿低膽固醇濃度相關(guān)，主要通過減少LDLR的降解，降低LDL-C濃度，預(yù)防CHD發(fā)生，該突變類型包括SR97、G106R、Y142X、L253F、A443T、Q554E和C679X等[14]。自首次檢測出PCSK9基因至今，已發(fā)現(xiàn)了大量突變位點，且進一步研究發(fā)現(xiàn)其突變受種族、地區(qū)、性別等因素的影響。

2.2 PCSK9基因遺傳的種族差異 目前已發(fā)現(xiàn)許多PCSK9基因突變位點分布于不同種族人群當中。Yue等[15]發(fā)現(xiàn)高加索人群在c.43_44位點上存在插入突變，同時在非洲裔美國人中也發(fā)現(xiàn)此突變類型。通過進一步研究發(fā)現(xiàn)PCSK9基因突變頻率在不同種族間存在顯著的差異性。在高加索人群中rs11206510位點的等位基因C頻率是6.5%，也有其他研究報道該人群中rs11206510位點的等位基因C頻率是19%。然而在我國人群中檢測出該等位基因的頻率僅為3.9%，較高加索人群低[16-18]。Cohen等[19]在美國黑人中檢測出無義突變Y142X和C679X，其突變頻率分別為1.8%和0.8%；而在9 537例美國白人中僅檢測到2例和4例上述兩種突變類型，其突變頻率不足0.1%。此外，該研究在美國黑人和白人中均檢測到R46L突變位點存在，且突變頻率分別為0.6%和3.2%。有趣的是在加拿大白種人中發(fā)現(xiàn)L10Ins和A53V的突變存在連鎖不平衡，并且功能缺失型突變的基因頻率比功能獲得型突變的基因頻率高，然而在非洲裔加拿大人中并未發(fā)現(xiàn)這種突變頻率的差異性[20]。Norata等[21]發(fā)現(xiàn)意大利人群中存在PCSK9基因I474V多態(tài)性位點，Ⅳ基因型頻率為28.4%，ⅤⅤ基因型頻率為3.4%；然而我國人群在該位點上發(fā)現(xiàn)Ⅳ基因型頻率為1.39%，并且未檢測到ⅤⅤ基因型[22]。通過分析上述研究結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)PCSK9等位基因突變頻率在不同種族人群中存在極大的差異性，因此我們猜想ⅤⅤ基因型在我國人群中其突變頻率較意大利人群低，由于檢測樣本量過小而導致假陰性結(jié)果的產(chǎn)生。

2.3 PCSK9基因遺傳的地區(qū)差異 在非洲黑人中檢測到C679X位點無義突變的存在，而在非洲裔美國人中同樣檢測到該基因位點存在不同突變型，表明不同區(qū)域的同一種族人群具有相同的多態(tài)性基因位點[23-24]。然而，同一位點等位基因的頻率可以因研究人群所處的地區(qū)不同而產(chǎn)生差異。He等[25]發(fā)現(xiàn)在E670G位點上，海南地區(qū)人群G等位基因頻率為9.7%，低于東北三省地區(qū)人群的18.3%；而在四川地區(qū)G等位基因的頻率為12.3%，介于這兩個地區(qū)人群之間[26]。值得關(guān)注的是，2004年在對1 793名日本人的普查中未發(fā)現(xiàn)該多態(tài)性位點，但E670G位點在日本人群中突變率是否極低仍需大樣本研究進行證實[27]。

2.4 PCSK9基因遺傳的性別差異 宋光耀等[28]在PCSK9第6外顯子上發(fā)現(xiàn)D320N、934delGV312F、934delGV312S和R319E等基因突變位點，且發(fā)生突變的3名患者中，有2名為男性，而僅有1名為女性。他們針對該結(jié)果結(jié)合國外有關(guān)研究推測上述基因位點的突變頻率可能與性別有關(guān)[29]。然而筆者認為該研究中檢測出的突變患者少，存在較大的偏倚，其推論的科學性、合理性仍有待商榷。

