Gs蛋白227位氨基酸Gln/Leu基因变异对美托洛尔治疗充血性心力衰竭疗效的影响

魏朝晖1，李宝群2

(1.河北省承德市中医院药剂科，河北承德067000

2.承德医学院，河北承德067000)

摘要：目的：探讨Gs蛋白基因变异对美托洛尔治疗充血性心力衰竭临床疗效的影响。方法：64例心功能为Ⅱ～Ⅳ级的充血性心力衰竭患者(以美国纽约心脏病学会(NYHA)分级)应用限制性片段长度多态性方法进行基因分型后采取美托洛尔以12.5mg/d开始，每1～2周递增6.25mg共计一年，最大剂量为50mg/d。以左室射血分数(LVEF)的变化为指标，分析Gln/Leu基因多态性对美托洛尔临床疗效的影响。结果：美托洛尔治疗12月后，患者心功能分级与LVEF均明显改善(P<0.05)。美托洛尔治疗6月和12月后，变异型患者LVEF的改善程度(P<0.05)和心功能分级变化(P<0.05)更为显著。结论：Gs蛋白α亚基第227位遗传多态性与美托洛尔疗效相关，基因变异携带者疗效更为显著。

关键词：Gs蛋白α亚基;遗传多态性;美托洛尔;充血性心力衰竭

文章编号：1006-6233(2015)11-1780-03

基金项目:*河北省卫生厅科研项目，(编号：NO.20110544)

文献标识码：A

Effect of Gs Proteins227 Gln/Leu Gene Variation on Metoprolol

Response in Congestive Heart Failure Patient

WEIZhaohui,etal

(The TCM Hospital of Chengde, Hebei Chengde 067000, China)

Abstract：Objective: To study the association between Gs proteins (GNAS1) 227 Gln/Leu gene polymorphism and the effect of metoprolol on patients with congestive heart failure. Method: 64 patients with congestive heart failure were recruited for the study and the genotypes of GNAS1 227 Gln/Leu were determined by PCR-RFLP assay. Metoprolol was used in these patients, the initial dosage was 12.5mg once daily and increased 6.25mg every 1～2 weeks gradually to objective dosage of 50mg/day,Total follow-up was 12 months. The two primary outcome measures were New York Heart Association functional class and left ventricular ejection fraction.Result: After 6 and 12 months, metoprolol increased LVEF and changed NYHA class distribution more favorably for homozygous CC patients verus those with carriers T gene (P<0.01). Conclusion: Gs proteins 227 Gln/Leu genetic polymorphism is related with therapeutic efficacy of metoprolol and the variant gene with a greater response in chronic congestive heart failure patients.

Key words: Gs proteins submit;227 Gln/Leu;Genetic polymorphism;Metoprolol;Congestive heart failure

鸟苷酸结合调节蛋白(G蛋白)连接多种细胞膜受体与效应蛋白之间的信号转导，人体内肾上腺素、多巴胺、5-羟色胺素等受体都属于G蛋白偶联受体，早有研究发现，临床上对β肾上腺素受体激动剂或阻滞剂的敏感性存在明显的个体差异和种族差异[1]，近年来逐渐把目光投向信号转导通路中的Gs蛋白[2,3]；本研究选择64名慢性充血性心力衰竭患者，通过基因型的分布情况以分析美托洛尔的临床疗效是否与Gs蛋白α亚基T227位突变基因相关。本研究通过对慢性充血性心衰(CHF)患者应用美托洛尔治疗，观察其心功能的变化情况以探讨美托洛尔疗效与Gs蛋白基因多态性的关系。

1资料与方法

1.1研究对象:我院治疗的慢性充血性心力衰竭患者64例，男性40例，女性24例，年龄41～76岁。所有入选者心功能均为Ⅱ～Ⅳ级[采用美国纽约心脏病学会(NYHA)心功能分级方法进行评价[4]心功能Ⅱ级28例，Ⅲ级27例，Ⅳ级9例。

1.2实验材料:PCR引物由宝生物工程合成；反应体系由博亚公司有限公司提供，PCR仪(日本66510型)。

1.3实验方案:基因组DNA从外周血白细胞提取中按fenluo-etolel抽提沉淀法获得。患者G蛋白T227基因多态性以限制性片段长度多态性法进行分析。所有患者在常规使用强心苷、速尿及硝酸甘油的基础上加用美托洛尔(中美史克生产)，12.5mg/d为起始剂量每7～14d递增6.25mg，延续至第12个月，最大剂量为50mg/d。在治疗前及治疗后6月、12月后采用日本奥林巴斯公司彩色超声仪2.25MHz探头单平面法行左室射血分数测定。

