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左旋多巴治疗帕金森病所致高同型半胱氨酸血症的研究

2015-04-28赵丽姣于会艳林悄然顾卫红

中华老年多器官疾病杂志 2015年9期
关键词:叶酸半胱氨酸多态性

赵丽姣,于会艳,金 莹,晁 宁,郝 莹,林悄然,顾卫红,秦 斌*

(1北京大学第五临床医学院(北京医院)神经内科,北京 100730;2北京中日友好医院神经内科,北京 100029;3北京房山区良乡医院神经内科,北京 100240)

高同型半胱氨酸血症(hyperhomocysteinimia,HHcy)与帕金森病(Parkinson’s disease,PD)的关系近来备受关注,特别是长期应用左旋多巴(L-dopa)治疗的PD患者,它不仅可以导致同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)升高,而且HHcy还可能与PD运动并发症(剂末现象、开关现象、异动症),非运动症状如焦虑和抑郁、认知功能减退的发生密切相关[1−4]。Hcy是甲硫氨酸代谢的中间产物,导致HHcy血症的原因通常是体内维生素(Vitamin,Vit)B6、Vit B12和叶酸的缺乏或具有N5,N10亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate,MTHFR)和胱硫醚β合成酶(cystathionine-β-synthase,CBS)基因突变[2,3]。L-dopa是治疗PD的主要药物,一般需要长期服用、且随病情加重而逐渐加量,L-dopa在脑内和体内降解需要儿茶酚胺−O−甲基转移酶(catechol-O-methyl-transferase,COMT)的参与,如果COMT酶基因发生突变也会影响Hcy的代谢[2,3]。那么HHcy与PD和L-dopa治疗之间的关系,以及与Vit B12、叶酸和MTHFR、COMT的基因突变关系如何?目前国内相关研究报道不多,为此本文对PD患者的血浆Hcy水平,Vit B12、叶酸浓度和MTHFR基因C677T多态性及COMT基因多态性进行了综合分析,并比较HHcy与PD药物治疗及并发症发生率的相关性。现将结果报道如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象

依据英国脑库PD诊断标准[3,5],从2011年5月至2013年3月来北京大学第五临床医院神经内科住院及门诊就诊患者中入选,一共收集PD组161例,其中男性88例,女性73例,年龄(64.36±11.06)岁,病程范围:0.5~22(6.3±5.4)年。入组前Hoehn-Yahr临床分级评定:1~1.5级66例(41.0%),2~2.5级46例(28.6%),3级33例(20.5%),4级12例(7.4%),5级4例(2.5%)。所有患者被分成3组:未接受L-dopa治疗组76例,接受L-dopa治疗组85例,剂量(486.9±240.5)mg/d,后者再分为接受L-dopa治疗<6年组63例和≥6年组22例,对服用L-dopa治疗者,询问和统计运动并发症如开关现象、剂末现象、晨僵少动和异动症的发生率(患者日记)。因PD常常合并焦虑、抑郁和认知功能减退等症状,入组后常规进行焦虑、抑郁和认知功能量表初步筛查,依据痴呆的诊断标准[6],汉密尔顿焦虑量表(Hamilton Anxiety Scale,HAMA),汉密尔顿抑郁量表(Hamilton Depression Scale,HAMD)17项进行评定筛查。全部入选患者均晨起空腹抽取静脉血测定血浆叶酸、Vit B12和Hcy浓度。

另外,在来院进行常规健康体检者中,选出80例作为正常对照组,其中男性57例,女性23例,年龄46~80(58.2±8.6)岁,全部入选者均晨起空腹抽取静脉血测定血浆叶酸、Vit B12和Hcy浓度。考虑MTHFR基因和COMT基因多态性分析对照组例数偏少,我们随后又增加160例作为正常对照组,这样正常对照组共240例,其中男141例,女99例,年龄(63.96±9.79)岁,进行MTHFR基因和COMT基因多态性分析。

1.2 方法

血浆叶酸浓度的测定采用阴离子捕获技术微粒子酶联免疫分析法。血浆Vit B12浓度测定采用微粒子酶联免疫分析法。血浆Hcy浓度测定采用高效液相色谱法,以对照组血浆总Hcy均值±2S为正常参考范围,超过其上限(15µmol/L)为高同型半胱氨酸血症[7,8]。

1.3 MTHFR C677T基因和COMT基因多态性分型和测序验证

使用Oligo6.0软件,依据dbSNP数据库中MTHFR C677T rs1801133(C/T)和rs1801131(A/C)和COMT基因多态性rs4818(C/G)、rs4680(G/A)和rs6269(A/G)侧翼序列设计上下游引物,应用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)高分辨熔解曲线(high resolution melting,HRM)技术,依据溶解曲线检测突变(具体方法参见参考文献[8])。每个基因型随机抽取5%的样本进行重复测序验证,然后所有样本送天一辉远公司测序。

