服用非甾體消炎藥或阿司匹林后產生上消化道損傷風險與基因多態性相關性的Meta分析

孫曉君，郭世磊

非甾體消炎藥（non-steroidal anti-inflammatory drugs，NSAIDs）是一類不含有甾體結構的抗炎藥物，在世界上廣泛應用于抗炎鎮痛、風濕性疾病、骨關節炎、心血管疾病的預防等。阿司匹林也屬于NSAIDs，并具有抗血小板凝集作用，低劑量的阿司匹林（75～325 mg）目前被強烈推薦用于心血管疾病的一級及二級預防［1-3］。越來越多的研究證實阿司匹林在腫瘤預防及治療方面的重要作用［4-5］。對于長期服用NSAIDs或阿司匹林的人群不良反應需要加以關注，其中最主要的為上消化道損傷（upper gastrointestinal injury，UGI）。NSAIDs甚至同幽門螺桿菌感染一樣，被認為是引起胃潰瘍出血的首要風險因素［6］。然而在服用NSAIDs的人群中，胃腸道反應及黏膜損傷在不同人群間具有差異性，這可能與基因多態性相關。本研究分析基因多態性與服用NSAIDs或阿司匹林人群發生UGI風險的相關性，旨在幫助醫療人員進行個體化用藥，避免產生嚴重的UGI不良反應。

1 資料與方法

1.1 檢索策略 檢索數據庫包括：PubMed、EMBase、Cochrane Library、中國知網、萬方數據知識服務平臺、維普網及中國生物醫學文獻數據庫，檢索時間從建庫至2018-01-08。英文檢索式為：（ulcer OR ulcerative OR ulceration OR injury OR bleeding OR hemorrhage OR erosion OR perforation）AND （Non-steroidal anti-inflammatory drugs OR NSAIDs OR aspirin OR acetaminophen OR paracetamol OR indomethacin OR naproxen OR nabumetone OR diclofenac OR ibuprofen OR nimesulide OR rofecoxib OR celecoxib） AND （single nucleotide polymorphism OR SNP OR genetic variation OR genetic polymorphism）；中文檢索式為：（潰瘍或損傷或出血或糜爛或穿孔）和（非甾體消炎藥或NSAIDs或阿司匹林或對乙酰氨基酚或吲哚美辛或萘普生或萘普酮或雙氯芬酸或布洛芬或尼美舒利或羅非昔布或塞來昔布）和（單核苷酸多態性或SNP或基因多態性或遺傳多態性）。檢索不設置語言限制。之后對相關文獻的參考文獻進行手工檢索，以防疏漏。兩名研究人員獨立進行文獻檢索，當意見出現分歧時，通過討論達成一致。

1.2 文獻納入與排除標準 文獻納入標準：（1）NSAIDs或阿司匹林相關UGI的病例對照研究或隊列研究；（2）研究分析了基因多態性與UGI的相關性；（3）明確了UGI及消化道未損傷患者基因突變頻率，納入有原始數據及可推算原始數據的研究。排除標準：（1）非病例對照或隊列研究；（2）未包含UGI的相關研究；（3）未研究應用NSAIDs或阿司匹林相關的人群；（4）未報道基因突變頻率或突變頻率無法推算。另外，基礎研究、學位論文、綜述、評論及會議摘要也被排除。兩名研究人員各自進行研究排除，如意見不一致，經討論達成一致。

1.3 數據提取及文獻質量評價 對納入文獻進行數據提取，提取內容包括：第一作者、發表年限、樣本來源、病例數、年齡、損傷類型、藥物。采用紐卡斯爾-渥太華量表（Newcastle-Ottawa Scale，NOS）評價納入文獻的質量，總分9分，0～4分為低質量文獻，5～9分為高質量文獻［7］。該過程由兩名研究人員各自完成，如出現分歧，則經過討論達成一致。

1.4 統計學方法 采用Haploview（version 4.2）、R（version 3.4.3）及STATA（version 14.0）軟件進行統計學分析。應用哈迪溫伯格平衡檢驗（Hardy-Weinberg equilibrium）評估遺傳平衡情況［8］，依次采用5種遺傳模型（包括：單基因模型、顯性模型、隱性模型、雜合子模型和純合子模型）進行基因多態性相關分析［9］，進一步計算各模型合并后的比值比（odds ratio，OR）及其95%可信區間（confidence interval，CI）；采用I2評估研究間異質性水平，當I2值＜50.00%時，采用固定效應模型，反之采用隨機效應模型；進一步對樣本來源及藥物進行亞組分析。對研究文獻≥3篇的結果，采用Egger's及Begg's法評估發表偏倚；應用序貫分析（trial sequential analysis，TSA）評估合并結果是否存在假陽性［10］，采用曼哈頓圖展示所有納入分析突變位點的P值，對差異有統計學意義的蛋白，采用STRING（https：//string-db.org）分析及預測蛋白間相互作用。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 納入文獻的基本情況 初步檢索文獻1 259篇，其中英文文獻984篇，中文文獻275篇。去除重復文獻后，共得到文獻1 136篇，其中英文文獻881篇，中文文獻255篇。閱讀題目及摘要后，納入文獻45篇。進一步閱讀全文后，排除26篇，最終納入文獻19篇［11-29］（見圖1）。

圖1 文獻檢索流程圖Figure 1 Flow chart of literature screening

2.2 納入文獻的基本特征及質量評價 納入文獻研究人群主要來自亞洲、歐洲及新西蘭，均為病例對照研究。納入患者5 238例，平均（中位數）年齡多在50～75歲。8篇文獻［11-14，16，18，20，22］服用藥物為低劑量阿司匹林，其他 11 篇文獻［15，17，19，21，23-29］服用藥物為 NSAIDs。納入文獻 NOS 評分為6～7分（見表1）。

