β2-AR基因多態性對哮喘患者沙美特羅替卡松吸入治療療效的影響

舒敬奎 戴路明 方利洲 張劍青 馮家鋼

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β2-AR基因多態性對哮喘患者沙美特羅替卡松吸入治療療效的影響

舒敬奎 戴路明 方利洲 張劍青 馮家鋼

目的 探討β2-腎上腺素能受體(β2-AR)基因多態性對本地區哮喘患者沙美特羅替卡松吸入治療的療效的影響。方法 2013年12月至2015年9月選取本院呼吸內科收治的84例哮喘急性期患者為哮喘組，患者均行沙美特羅替卡松吸入治療，另選取80例健康體檢者為對照組，采用TaqMan-PCR法測定兩組β2-AR的16位點(A-G)基因多態性，分析β2-AR基因多態性對哮喘患者沙美特羅替卡松吸入治療的療效影響及肺功能的影響。結果 與對照組相比，哮喘組β2-AR16位點中GG型基因及G等位基因頻率比例較高(P<0.05)。84例哮喘患者中療效差組GG型基因及G等位基因頻率高于療效理想組(P<0.05)。哮喘組患者β2-AR中GG基因型患者治療后肺活量(VC)、肺總量(TLC)、用力呼氣肺活量(FVC)、用力呼氣肺活量1秒量(FEV1)、用力呼氣肺活量1秒率(FEV1/FVC)及一氧化碳彌散量(DLCO)水平低于AA型及AG型，而AA及AG基因型治療后肺功能指標比較無統計學差異(P>0.05)。結論 哮喘患者中β2-AR的16位點基因多態性可能與本地區哮喘的發生有密切的關系，攜帶β2-AR變異等位基因G型可能會影響沙美特羅替卡松吸入治療的效果。

β2-腎上腺素能受體；基因多態性；哮喘；沙美特羅替卡松；治療效果

支氣管哮喘(簡稱哮喘)是呼吸內科常見的多發性疾病，患者表現為易復發、病程長，給患者身心健康帶來較大的影響[1]。患者臨床特點為氣道炎癥反應、免疫功能紊亂及氣道高反應性。吸入β2-腎上腺素能受體(β2- adrenergic receptor,β2-AR)激動劑(沙美特羅替卡松)是目前治療哮喘常用的治療方法之一，但不少研究發現不同個體間藥物療效存在較大的差異[2]。隨著對哮喘藥物基因研究的深入，近年發現β2-腎上腺素能受體激動劑在哮喘治療中的效果受其基因多態性影響，β2-AR基因多態性可能與哮喘發生、病情進展及預后有密切的關系[3]。人類β2-AR基因位于染色體5q31-32基因片段上，β2-AR基因多態性為編碼區中第16個位點的精氨酸(Arg)向甘氨酸(Gly)突變[4]，因此本研究將探討β2-AR基因多態性在本地區哮喘患者發病中的作用機制及其對哮喘患者應用β2-AR激動劑治療療效的影響，旨在尋找β2-腎上腺素能受體基因位點遺傳效應及藥物遺傳學標記，為本地區哮喘臨床用藥提供指導。

資料與方法

一、臨床資料

2013年12月-2015年9月選取本院呼吸內科收治的84例哮喘急性期患者為哮喘組，納入標準：① 均符合中華醫學會呼吸病學會分會制定“哮喘防治指南”中對哮喘的診斷標準[5]；② 經支氣管激發試驗檢查可發現患者存在明顯的氣道高反應性；③ 均簽署知情同意書，且所有病例獲得醫學倫理委員會批準。排除標準：① 其他呼吸系統性疾病；② 心、肝、腎功能不全者；③ 入組前4周呼吸道感染病史、應用過全身糖皮質激素、抗白三烯、抗組胺及緩釋茶堿等藥物者。男44例，女40例，年齡18-65歲，平均(35.6±2.7)歲，體質量(BMI)23.8-28.5 kg/m2,平均(25.2±2.2)kg/m2；病程2-5年，平均(3.2±0.8)年。另選取80例健康體檢者為對照組，患者均無呼吸道疾病或應變性疾病，男 42例，女 38例，年齡 18-72 歲，平均(36.2±2.8)歲，體質量(BMI)23.7-28.8 kg/m2,平均(25.5±2.4)kg/m2，兩組性別、年齡、體質量比較無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。

二、方法

1 治療方法：84例哮喘患者采用沙美特羅替卡松干粉劑(廠家：葛蘭素史克；規格：60泡/盒×50ug；批號：201509123)吸入治療，每天2次，持續治療12周，患者每4周復診1次，評估治療效果。根據中華醫學會呼吸病學會分會制定“哮喘防治指南”相關標準，將治療后哮喘患者分為完全控制、部分控制及未控制，將完全控制及部分控制患者設為療效理想組(n=58)，將未控制患者設為療效差組(n=26)。