1.4 统计学处理

采用SPSS17.0软件对数据进行统计学分析。计量资料用均数±标准差描述,计数资料用百分率(%)描述。计量资料两组间比较采用独立样本t检验,多组间比较采用one-way ANOVA;计数资料的组间率的比较采用Pearson卡方检验,计算比值比(odds ratio,OR)及95%可信区间(confidence interval,CI)。基因分型数据在对照组中经哈代−温伯格平衡(Hardy-Weinberg equilibrium,HWE)拟合优度检验评价多态性的群体代表性。采用四格表卡方检验,OR值表示风险比值。logistic多因素回归分析各因素对Hcy的影响作用。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 PD组与对照组Hcy、叶酸、Vit B12浓度比较

161例PD患者血浆Hcy浓度(17.65±9.36)µmol/L,与80例正常对照组相比[(10.12±3.20)µmol/L]明显升高(t=6.989,P<0.01),表明PD患者血浆Hcy水平显著高于正常对照组。叶酸和Vit B12浓度两组相比,差异无统计学意义(P>0.05;表1)。

2.2 单因素分析各因素对Hcy的影响作用

根据PD患者临床资料和血浆Hcy水平影响因素,将患者年龄(<60岁和≥60岁)、性别、是否L-dopa治疗、治疗时间(<6年和≥6年)、叶酸浓度(正常和降低)、Vit B12浓度(正常和降低)分为6个亚组,采用单因素分析6个因素比较组间Hcy水平(见参考文献[6]),结果表明L-dopa治疗对血浆Hcy升高有影响,接受L-dopa治疗的患者中Hcy水平明显高于未接受L-dopa治疗的患者[(20.04±10.34)vs(16.29±8.40),t=2.343,P<0.05];而其他因素包括性别、年龄、是否接受L-dopa治疗、治疗时间、叶酸和Vit B12浓度等对Hcy的升高无明显影响(P>0.05)。统计结果表明L-dopa治疗是PD患者Hcy升高的独立影响因素之一。

2.3 L-dopa治疗与未治疗组患者血浆HHcy血症成因分析

161例PD患者中有77例伴有HHcy血症,导致PD患者HHcy血症原因分析结果得出3组HHcy血症主要以正常叶酸和Vit B12浓度为主,约占>84%(65/77),这间接提示可能与MTHFR和CBS基因突变有关,而与叶酸和Vit B12缺乏关系不显著(表2)。

2.4 PD组与对照组MTHFR基因和COMT基因多态性的比较

MTHFR和COMT基因多态性分型及测序验证结果提示,这两种基因的多态性分布在PD组和对照组均无显著性差异(表3)。对于每个基因型随机抽取5%的样本进行重复测序验证,一致性为100%。MTHFR和COMT基因多态性分布经Hardy-Weinberg平衡检验,P>0.05,具有人群代表性。对PD组按照Hcy水平进一步分层分析,>15µmol/L即为HHcy组,<15µmol/L为Hcy正常组,结果表明:MTHFR基因型及等位基因在HHcy组和Hcy正常组的频率分布差异有统计学意义(P<0.05;见参考文献[8]),提示PD伴HHcy者与MTHFR基因C677T多态性(rs1801133)关系密切。而PD组与正常对照组中COMT基因多态性分布差异无统计学意义,提示PD伴HHcy者与COMT基因多态性关系不密切。

表1 PD组与对照组Hcy、叶酸、Vit B12浓度比较Table1 The comparison of the concentration of Hcy, folic acid and Vit B12 between PD and control groups (±s )

表1 PD组与对照组Hcy、叶酸、Vit B12浓度比较Table1 The comparison of the concentration of Hcy, folic acid and Vit B12 between PD and control groups (±s )

Hcy:homocysteine; Vit B12:vitamin B12; PD:Parkinson’s disease

Group n Hcy (µmol/L) Folic acid (µg/L) Vit B12 (µg/L)PD 161 17.65±9.36 8.83±3.92 547.01±391.23 Control 080 10.12±3.20 8.24±3.15 579.34±341.62 t value 6.989 1.193 -0.642 P value <0.01 >0.05 >0.05

表2 L-dopa治疗和未治疗组患者血浆HHcy血症成因分析Table2 The causes of HHcy in PD patients with and without treatment of L-dopa (n)

表3 PD组与对照组MTHFR基因和COMT基因多态性的比较Table3 The comparison of genetic polymorphisms of MTHFR and COMT in both PD and control groups

