Ⅲ型膠原蛋白α1鏈基因rs1800255多態性與顱內動脈瘤發病關系的系統評價

付曉紅，趙敏，余云湖，周航，付臣志

（貴州省遵義市第一人民醫院 1.神經外科，2.藥劑科，貴州 遵義563000；3.貴州省桐梓縣人民醫院 神經外科，貴州 桐梓 563200）

顱內動脈瘤（intracranial aneurysm, IA）是動脈內腔的局限性異常擴大造成的動脈壁的瘤狀突出，全球發生率約2.7%～6.5%，是造成蛛網膜下腔出血的首位病因，在腦血管意外中，僅次于腦血栓和高血壓腦出血，嚴重威脅人們生命健康。目前認為，顱內動脈瘤是多環境因素和多基因共同影響的疾病[1]，但具體發病機制尚未完全揭示。研究顯示，動脈瘤形成和破裂除受到吸煙、飲酒、血液動力學以及后天退行性改變等因素影響外，還顯示具有一定的遺傳傾向，家族性研究顯示，患者一級親屬顱內動脈瘤發生破裂的風險幾乎是二級親屬的7倍[2-3]。目前認為顱內動脈瘤發生與Ⅲ型膠原蛋白α1（type Ⅲ collagen alpha l,COL3A1）基因及其單核苷酸多態性（SNP）關系密切。研究發現，COL3A1基因第30外顯子rs1800255 G＞A多態性可導致編碼氨基酸的改變（Ala→Thr），該功能性遺傳變異可能影響個體對IA的遺傳易感性[4]。

迄今，有關rs1800255 G＞A多態性與顱內動脈瘤發生關系的研究結論并不一致。考慮到單個研究樣本量、研究統計學效能等的影響，本研究望應用循證醫學的原理和方法，明確該多態性與IA發病的關系。

1 資料與方法

1.1 文獻檢索方法

截止2017年7月31日，以Intracranial aneurysm、Type Ⅲ collagen alpha l、polymorphism、IA或顱內動脈瘤、Ⅲ型膠原蛋白α1、單核苷酸多態性等為關鍵詞，檢索NCBI PubMed、中國引文數據庫（CNKI）及萬方等數據庫、有關rs1800255 G＞A與IA發病相關病例-對照研究。另通過文獻追溯手動檢索合格文獻。

1.2 文獻資料的納入與排除

1.2.1 納入標準 ①正式發表的、有關rs1800255 G＞A與IA發病相關病例-對照研究；②明確診斷的IA病例組和對照組；③有明確的基因分型資料。

1.2.2 排除標準 ①重復發表的文獻；②基因型或等位基因頻率信息無法獲取；③數據處理過程中可能產生較大異質性，影響整體效應；④綜述、病例報告等。

1.3 文獻資料提取

對納入的研究，由2位研究成員獨立進行資料提取與整理，如遇分歧則討論解決或由第3位研究者協助判定。提取的資料內容包括：第一作者、發表時間、平均年齡（±s）、基因型數據、病例/對照組樣本量。

1.4 統計學方法

數據分析采用Stata 12.0統計軟件。COL3A1基因rs1800255 G＞A多態性與IA的發病風險評估采用風險比值及相應95%置信區間（95%CI）]表示。設定異質性檢驗結果P＜0.1或I2＞50%，可認為研究存在異質性，分析時采用隨機效應模型；反之，則采用固定效應模型。納入研究發表偏倚采用Begg's和Egger's檢驗，并進行敏感性分析[5-6]。

2 結果

2.1 納入的文獻資料

截止2017年7月31日，共檢索到NCBI PubMed、中國引文數據庫（CNKI）及萬方數據庫等關于rs1800255 G＞A多態性與IA的發病風險相關研究62篇，通過閱讀題目和摘要后剩余32篇；仔細閱讀全文，依據納入與排除標準，再排除27篇，包括綜述6篇、COL3A1基因表達與疾病的相關研究10篇，不涉及該位點病例-對照研究11篇，最終納入符合文獻5篇[4，7-10]。其中5篇有6個研究數據，共包含3 664例研究對象，其中顱內動脈瘤患者977例，對照組2 687例。本研究依據納、入排除標準篩選合格文獻，流程見圖1，研究資料基本情況，見附表。

圖1 納入文獻篩選流程

2.2 Meta分析結果

應用Stata 12.0軟件評估COL3A1基因rs1800255 G＞A位點基因型與顱內動脈瘤（IA）發病的關系，顯性遺傳模型下，經檢驗納入研究數據間異質性，結果顯示（I2=0%，P=0.826），提示所納入各基因型數據間不存在異質性；采用固定效應模型進行rs1800255 G＞A多態性與顱內動脈瘤發病的合并效應分析，發現與GG基因型比較，A等位基因攜帶者顱內動脈瘤的發病風險增高，整體合并效應的風險比（95%CI：1.43，1.98）]。結果見圖2。而在隱性模型下，異質性檢驗結果顯示（I2=0%，P=0.572），同樣提示研究中不存在異質性；采用固定效應模型進行合并效應分析，發現與GG+GA基因型比較，AA基因型可升高顱內動脈瘤的發病風險，合并效應的風險比（95%CI：1.12，2.35）]。結果見圖3。