2 基因多態性測定：① 兩組患者均抽取靜脈血3 mL，應用鹽析法提取DNA，待DNA溶解于TE溶液后，測定其在280 nm下的分光光度植，并計算每個樣本濃度及純度，根據所需要的濃度將DNA原液稀釋至合適濃度工作液；② 設計DNA引物：上游引物序列 5’-GCTCCGGTAGGTCACG-3’；下游引物序列 5’-CCTGGGTCAAGTGTCGGAG-3’；③ PCR反應體系：分別在DNA樣本中加入2 μL 模板DNA，4 μL上游引物，4 μL下游引物，2 μL dNTs，5 μL 10×PCR buffer，32.5 μL，0.5 μL Taq Polymerase；④ PCR擴增條件：樣液在94 ℃中預變性5 min，然后變性45 s，退火61 °C 45s，延伸72 ℃ 45 s，末端延伸72 ℃ 5 min，并在退火階段收集熒光信號。⑤ 采用熒光定量PCR儀測定TapMan探針上的FAM熒光信號。等位基因頻率=(2×純合子+雜合子)/(2×受體人數)。按照Hardy-Weinberg平衡法對群體代表樣本進行分析。

3 肺功能測定：哮喘組患者分別于治療前后應用德國JAEGER公司提供的MAS TERSCREEN肺功能檢測系統測定肺功能，檢測項目包括肺活量(VC)、肺總量(TLC)、用力呼氣肺活量(FVC)、用力呼氣肺活量1秒量(FEV1)、用力呼氣肺活量1秒率(FEV1/FVC)及一氧化碳彌散量(DLCO)。除FEV1/FVC外，各項指標采用實測值占預計值百分比表示。

三、統計學方法

結 果

一、哮喘組與對照組β2-AR基因型及頻次對比

哮喘組患者AA、AG、GG型基因型分別為21.43%、38.09%、40.47%，等位基因A、G頻率分別為0.185、0.875，對照組AA、AG、GG型基因型分別為62.50%、35.00%、2.50%，等位基因A、G頻率分別為0.725、0.275，(見表1)。

表1 哮喘組與對照組β2-AR基因型及頻次對比

二、哮喘患者中療效差組與療效理想組β2-AR基因型及頻次對比

84例哮喘患者中，療效理想組AA、AG、GG型基因型分別為27.59%、48.28%、24.13%，等位基因A、G頻率分別為0.588、0.412，療效差組AA、AG、GG型基因型分別為7.69%、15.39%、76.92%，等位基因A、G頻率分別為0.789、0.211。(見表2)。

三、哮喘組患者不同基因型治療前后肺功能指標比較

各基因型治療前VC、TLC、FVC、FEV1、FEV1/FVC及DLCO水平比較差異不顯著(P>0.05)，AA型及AG型治療后VC、TLC、FVC、FEV1、FEV1/FVC及DLCO水平較治療前均得到顯著改善(P<0.05)，而GG基因型患者治療前后VC、TLC、FVC、FEV1、FEV1/FVC及DLCO水平比較無顯著差異(P>0.05)，哮喘組患者β2-AR中GG基因型患者治療后VC、TLC、FVC、FEV1、FEV1/FVC及DLCO水平低于AA型及AG型，而AA及AG基因型治療后肺功能指標比較無統計學差異，P>0.05，(見表3)。

表2 哮喘患者中療效差組與療效理想組β2-AR基因型及頻次對比

表3 哮喘組患者不同基因型治療前后肺功能指標比較±s)

注：與AA型相比，aP<0.05；與AG型相比，bP<0.05

討 論

目前關于β2-AR基因16位點基因多態性在不同人群中對哮喘的影響報道不盡相同。Bandaru等[6]對北美哮喘患者進行病例對照組研究發現，β2-AR基因16位點A向G突變與哮喘的發生有密切的關系，而Rumzhum等[7]對歐洲哮喘人群進行研究時未發現β2-AR基因16位點上基因多態性。Werner等[8]在美國黑人哮喘人群中進行病理對照研究未發現β2-AR基因多態性與哮喘發病有關，但β2-AR基因多態性可增強患者血清特異性IgE水平。中國Leite等[9]研究發現，β2-AR基因GG基因型與哮喘發病有關，但與哮喘病情進展無關。本研究入組人群均為本地區哮喘患者，基因型分布符合Hardy-Weinberg平衡，表明入選人群代表性好。本研究中哮喘患者GG基因型及G基因頻率高于對照組，從而提示GG基因型可能是哮喘發生的危險基因型，而G等位基因可能是本地區哮喘患者遺傳易感基因。導致不同地區哮喘患者基因型差異的原因可能與不同種族人群間遺傳背景、樣本量、研究方法、患者年齡及哮喘類型存在差異有關。

