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ADAM 33基因多态性与支气管哮喘易感性关系的M eta分析

2016-05-18图尔荪阿依艾尔肯阿不都吉力力居来提齐曼古力吾守尔新疆医科大学第一附属医院昌吉分院新疆昌吉8300呼吸科乌鲁木齐830054

新疆医科大学学报 2016年3期
关键词:基因多态性Meta分析哮喘

图尔荪阿依·艾尔肯,阿不都吉力力·居来提,胡 昕,黄 毅,齐曼古力·吾守尔(新疆医科大学第一附属医院昌吉分院,新疆 昌吉 8300;呼吸科,乌鲁木齐 830054)



ADAM 33基因多态性与支气管哮喘易感性关系的M eta分析

图尔荪阿依·艾尔肯1,阿不都吉力力·居来提1,胡昕2,黄毅1,齐曼古力·吾守尔1
(新疆医科大学第一附属医院1昌吉分院,新疆昌吉831100;2呼吸科,乌鲁木齐830054)

摘要:目的探讨整合素和金属蛋白酶域33(ADAM33)基因位点多态性与支气管哮喘易感性的关系。方法检索Pubmed、Web of Sience、Ovid、Embase、Medline、万方数据知识服务平台、超星读秀、维普网、中国知网(CNKI)等电子数据库,检索时间均从建库至2015年10月,检索有关ADAM33基因多态性与支气管哮喘易感性关系的病例对照研究,筛选符合纳入标准的文献,进行数据采集、提取,进行ADAM33基因F+1、T1位点多态性与中国汉族人群支气管哮喘之间关系的Meta分析。结果最终纳入8篇文献,共包括1 718例支气管哮喘患者(病例组)和1 622例健康对照者(对照组)。Meta分析结果显示ADAM33基因F+1位点等位基因C与中国汉族人群支气管哮喘风险降低有关(OR=0.855,95%CI=0.743~0.984,P=0.029)。ADAM33基因T1位点等位基因A能降低中国汉族人群支气管哮喘易患风险(OR=0.408,95%CI=0.254~0.658,P=0.000)。在纯合子模型、显性模型及隐性模型中,ADAM33基因T1位点AA基因型会显著降低中国汉族人群哮喘的发病风险[(OR=0.226,95%CI =0.100~0.511,P=0.000),(OR=0.385,95%CI=0.162~0.918,P=0.031),(OR=0.278,95%CI=0.186~0.415,P=0.000)],而在杂合子模型中未发现与哮喘易患性相关。结论ADAM33基因F+1、T1位点多态性有可能与中国汉族人群支气管哮喘发病风险降低有关。

关键词:解整合素-金属蛋白酶33;哮喘;基因多态性;Meta分析

支气管哮喘是一种复杂的、多种重要的炎症细胞、结构细胞及细胞组分参与及作用的炎症性疾病,即气道慢性变态反应性疾病。这种类型的慢性炎症和结构改变可进一步导致气道高反应性,使广泛多变的可逆性呼气气流受限,导致增加发病率和死亡率。哮喘的主要临床特征包括反复发作的喘息、气短、胸闷和不同程度的咳嗽,常在清晨和(或)夜间发作、加重,大部分患者可自行缓解或经药物治疗后缓解。尽管世界各国进行过许多关于哮喘的研究,但到目前为止支气管哮喘的发病机制还未完全明确。大部分研究认为,哮喘是一种与免疫相关的复杂性疾病,受遗传因素及环境因素等多种因素的共同影响而发病[1-2]。目前大多数遗传学研究已经发现了几百个与哮喘相关的基因,其中解整合素金属蛋白酶33 (ADAM33)基因即是首个通过定位克隆发现的与哮喘相关的易感基因[3]。近年来,世界范围内关于ADAM33基因的研究较多。各项有关研究显示此基因的多态性与气道高反应性、气道慢性炎症及气道重塑等紧密相关[4-5]。目前多项有关研究证实该基因具有高度多态性,在各地不同地区、不同种族人群中,与哮喘的发生以及气道高反应性有明显的相关性[6]。但是仍还有部分研究存在争议,缺乏一致性。本研究通过Meta分析的方法对既往文献进行汇总,探讨ADAM33基因F+1(rs 511898)、T1(rs2280091)位点多态性与中国汉族人群支气管哮喘易患性的关系,以期待为支气管哮喘的临床诊断和治疗进一步提供科学依据。