2.5 HHcy与L-dopa治疗后并发症发生率间的关系

在77例伴有HHcy的PD患者中,剔除未治疗组22例外,余55例中有运动波动症者35例,占63.6%,有异动症者3例,占5.5%,有焦虑和抑郁30例,占54.5%,有痴呆者12例,占21.8%。提示HHcy血症与L-dopa治疗后出现运动并发症,焦虑、抑郁和帕金森痴呆(Parkinson’s disease dementia,PDD)关系密切。另外,PD和PDD两组患者血浆Hcy平均浓度比较结果表明,PDD组[(19.76±10.85)µmol/L;n=12]明显高于PD组(16.95±8.79µmol/L,n=149)(P<0.01),表明PDD与HHcy血症关系较密切。

3 讨 论

本研究结果表明,161例PD患者平均血浆Hcy浓度明显高于正常对照组,说明PD患者常伴有HHcy血症。161例PD患者中63例接受L-dopa治疗<6年,22例接受L-dopa治疗≥6年,其平均血浆Hcy浓度分别是(16.43±8.04)µmol/L和(19.91±9.73)µmol/L,提示L-dopa治疗的PD患者可伴有HHcy血症,这与国内外文献报道L-dopa治疗可导致Hcy升高结论相同[2−4]。进一步通过对PD患者血浆Hcy水平影响单因素分析发现,纳入分析的6个因素:性别、年龄、是否接受L-dopa治疗、治疗时间、叶酸和Vit B12浓度中仅有L-dopa治疗是PD患者Hcy升高的独立影响因素之一[7]。

一般导致HHcy血症的原因主要是体内Vit B6、Vit B12和叶酸的缺乏或具有MTHFR和CBS基因的突变,其中膳食中摄取Vit B12和叶酸不足及MTHFR基因突变是产生血浆Hcy升高的三大直接因素[1,2]。对于PD患者,L-dopa未治疗和治疗的HHcy血症成因分析结果发现,导致Hcy升高的原因以正常血浆Vit B12和叶酸浓度者为主,三者均达>84%,这间接提示Hcy升高可能与MTHFR和CBS基因突变有关,国外文献研究报道主要是MTHFR C677T纯合子突变可能是导致PD患者血浆HHcy血症的遗传决定簇[9,10],这一结论同我们研究结果相同。

C677T多态性为MTHFR基因上第4个外显子上的一个重要错义突变,与CC野生型相比,TT纯合子型降低了70%酶的活性,而CT杂合型降低约40%[11]。本研究通过161例PD组MTHFR分层分析,Hcy浓度以15µmol/L为界值,MTHFR基因型及等位基因在HHcy组和Hcy正常组的频率分布差异有统计学意义(P<0.05)(见参考文献[8]),提示PD伴HHcy者与MTHFR基因C677T多态性(rs1801133)关系密切[3,10,12,13]。

PD患者服用L-dopa药物治疗后可能产生HHcy血症,其机制是L-dopa体内甲基化,形成3−O−甲基多巴后则由COMT催化,以S−腺苷甲硫氨酸作为甲基供体,反应产物S−腺苷高半胱氨酸在S−腺苷高半胱氨酸水解酶作用下快速转变为Hcy,使血浆Hcy水平升高[1,9,10]。本研究没有证实PD组和正常对照组COMT基因多态性有明显变异(P>0.05),说明L-dopa药物治疗是导致PD患者HHcy血症的又一独立危险因素之一[1,9,10]。新近研究表明复方L-dopa制剂加用COMT抑制剂可降低Hcy水平,其机制是COMT抑制剂可降低L-dopa在外周的代谢,减少L-dopa被甲基化的产物[14]。

应用L-dopa治疗会导致Hcy升高,能否增加运动并发症(如剂末现象,开关现象和晨僵少动等)、异动症和痴呆的发生率呢?本研究表明161例PD患者中有77例伴高Hcy血症,剔除未治疗组22例外,余55例中有运动波动症者35例(63.6%),有异动症者3例(5.5%),有焦虑和抑郁30例(54.5%),有痴呆者12例(21.8%),从而推测应用L-dopa治疗不仅导致Hcy升高,而且还增加运动并发症、焦虑、抑郁和痴呆发生率,与国外文献报道结论相同[1−3]。本组病例异动症发生率较少,究其原因可能是因为国人应用L-dopa剂量少和入选病例H-Y分级4期和5期者少有关。Hcy升高与痴呆发生的密切关系已被证实,本组资料显示PDD组平均血浆Hcy浓度明显高于PD组,进一步证实PDD与HHcy血症密切相关,与国外文献报道结论相同[3,4]。

总之,PD与HHcy血症关系十分密切,导致HHcy血症的原因主要与L-dopa治疗有关,亦可能是PD疾病本身导致MTHFR基因突变所致。HHcy对PD患者的影响不可忽视,临床应定期监测Hcy水平变化,对判断疾病的进展,L-dopa治疗相关的并发症和痴呆发生率有一定的帮助,应该引起临床医师高度关注和重视。另外,为了延缓L-dopa治疗相关的并发症和HHcy血症的发生,我们提倡复方L-dopa制剂和COMT抑制剂联合应用治疗早期PD[15−17]。

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