吳冰穎,于宗良
脂蛋白相關磷脂酶A2(lipoprotein-associated phospholipase A2,Lp-PLA2)是一種炎癥標志物,在動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)斑塊發(fā)生發(fā)展、血栓形成中起了很大作用。近年來發(fā)現(xiàn),Lp-PLA2水平與冠心病的發(fā)病風險獨立相關[1-7],且是冠心病的不良預后[8-9]和心肌梗死(myocardial infarction,MI)后復發(fā)冠狀動脈事件[10]的危險因素之一,其被認為是冠心病發(fā)病和預后的危險因素和血液標志物,但Lp-PLA2基因多態(tài)性與冠心病之間的關系目前尚未明確,同一單基因位點的研究結果存在差異性,多位點間的聯(lián)合作用,單倍型引起更多的關注。本研究就近年來Lp-PLA2基因多態(tài)性與冠心病相關性的研究進展進行綜述。
Lp-PLA2又稱血小板活化因子乙酰水解酶(platelet activating factor acetylhydrolase,PAF-AH),來自于磷脂酶A2超家族,是由441個氨基酸組成的絲氨酸酯酶,相對分子質量為45 kD,由單核-巨噬細胞、肥大細胞、T淋巴細胞等分泌[1],在人血漿中主要以與脂蛋白結合成復合物的形式存在。研究發(fā)現(xiàn),Lp-PLA2與動脈斑塊穩(wěn)定性、內(nèi)皮功能障礙以及動脈壁的炎性損傷有關,在動脈粥樣硬化斑塊和血栓形成的過程中發(fā)揮重要作用,是具有血管特異性的炎癥標志物[11]。一方面,Lp-PLA2有促動脈粥樣硬化的作用,另一方面則有抗動脈粥樣硬化的作用。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刺激炎癥細胞內(nèi)皮上黏附分子和細胞因子的表達,趨化單核細胞聚集到血管內(nèi)膜下轉變成巨噬細胞,從而導致血管內(nèi)皮損傷,促進炎癥反應和細胞凋亡,從而引起動脈粥樣硬化發(fā)生。此外,Lp-PLA2可通過直接水解血小板活化因子、氧化磷脂等炎癥介質而起到抗動脈粥樣硬化的效果[12-14]。
Lp-PLA2的編碼基因PLA2G7位于人類染色體6p21.2-p12,跨越超45.4 kb的脫氧核糖核酸,含有12個外顯子。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)量之間呈明顯相關性[15-16]。目前國內(nèi)外研究較多的單基因位點主要包括5′轉錄起始區(qū)的T403C,4號外顯子上的R92H,5號外顯子上的N133K,6號外顯子上的Y160X,7號外顯子的I198T,9號外顯子上的V279F、Q281R,11號外顯子上的A379V以及部分位于內(nèi)含子上的位點,如rs2216465等。
2.1 T403C(rs1421378) T403C位于5′轉錄起始區(qū),近年來國內(nèi)多研究該位點,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)病風險相關,403C403C基因型及403C等位基因可使冠心病發(fā)病風險增加,且403T403C、403C403C基因型與冠狀動脈病變嚴重程度有關,T403C與冠心病發(fā)病風險獨立相關(P=0.02)[3-4,17-18]。德國學者卻認為小等位基因403C與Lp-PLA2活性的降低有關,但與冠心病的發(fā)病風險或死亡率無關[19]。我國學者Qi等[20]同樣認為該位點與Lp-PLA2的活性、數(shù)量降低有關,侯麗平等[5]的研究卻認為T403C與Lp-PLA2活性無關。
2.2 R92H(rs1805017) R92H是目前研究較多的位點之一。大部分研究提示,92H等位基因與Lp-PLA2活性降低明顯相關[17,21],且92H等位基因為冠心病發(fā)病的獨立危險因素[22-26]。苗常青等[27]進一步發(fā)現(xiàn)西安人群R92H與急性心肌梗死的發(fā)病有關。Santoso等[28]通過Meta分析也認為R92H多態(tài)性可能會增加臨床動脈粥樣硬化相關疾病的發(fā)病風險。但部分研究表明,R92H多態(tài)性與Lp-PLA2活性[1]、冠心病的發(fā)病風險或死亡率[21,29]均無明顯相關性。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,且與心肌梗死的發(fā)病風險相關(P<0.05)[18,30]。
2.3 A379V(rs1051931) A379V是目前研究的最熱的一個位點。有學者發(fā)現(xiàn),379V等位基因與Lp-PLA2活性的增加有關[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[2,33]。但很多研究認為A379V與冠心病發(fā)病風險無統(tǒng)計學相關性[3-4,17,21,24,25,27-30,32-38]。Liu等[2,18]研究卻認為,379V等位基因與冠狀動脈病變嚴重和復雜程度呈正相關,且與冠心病發(fā)病風險獨立相關(P<0.05),與心肌梗死的發(fā)病明顯相關(P<0.05)。李莉蕓等[35-36]對1 288例受試者研究后發(fā)現(xiàn),A379V位點與冠心病發(fā)病無明顯關聯(lián),但卻與心肌梗死發(fā)病風險呈正相關。Gurung等[39]研究發(fā)現(xiàn),379V等位基因與冠心病無明顯相關性,但純合的379V等位基因與心肌梗死的低風險相關。