1.4数据处理:所有计量资料以均数±标准差表示；计数资料以例数或百分率表示，各基因型组之间心功能评价和射血分数改变的差异采用One-way ANOVA或成组T检验。

2结果

表1　Gs蛋白α亚基多态性对美托洛尔治疗的充血性心力衰竭患者NYHA分级和LVEF的影响

注：与同基因型组治疗前相比，*P<0.05;与TT基因型比较 #P<0.01

图1美托洛尔治疗12个月后患者左室射血分数(LVEF)的变化

2.1受试者Gs蛋白α亚基第227位Gln/Leu分布特征:表1显示了慢性充血性心力衰竭患者β1肾上腺素受体多态性分布情况及以基因型分组的病人临床特点。227位Gln基因型未突变即纯合子36名，Gln/Leu杂合子25名，Leu突变纯合子3名，将Leu突变基因型并入Gln/Leu为227C携带者共28名。2.2治疗前后各参数比较:表1数据显示两组基因型患者NYHA分级的分布和治疗前后LVEF的差异，在治疗12个月后，所有患者心功能分级均减轻，左室射血分数比美托洛尔应用前升高(P<0.05)。美托洛尔治疗6月和12月后在227位Gln/Leu基因变异者，心功能分级变化改善程度(P<0.05)和左室射血分数的增加程度(P<0.05)与未突变22Gln型相比差异更为显著。治疗前后NYHAI级(较轻)患者数在所有基因型都呈现增加趋势(P<0.05)，NYHA分级向上一级(也就是逐渐减轻型)跃进，Ⅱ～Ⅳ(较重，重型和极重型)患者数均降低(P<0.05)；分级程度的改善在227Leu(CC)突变者更为显著(P<0．01)。图2显示64例心力衰竭患者应用美托洛尔治疗前后心功能均不同程度增加(P<0．05)，且227突变携带Gln/较227Gln差异更为显著(P<0．01)。

3讨论

交感神经的持续激活是心力衰竭患者发生及恶化的最主要因素。普萘洛尔为代表的 阻滞剂通过阻断心脏的 受体降低交感活性，改善心功能以及增加心肌收缩力。1988年瑞典斯德哥尔摩医院率先在心力衰竭患者采用卡维地洛治疗，随后的美国研究组亦应用美托洛尔控释制剂展开病例对照研究，很多大样本临床研究均证明了β受体阻滞剂治疗心衰的益处[4]；但同时也发现患者对以β肾上腺素受体为靶标的相关药物的敏感性存在显著差异，如使用普耐洛尔后很多受试者的收缩压及舒张压改变存在明显个体差异，原发性高血压应用美托洛尔治疗后血压达标的患者比例仅为半数左右，当然这可以从药物结合蛋白、肝药酶或β受体本身的多态性得到部分解释；然而即使除外以上因素，仍然存在30%的个体差异。β1肾上腺素受体是心肌细胞表达的最主要受体，β肾上腺素受体-Gs蛋白系统对人体心血管的神经内分泌调节起主导作用，Gs蛋白α亚基主要与β1和β2肾上腺素受体偶联刺激腺苷酸环化酶催化ATP生成cAMP，Cohn等最先报道了Gs蛋白α亚基227位多态性(T227C)与高血压相关并影响患者普萘洛尔的疗效[5]，我们以NAYA心功能分级和LVEF作为评价指标，64例慢性充血性心力衰竭患者应用美托洛尔12月后，所有患者NYHA分级的分布和LVEF较治疗前比较有显著性差异。美托洛尔治疗6个月和12个月后发现，227位突变型与227野生型相比心功能改善情况更为显著；这表明此多态性与美托洛尔治疗心力衰竭患者临床疗效相关；本研究从信号传导通路角度研究基因多态性与药效学的相关性可为药物反应的个体差异提供分子水平的解释。

参考文献:

[1]Tesson F, Charron P, Peuchmaurd M, et al. Characterization of a unique genetic variant in the 1-adrenoceptor gene and evaluation of its role in idiopathic dilated cardiomyopathy[J].Mol Cell Cardiol,2010,31:1025～1032.

[2]李树春,王槐.影响美托洛尔治疗效果的药物基因组学研究进展[J].吉林大学学报(医学版),2013，24(2):127～129.

[3]Vesell ES. Advances in pharmacogenetics and pharmacogenomics[J].Clin Pharmacol,2013,40:930～938.

[4]毕莹，罗明，徐远溪.心力衰竭患者对美托洛尔治疗的影响[J].同济大学学报(医学版),2012，28(3).

[5]Cohn J N,Rector T S. Prognosis of congestive heart failure and predictors of mortality[J].Am Cardiol,2013,62:25～30.