附表 納入文獻基本資料

圖2COL3A1基因rs12255372多態位點與IA發病的關系（顯性模型）

2.3 文獻發表偏倚評估

本Begg's漏斗圖呈基本對稱分布，進一步的統計學檢驗顯示，Begg's檢驗（P=0.452）和Egger's檢驗（t=0.97，P=0.385），未發現所納入文獻存在發表偏倚，見圖4。

2.4 敏感性分析

采用Leave-one-out方法，將本研究所納入文獻逐一剔除，評估單個研究對總體效應的影響，敏感性檢驗結果未發現總體效應的及95%CI因單個研究數據而發生波動，表明研究結果具有較好的穩健性，見圖5。

圖3COL3A1基因rs12255372多態位點與IA發病的關系（隱性模型）

圖4 Begg's和Egger's檢驗對納入研究發表偏倚檢驗

圖5 敏感性分析

3 討論

顱內動脈瘤的病因迄今尚未完全清楚，多認為其是在環境因素作用下，同時受到多基因遺傳因素共同作用。KATAOKA等[11]的研究表明，在正常的血管壁中Ⅲ型膠原蛋白含量較多，而在IAs血管壁中Ⅲ型膠原蛋白則相對含量較低。提示動脈瘤壁可能因發生病理性改變后導致COL3A1表達水平下降，IA的發生可能與Ⅲ型膠原合成量不足或合成缺陷等存在關聯。有研究以IAs家系作為研究對象，結果發現，家系中2位顱內讓動脈瘤患者均存在COL3A1基因表達缺陷，使得Ⅲ型膠原蛋白含量降低，并進一步影響蛋白翻譯后修飾和膠原蛋白的代謝功能[12]。另有研究顯示，COL3A1基因單核苷酸多態性可導致血管性埃勒斯綜合征（VEDS）有親屬關系的患者具有相同的臨床表型[13]。以上研究提示，COL3A1基因及其多態性可能在IA等血管性疾病發生中起重要作用。

COL3A1基因定位于人類2號染色體2q31，編碼的產物為Ⅲ型膠原蛋白是多種結締組織和細胞外基質的重要成分[14]。缺乏時，生物學上將表現為增高相應結構的破裂、穿孔和剝離的發生風險。KATAOKA等[11]的研究表明，動脈瘤樣突出是由于細胞外基質蛋白合成與降解的動態失衡所致，血流動力破壞動脈壁，使得瘤壁脆弱并最終可能出現破裂。有研究顯示，COL3A1基因第30外顯子功能性遺傳變異rs1800255 G＞A多態性能夠導致相關密碼子編碼氨基酸發生改變，由丙氨酸（Ala）轉變為蘇氨酸（Thr），可能響機體對顱內動脈瘤遺傳易感性改變[8，10-11]。認為COL3A1基因多態性位點rsl800255與中國人漢族顱內動脈瘤之間相關，可作為中國人人群IA發病的易感基因。而也有病例對照研究則未發現rs1800255 G＞A多態性與 IA 易感性關聯[7，9]。

鑒于目前有關COL3A1基因rs1800255 G＞A多態性與IA發病關系的病例-對照研究間結論并不一致。本考慮到單個研究樣本量、研究統計學效能等的影響，擬應用循證醫學的原理和方法，明確該多態性與IA發病的關系，以明確兩者間的真實關聯。研究發現，rs1800255 G＞A多態性與IA發病關系關聯，在顯性遺傳模型下，與GG基因型比較，A等位基因攜帶者顱內動脈瘤的發病風險增高，整體合并效應的風險比，（95%CI：1.43，1.98）]；而在隱性模型下，與GG+GA基因型比較，AA基因型可升高顱內動脈瘤的發病風險，合并效應的風險比（95%CI：1.12，2.35）]。

另外，本研究僅納入已公開發表的有關rs1800255 G＞A多態性與IA發病相關研究，考慮有統計學意義的結果更容易被發表，本研究可能存在一定的發表偏倚。鑒于樣本選擇過程及代表性、病例/對照組的匹配程度等，各納入研究可能會存在一定的選擇偏倚。以上因素可能對各研究結果以及最終合并效應產生一定影響。本研究應用Begg's漏斗圖和Egger's線性回歸方法，均未檢測到明顯的發表偏倚，敏感性分析結果未提示單個研究嚴重影響整體結果。表明本研究結果具有較好的穩健性，研究結論具有一定的可信度。

綜上所述，本研究表明COL3A1基因rs12255372 G＞T多態性與GDM的發生相關，G→A突變可能增加個體對顱內動脈瘤的發病風險。本研究結果仍需要大樣本量、涉及不同人群的病例對照研究，或具有一定樣本量的家系研究來闡明COL3A1基因rs1800255的多態性與顱內動脈瘤的形成、破裂及其他臨床特征的聯系。同時該位點可能作為IA高危人群篩選的生物學標記，對早期發現無癥狀的未破裂動脈瘤提供科學依據。