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活性無關且可能具有心血管保護作用。不少研究均認為I198T與Lp-PLA2活性、冠心病發(fā)病風險均無明顯相關性[21-23,28]。但Chi等[24]發(fā)現(xiàn),純合突變體198T198T攜帶者的冠心病風險高于野生型純合子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附近的突變,日韓科學家在20世紀首先發(fā)現(xiàn)V279F與冠心病發(fā)病風險有關。國內(nèi)李莉蕓等[35-36]同樣發(fā)現(xiàn)V279F位點多態(tài)性與冠心病發(fā)病相關,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)病風險更高、冠狀動脈病變程度更重。V279F多態(tài)性位點被認為與急性心肌梗死的發(fā)病有關[27]。但是后續(xù)歐洲及我國的大部分研究發(fā)現(xiàn),V279F與冠心病發(fā)病風險之間無明顯相關性[5-6,22-25]。Santoso等[28]通過Meta分析則認為V279F多態(tài)性對動脈粥樣硬化有保護作用。韓國Jang等[37]認為279F等位基因與冠心病風險降低有關,但是279F279F基因型與Lp-PLA2活性無關。也有不少中外研究發(fā)現(xiàn),由于該位點位于酶活性位點附近,突變時將引起Lp-PLA2活性降低,且279F279F純合子時Lp-PLA2幾乎無活性[5-6,17,31]。
2.6 Q281R(rs201256712) Q281R發(fā)生該位點的突變時所測得的Lp-PLA2幾乎無活性。2018年,印度學者通過計算機輔助技術使用同源建模方法破譯了人、牛、兔等8個物種的Q281R突變體結構,發(fā)現(xiàn)突變體中疏水相互作用降低且與底物結合親和力較野生型弱,酶活性消失[39]。但是,該位點還沒有相關臨床研究的結論發(fā)表,Q281R與冠心病間的關系有待進一步深入研究。
2.7 其他 侯麗平等[5-6]發(fā)現(xiàn)位于啟動子區(qū)的rs13210554的T等位基因增加中國漢族人群心肌梗死的發(fā)病風險。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。杜克大學研究發(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(P<0.05);位于內(nèi)含子的rs974670和rs9381475在調(diào)整了已知心血管風險變量后仍與冠心病發(fā)病風險獨立相關(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系尚未明確,同一SNP在不同研究中的研究結果大相徑庭,因研究位點、人種、環(huán)境因素、樣本量以及統(tǒng)計學處理的不同而有所差異。當前,越來越多的研究不單單著眼于單個位點,而是進一步研究多個位點之間的聯(lián)合作用[20]。
單倍型,即單倍體基因型,遺傳學上是指在同一染色體上進行共同遺傳的多個基因座上等位基因的組合。在多基因位點的研究中,理論上應該存在位點數(shù)指數(shù)級個數(shù)的單倍型,但實際上很多研究卻只檢測出了個別單倍型的存在,并且單倍型與疾病之間的關聯(lián)具有更大的統(tǒng)計能力[36]。僅國內(nèi)的研究就給出了不少單倍型的研究結果。
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(P=0.038)。此后,徐敏[26]明確了單倍型與冠心病發(fā)病風險存在關聯(lián),對261例漢族冠心病病人進行研究,在調(diào)整了影響因素后,發(fā)現(xiàn)379A379V+92R92R較最常見的單倍型379A379A+92R92R的冠心病相對發(fā)病風險率下降46%(OR=0.54,P<0.05),而379A379V+92R92H基因型病人冠心病的發(fā)病風險是379A379A+92R92R基因型病人的3.335倍(P<0.05)。并且,單倍型379A92H在冠心病和對照組中分布差異有統(tǒng)計學意義(P=0.001),同時攜帶92H等位基因和379A等位基因的受試者冠心病風險增高[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SNP位點后發(fā)現(xiàn),心肌梗死組單倍型403TGG92H198I279V379A的頻率高于對照組,但該單倍型與冠心病發(fā)病風險無關。
3.3 92H279V198I和92R279V198T Hong等[22-23]對322例冠心病和414例非冠心病病人進行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)病風險更高。
3.4 rs13218408和V279F Qi等[20]觀察到rs13218408和V279F對Lp-PLA2活性(P=0.058)和數(shù)量(P=0.003)有明顯的聯(lián)合效應,它們的小等位基因一起與Lp-PLA2活性和數(shù)量降低有關(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位點形成的379A403C單倍型與冠心病發(fā)病風險相關(P=0.009)。
3.6 92H和198T Chi等[24]分析4種SNP(R92H、I198T、V279F和A379V)與冠心病之間的關聯(lián),發(fā)現(xiàn)同時包含92H和198T等位基因的單倍型與冠心病風險增加相關(P=0.002 1)。
上述研究表明,單倍型與冠心病發(fā)病風險存在某些關聯(lián),但這些單倍型似乎都沒有強化其中個別SNP所確定的關聯(lián),這一方面值得進一步深入研究。
Lp-PLA2單基因位點的突變可能與冠心病發(fā)病風險無明確相關性,但包含其等位基因的單倍型卻與冠心病的發(fā)病風險甚至死亡率存在很強的相關性,多位點之間通過很強的相互關聯(lián)對Lp-PLA2這一蛋白質的空間結構以及活性的影響明顯,并通過Lp-PLA2影響動脈粥樣硬化斑塊形成,進而參與到冠心病的發(fā)病中。通過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性,提升冠心病的防治,推進精準醫(yī)學的發(fā)展。