3 PCSK9基因與冠心病

3.1 PCSK9基因與冠心病的相關(guān)性 在對我國蒙古族和新疆維吾爾族人群的研究中發(fā)現(xiàn)PCSK9基因E670G位點多態(tài)性與CHD存在相關(guān)性[30-31]。此外，還發(fā)現(xiàn)我國漢族人群中I470V位點多態(tài)性與CHD有關(guān)，Ⅳ基因型患者冠脈病變支數(shù)明顯高于Ⅱ基因型[32]。然而，Scartezini等[33]卻認為E670G和I474V位點的多態(tài)性與CHD的發(fā)病無明顯相關(guān)性?；谏鲜鲅芯拷Y(jié)果的不同，我們通過整理近年來國內(nèi)外相關(guān)文獻，發(fā)現(xiàn)PCSK9基因多態(tài)性與CHD的發(fā)病相關(guān)，但由于研究對象的種族、地區(qū)及性別的不同導致疾病的遺傳易感性呈現(xiàn)出差異[34]。

3.2 PCSK9基因與冠心病相關(guān)性的種族差異 通過Meta分析發(fā)現(xiàn)rs11206510位點的突變與歐洲人群CHD的發(fā)生密切相關(guān)，等位基因T是疾病發(fā)生的遺傳易感因素，但在亞洲人群中未發(fā)現(xiàn)該多態(tài)性位點與CHD有關(guān)[16,35]。值得關(guān)注的是，在對我國漢族人群的研究中也未發(fā)現(xiàn)該多態(tài)性位點與CHD發(fā)病相關(guān)，然而在另一個研究結(jié)果中卻意外地發(fā)現(xiàn)了rs11206510位點上等位基因T與CHD發(fā)病有關(guān)[17-18]。目前可以明確這兩個研究人群均為漢族，因此不存在研究對象的種族差異對研究結(jié)果的干擾，這說明可能存在種族差異以外的其他因素對研究結(jié)果的影響。

3.3 PCSK9基因與冠心病相關(guān)性的地區(qū)差異 He等[25]發(fā)現(xiàn)E670G多態(tài)性與海南地區(qū)和東北三省地區(qū)漢族人群的CHD發(fā)病有關(guān)。孟艷輝和劉忠民[36]通過對廣東地區(qū)漢族人群的研究再次證明了E670G位點多態(tài)性與CHD相關(guān)，且AG基因型患者冠脈病變支數(shù)大于AA基因型，表明該基因位點的多態(tài)性與疾病的嚴重程度有關(guān)。在對東莞地區(qū)漢族人群的研究中也發(fā)現(xiàn)了E670G位點的多態(tài)性與LDL-C、HDL-C水平及CHD病變程度相關(guān)，G等位基因攜帶者可能會有更高的疾病發(fā)病率和再發(fā)病風險[37]。此外，我們還發(fā)現(xiàn)少量與上述研究結(jié)果不同文獻報道，Hsu等[38]根據(jù)其研究結(jié)果認為在臺灣地區(qū)漢族人群中E670G位點多態(tài)性與CHD無關(guān)。另一針對蘇皖地區(qū)漢族人群的研究中也未發(fā)現(xiàn)E670G位點多態(tài)性與CHD之間存在相關(guān)性[39]。在剔除研究對象的種族差異對結(jié)果的影響后，PCSK9基因多態(tài)性與CHD發(fā)病的相關(guān)性在不同地區(qū)仍存在差異，表明地區(qū)差異是影響CHD遺傳易感性的重要因素之一。

3.4 PCSK9基因與冠心病相關(guān)性的性別差異 國外研究發(fā)現(xiàn)E670G位點多態(tài)性與歐洲男性的LDL-C水平較高有關(guān)，但是在女性受試者中未發(fā)現(xiàn)此相關(guān)性，提示PCSK9基因通過調(diào)節(jié)血脂水平介導CHD的發(fā)生發(fā)展，且該作用存在性別差異[40]。由于目前關(guān)于性別差異對PCSK9基因多態(tài)性與CHD發(fā)病相關(guān)性的影響仍缺乏更多的研究，尚無法明確其遺傳規(guī)律及作用機制，仍有待進一步研究證實。

4 結(jié)語

對PCSK9基因多態(tài)性的深入研究將逐步揭開CHD的遺傳規(guī)律，有利于了解疾病的分布，篩選出高危人群，進行疾病的綜合防治及個體化治療。但PCSK9基因多態(tài)性及其與CHD的相關(guān)性受多種因素的影響而存在極大的差異性，仍需要更多的臨床研究進一步證實。

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