1 资料与方法

1.1检索策略分别检索Pubmed、Web of Sience、Ovid、Embase、Medline、万方数据知识服务平台、超星读秀、维普网、中国知网(CNKI)等电子数据库,检索时间均从建库至2015年11月,中文检索词包括:“整合素和金属蛋白酶域33”、“支气管哮喘”、“哮喘”、“多态性”、“中国汉族人群”、“rs511898”、“rs2280091”等。英文检索词包括:“a disintegrin and metalloproteinase33”、“ADAM33”、“asthma”、“polymorphism”、“Chinese Han Population”、“rs511898”、“rs2280091”等。此外,对本研究的纳入文献的部分一些参考文献进行进一步检索潜在的符合纳入标准的文献。

1.2纳入与排除标准研究设计:所选的研究类型均为关于ADAM33基因多态性与中国汉族人群哮喘易感性关系的病例-对照研究。研究对象:研究对象均符合支气管哮喘的临床诊断标准的患者。研究分组:病例组为经临床确诊的支气管哮喘患者,对照组为健康人群,必须提供单核苷酸多态性(SNP)频率数据,其基因型分布符合Hardy-Weinberg equilibrium(H-W)遗传平衡定律。结局指标:支气管哮喘易感性。排除标准:基因型分布数据不全或未报告的文献、重复文献、综述及摘要。

1.3数据提取由2位研究员按照标准的数据收集表、提取数据,数据表项目内容包括:作者姓名、出版时间、诊断标准、研究样本量、SNP研究位点、SNP检测方法、等位基因或基因型频率等,见表1。

1.4质量评价根据Newcastle-Ottawa Scale(NOS)进行文献质量评价[15],该量表包括研究对象的决定和选择(0~4分)、各组间可比性(0~2分)、结局指标的评价(0~1分)和暴露因素(0~2分)等4个方面,满分为9分,总分>7分被视为高质量文献,纳入文献的质量评价结果见表2。

1.5统计学处理应用Stata12.1软件进行Meta分析。首先采用Q检验和I2检验,对纳入的各研究之间的异质性检验,以P<0.05或I2>50%被认为存在统计学异质性,并采用随机效应模型,若各项研究之间无显著的异质性,则可采用固定效应模型进行数据分析。计算各个研究与合并数据的比值比(OR)及其95%可信区间(95%CI)。最后采用Begger’s漏斗图和Egger’s检验的方法评价发表偏移,检验水准α=0.05。

表1 纳入文献的基本特征

表2 纳入文献的质量评价结果/分

2 结果

2.1纳入文献的特征本研究由两位研究员最初通过计算机检索途径,总共检索到187篇文献,排除重复文献后剩余133篇文献,其中根据题目及摘要排除71篇,详细阅读全文后剔除与中国汉族人群无关、与F+1、T1位点多态性无关文献38篇,根据所含有所研究位点基因型、有无完整原始数据等进一步排除16篇,最终纳入8篇符合本Meta分析纳入标准的文献(图1),均为病例对照研究。其中,F+1位点4篇,累计哮喘病例(病例组)987例和健康对照(对照组)939例,T1位点6篇,累计哮喘病例(病例组)1 263例,健康对照1 185例。纳入的8篇文献均采用患者的外周静脉血进行ADAM33基因单核苷酸多态性检测,其中的6篇文献采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性检测法(PCR-RFLP),其余2篇文献则采用等位基因特异性-聚合酶链式反应检测法(AS-PCR)。在纳入的8篇文献中,对照组基因型分布均符合遗传学哈迪-温伯格平衡定律(Hardy-Weinberg equilibrium)(P>0.05)。在所有纳入文献当中,不存在发表偏移。

2.2 M eta分析结果

2.2.1 ADAM33 F+1(C/T)多态位点与哮喘的关系

Meta分析结果显示ADAM33基因F+1位点等位基因C与中国汉族人群支气管哮喘风险降低有关(OR =0.855,95%CI=0.743~0.984,P=0.029)(图2)。而在显性模型、隐性模型、纯合子模型及杂合子模型中均未发现与支气管哮喘易感性关系(表3)。

2.2.2 ADAM33 T1(A/G)位点多态性与哮喘的关系ADAM33 T1位点多态性与中国汉族人群支气管哮喘易感性关系总结见表4。Meta分析结果显示ADAM33基因T1位点等位基因A与中国汉族人群支气管哮喘易患性降低有关(OR=0.408,95%CI =0.254~0.658,P=0.000),ADAM33基因T1位点等位基因A能降低中国汉族人群支气管哮喘易患风险(OR=0.408,95%CI=0.254~0.658,P=0.000)。在纯合子模型、显性模型及隐性模型中,AD-AM33基因T1位点AA基因型会显著降中国汉族人群哮喘的发病风险[(OR=0.226,95%CI=0.100~0.511,P=0.000),(OR=0.385,95%CI=0.162~ 0.918,P=0.031),(OR=0.278,95%CI=0.186~0.415,P=0.000)],见图3,而在杂合子模型中未发现与哮喘易感性关系(表4)。