沙美特羅是目前治療哮喘最常用的藥物之一，與丙酸氟替卡松聯合應用療效優于單純吸入高劑量糖皮質激素[10]。但臨床研究發現[11]，部分患者應用沙美特羅替卡松吸入治療后效果不理想，患者仍出現急性發作，患者對藥物治療存在不同的應答不能單純認為是疾病嚴重程度不同或藥物依從性差異引起的。馮力等[12]研究認為，導致沙美特羅替卡松治療哮喘療效差異的原因與患者β2-AR基因多態性有關。Shah等[13]通過一項隨機、分層對照的前瞻性研究發現，哮喘患者應用短效β2受體激動劑治療時其臨床療效受β2-AR基因多態性影響，因此建議對于A/G基因型哮喘患者應避免應用β2受體激動劑治療。本研究結果顯示，療效差組AA、AG、GG型基因型分別為7.69%、15.39%、76.92%，療效理想組AA、AG、GG型基因型分別為27.59%、48.28%、24.13%，比較有統計學意義(P<0.05)，表明β2-AR基因多態性可影響沙美特羅替卡松治療哮喘的臨床效果。

肺功能是用于評價哮喘發病及預后的重要客觀指標，哮喘患者臨床主要表現為氣道功能下降及氣流進出氣道功能受限，因此通過測定肺功能將有助于反映哮喘患者病情進展及預后情況[14]。本研究結果顯示，AA型及AG型治療后后VC、TLC、FVC、FEV1、FEV1/FVC及DLCO水平較治療前均得到顯著改善(P<0.05)，而GG基因型患者治療前后VC、TLC、FVC、FEV1、FEV1/FVC及DLCO水平比較無顯著差異(P>0.05)，哮喘組患者β2-AR中GG基因型患者治療后VC、TLC、FVC、FEV1、FEV1/FVC及DLCO水平低于AA型及AG型，表明β2-AR基因多態性可影響哮喘患者肺功能，與AA型、AC型相比，GG基因型患者預后較差。陳慧芬等[15]研究認為β2-AR基因多態性不會影響哮喘患者治療效果，本研究結果與之不盡相同，考慮可能與樣本種族性差異、地域差異及樣本量差異等因素有關。

綜上所述，哮喘患者中β2-AR的16位點基因多態性可能與本地區哮喘的發生有密切的關系，攜帶β2-AR變異等位基因G型可能會影響沙美特羅替卡松吸入治療的效果。

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Impact of β2-AR gene polymorphism on treatment efficacy of salmeterol fluticasone propionate inhalation for patients with asthma

SHUJing-kui,DAILu-ming,FANGLi-zhou,ZHANGJian-qing,FENGJia-gang

DepartmentofRespiratoryMedicine,theFirstAffiliatedHospitalofKunmingMedicalUniversity,Kunming,Yunnan650031,China

Objective To investigate the impact of β2-ARgene polymorphism on treatment efficacy of salmeterol fluticasone propionate inhalation for patients with asthma. Methods 84 patients with acute asthma were selected as the asthma group and 80 cases of healthy subjects were selected as the control group from December 2013 to September 2015. The β2-AR16 loci (AG) of the two groups were assayed with TaqMan-PCR. The asthma salmeterol fluticasone propionate inhalation therapy efficacy and lung function were analyzed. Results The frequency of GG genotype and G allele in β2-AR16 sites was higher in the asthma group than in the control groups (P<0.05), and it was higher in the poor efficacy group than in the good efficacy group (P<0.05). The levels of vital capacity (VC), total lung capacity (TLC), forced expiratory vital capacity (FVC), forced expiratory vital capacity 1 second volume (FEV1), forced expiratory vital capacity 1 seconds ratio (FEV1/FVC) and carbon monoxide diffusing capacity (DLCO) of GG genotype patients were higher than AA and AG genotypes, but there was no significant difference in pulmonary function after treatment between AA and AG genotypes (P>0.05). Conclusion The gene polymorphism of β2-AR16-site may be associated with the incidence of asthma, and G type patients carrying β2-ARvariant allele may have poor salmeterol fluticasone propionate inhalation therapy effect.

β2-adrenergic receptor; gene polymorphism; asthma; salmeterol and fluticasone propionate; treatment effect

10.3969/j.issn.1009-6663.2017.02.032

650031 云南 昆明，昆明醫科大學第一附屬醫院呼吸內科

2016-06-03]