图1 纳入文献筛选流程图

表3 ADAM 33 F+1 C/T多态位点与支气管哮喘易感性关系的M eta分析结果

图2 ADAM 33基因F+1(C/T)位点多态性与中国汉族人群支气管哮喘发生相关性的M eta分析森林图

表4 ADAM 33 T1(A/G)多态位点与支气管哮喘易感性关系的M eta分析结果

图3 ADAM 33基因T1(A/G)位点多态性与中国汉族人群支气管哮喘发生相关性的M eta分析森林图

2.2.3异质性与发表偏倚对各研究间的异质性进行异质性检验。采用Begger’s漏斗图和Egger’s检验的方法评价发表偏移,通过计算Egger检验结果发现,在所有纳入文献当中,F+1和T1位点各模型中均不存在显著发表偏倚。同时,F+1、T1位点的各模型所得的漏斗图显示,各点分布均匀,绝大部分点都在95%CI内,并且基本对称,故不能认为存在显著的发生偏倚(图4、5)。

3 讨论

支气管哮喘是最常见的一种呼吸道慢性疾病,最近几年来,世界各地哮喘的发病率及死亡率急剧上升,目前已成为危害公共健康的最常见的疾病之一。支气管哮喘受遗传和环境等多种因素的共同影响,其遗传度为70%~80%[16]。近年来研究与支气管哮喘易感性相关联的候选基因已成为国内外病因学研究的热点。ADAM33广泛存在于多种生物体内,是一种跨膜蛋白酶大家族,属于I型跨膜蛋白[17]。人类ADAM33是ADAM基因超家族的重要成员之一,其位于20号染色体短臂1区3带(20p13),跨度约14 kb,由8个结构域组成,自N-端至C-端依次为:信号肽域、前体结构域、催化域(金属蛋白酶域)、分解酶域、富含半脱肤氨酸结构域、表皮生长因子结合域,另两侧则为胞质域和跨膜域。ADAM33基因表达于多种组织中,在心脏、肺、大脑、睾丸等组织中较高度表达。在肺脏中ADAM33基因的mRNA优先选择性地表达于间质细胞起源的平滑肌、肌纤维母细胞及成纤维细胞,而在免疫细胞、气道上皮细胞及其他炎性细胞中则不表达或很少表达[18]。ADAM33具有维持成纤维细胞和气道平滑肌细胞正常功能的作用,而ADAM33基因在其表达、分子碱基及核苷酸系列发生变化的情况下将促使ADAM33活性变化,基因结构上的单核苷酸多态性(SNP)能够影响其正常的功能,因此推测其SNP与支气管哮喘有着密切的关联性。ADAM33基因中的单核苷酸多态性存在着广泛的连锁不平衡,该基因内部总共有179个SNP位点,其中5个同义突变,20个无义突变位于编码区,故难以准确确定该基因中哪一个SNP在哮喘和气道高反应性中起主要作用。ADAM33基因活性的改变可能是气道重塑和气道高反应性中气道成纤维细胞和气道平滑肌细胞功能异常的基础,但在不同种族人群、不同环境中ADAM33基因多态性的基因频率和类型及其相关单倍型均可能存在变异度,导致其与支气管哮喘的关联性及其强弱均可能有所差异。

图4 F+1位点等位基因模型Begger’s漏斗图和Egger’s检验评价发表偏倚

图5 T1位点等位基因模型Begger’s漏斗图和Egger’s检验评价发表偏倚

本研究总共纳入了8篇文献,均为病例对照研究,包括1 718例支气管哮喘患者和1 622例健康对照者。本研究纳入的文献虽部分文献质量不高,且多项数据结果显示研究之间的异质性较高,所以该研究结论可能不一定能反映ADAM33基因多态性与哮喘之间的关联。Meta分析结果显示,ADAM33基因F+1位点等位基因C与中国汉族人群支气管哮喘风险降低有关(OR=0.855,95%CI=0.743~0.984,P=0.029)。ADAM33基因T1位点等位基因A能降低中国汉族人群支气管哮喘易患风险(OR =0.408,95%CI=0.254~0.658,P=0.000)。在纯合子模型、显性模型及隐性模型中,ADAM33基因T1位点AA基因型会显著降中国汉族人群哮喘的发病风险[(OR=0.226,95%CI=0.100~0.511,P =0.000)、(OR=0.385,95%CI=0.162~0.918,P =0.031)、(OR=0.278,95%CI=0.186~0.415,P =0.000)],而在杂合子模型中未发现与哮喘易感性关系。

本研究存在的局限性:(1)同类研究的数目不够多,纳入文献数量过少,而且部分纳入的研究中每个单一研究样本量(病例组和对照组)不够大,各研究中的样本还不能够完全具有代表性,可能无法全面评价ADAM33基因多态性与中国汉族人群支气管哮喘易感性的关系,仍有待于进一步扩大样本量进行临床研究,以提供更具有代表性的统计学数据和分析。(2)Meta分析作为一种回顾性研究,可能存在选择偏移或回顾偏移,很有可能会影响研究结果的可信度。(3)本研究虽然不存在明显的发表偏移,但研究结果尚需在将来的研究中予以验证。(4)通过检索无法获取纳入研究文献的原始数据,无法有效地评估其他指标如性别、年龄等因素联合ADAM33基因多态性与中国汉族人群支气管哮喘易感性的影响。

本研究进行敏感性分析结果显示,在ADAM33 F+1、T1位点单个研究对总体结果无明显异常。Egger's检验发现在所有纳入文献当中,均不存在发表偏移,Begger's漏斗图图形对称,无明显发表偏移。

终上所述,本研究发现ADAM33 F+1(C/T)、T1 (A/G)位点多态性有可能与中国汉族人群支气管哮喘发病风险降低有关。研究表明ADAM33基因F +1位点等位基因C与中国汉族人群支气管哮喘风险降低有关。而在显性模型、隐性模型、纯合子模型及杂合子模型中均未发现与支气管哮喘易感性关系。ADAM33基因T1位点等位基因A能降低中国汉族人群支气管哮喘易患风险。在纯合子模型、显性模型及隐性模型中,ADAM33基因T1位点AA基因型会显著降中国汉族人群哮喘的发病风险。而在杂合子模型中未发现与哮喘易感性关系。但是由于Meta分析存在的诸多不足及本研究的局限性,因此研究结果和结论尚需进一步验证及讨论。

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(本文编辑杨晨晨)

·维医维药·

Correlation of ADAM 33 Gene F+1 and T1 polymorphism s and susceptibility to Asthma:A M eta-analysis

Tuersunayi Aierken1,Abudoujilili Julaiti1,HU Xin2,HUANG Yi1,QimenguliW ushouer1
(1Changji Branch Hospital,the First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University,Xinjinag Changji 831100,China;2Department of Respiratory Medicine,the First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University,Urumqi830054,China)

Abstract:Objective To explore the correlation of ADAM33(a disintegrin and metalloproteinase domain 33) gene polymorphismswith asthma.M ethods An electronic search of the PubMed,Web of science,Ovid,Embase,Medline,WanFang,ChaoXing,VIP database,CNKIand other electronic databaseswas performed from their foundation to October 2015.Retrieved case-control studies related to association of ADAM33 polymorphisms with asthma,and screened the included studies up to standard,collected and extracted data.Ameta-analysiswas conducted on correlation between the ADAM33 F+1 and T1 polymorphismswith asthma.Results A total of eight case-control studies were included,which were including 1718 asthma patients and 1622 healthy controls.Meta-analysis revealed that ADAM33 gene F+1 C allele decreased the risk of susceptibility to asthma in Chinese Han population (OR=0.855,95%CI=0.743-0.984,P=0.029).ADAM33 gene T1 A allele also decreased asthma risk in Chi-book=271,ebook=21nese Han population(OR=0.408,95%CI=0.254-0.658,P=0.000).ADAM33 gene T1 AA genotype significantly decreased asthma risk in Chinese Han population in additive model,dominantmodel and recessive model [(OR=0.226,95%CI=0.100-0.511,P=0.000),(OR=0.385,95%CI=0.162-0.918,P=0.031),(OR =0.278,95%CI=0.186-0.415,P=0.000)].However,in codominantmodel,there was no correlation found between bronchial asthma and ADAM33 T1 polymorphism.ConclusionADAM33 gene F+1 and T1 polymorphismsmay decrease asthma risk in Chinese Han population.

Keywords:ADAM33;asthmal;genetic polymorphism;Meta-analysis

[收稿日期:2015-12-06]

通信作者:齐曼古力·吾守尔,女(维吾尔族),主任医师,教授,博士生导师,研究方向:支气管哮喘的临床应用与基础研究,E-mail:qimenw@hotmail.com。

作者简介:图尔荪阿依·艾尔肯(1989-),女(维吾尔族),在读硕士,研究方向:支气管哮喘。

基金项目:国家自然科学基金(81160004,81100026)

doi:10.3969/j.issn.1009-5551.2016.03.004

中图分类号:R562.2+5

文献标识码:A

文章编号:1009-5551(2016)03-0270-07

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