2.3 Meta分析結果 本研究分析基因包括內皮型一氧化氮合酶（eNOS）、碳水化合物磺基轉移酶（CHST2）、血小板糖蛋白Ⅰbα鏈（GP1BA）、環氧合酶1（COX-1）、白介素（IL）-1b、IL-1RN、IL-17A、SLCO1B1、CYP2C9。Meta分析結果顯示，有兩項及以上研究合并證實，SLCO1B1基因rs2306283（A＞G）突變在日本人群中，雜合子模型顯示了會增加阿司匹林UGI發生的風險（P＜0.05）；SLCO1B1基因rs4149056（T＞C）突變在日本人群中，單基因、雜合子和顯性模型顯示了會降低阿司匹林UGI發生的風險（P＜0.05）；CYP2C9基因rs1799853（C＞T）突變在高加索人群中，單基因、雜合子、顯性模型顯示了會增加阿司匹林UGI發生的風險（P＜0.05，見表2）。

2.4 序貫分析及曼哈頓圖 單基因模型CYP2C9基因rs1799853突變與NSAIDs UGI相關性序貫分析，發現累積Z曲線已經越過序貫監測線以及常規監測線（z=1.96），證實目前結果穩健，增加研究改變其最終結果的可能性較小（見圖2）。曼哈頓圖顯示，NSAIDs或阿司匹林UGI相關突變位點，發現在0.005閾值下，SLCO1B1基因rs4149056（T＞C）突變對于阿司匹林UGI相關性較強，CYP2C9基因rs1799853（C＞T）突變對于NSAIDs UGI相關性較強（見圖3）。

表1 納入文獻的基本特征及質量評價Table 1 Basic characteristics and quality evaluation of included studies

在STRING數據庫中羅列所有與NSAIDs UGI潛在相關的蛋白進行相互作用分析，發現這些相關聯蛋白從功能上主要分為兩大類型，包括藥物的代謝轉運相關蛋白以及炎性反應相關蛋白。另外還包含了CHST2和GP1BA（見圖4A）。進一步預測了與UGI相關性較強的CYP2C9蛋白（見圖4B）、SLCO1B1蛋白（見圖4C）與其他蛋白間有相互作用的蛋白，發現這兩種蛋白均與藥物的代謝轉運相關蛋白有密切的相互作用。

3 討論

本研究采用Meta分析的方法篩選了與NSAIDs或阿司匹林UGI相關的基因多態性。既往Meta分析集中于CYP2C9基因多態性對NSAIDs UGI風險的影響，認為CYP2C9*2（rs1799853）是造成NSAIDs相關急性消化道出血的風險因素，而CYP2C9*3（rs1057910）與其無相關性［30］。另一項研究發現，CYP2C9*2突變會增加UGI〔OR=1.46，95%CI（1.02，2.09）〕及消化道出血的風險〔OR=1.59，95%CI（1.08，2.33）〕［31］。但該兩項研究較為局限，集中在CYP2C9基因多態性研究，忽略了其他基因多態性。另一方面因為發表時間較早，未能單獨分析阿司匹林UGI。本研究在之前研究基礎上進一步分析其他基因多態性對NSAIDs或阿司匹林UGI的影響，證實了CYP2C9基因rs1799853（C＞T）突變在高加索人群中，單基因、雜合子、顯性模型顯示了會增加阿司匹林UGI發生的風險，還發現了COX-1基因rs1330344（C＞T）突變在中國人群中，隱性模型顯示了會增加NSAIDs UGI發生的風險；SLCO1B1基因rs2306283（A＞G）突變在日本人群中，雜合子模型顯示了會增加阿司匹林UGI發生的風險，以及SLCO1B1基因rs4149056（T＞C）突變在日本人群中，單基因、雜合子和顯性模型顯示了會降低阿司匹林UGI發生的風險。

表2 基因多態性與NSAIDs或阿司匹林UGI相關性的Meta分析及亞組分析結果Table 2 Meta-analysis and subgroup analysis results of association between SNPs and NSAIDs/aspirin-induced UGI

（續表2）

一般認為，NSAIDs或阿司匹林會通過抑制環氧合酶活性，導致前列腺素生成速度減慢，削弱了胃黏膜屏障功能來造成胃黏膜損傷。另外，NSAIDs多為脂溶性藥物，能夠直接穿過胃黏膜屏障，導致氫離子反向彌散造成胃黏膜的損傷，并引起黏膜微血管的血栓形成以及黏膜下微動脈的收縮。

SLCO1B1參與了肝臟內膽汁酸和其他有機陰離子的清除，以及不依賴鈉離子的有機陰離子攝入，其中包括前列腺素E2［32］。而阿司匹林能夠抑制前列腺素E2的合成，以削弱胃黏膜的屏障功能。rs4149056是一種相對有益的錯義突變，使纈氨酸突變為丙氨酸，使SLCO1B1活性降低，減少了前列腺素E2向細胞內的轉運和攝入，保持和升高了前列腺素E2在血液中的濃度，部分抵消了阿司匹林造成的前列腺素E2合成減少，也降低了藥物對胃黏膜的影響［33］。rs2306283引起的天冬酰胺向天冬氨酸突變可能會增加SLCO1B1的轉運活性，增加前列腺素E2水平降低程度，促進了胃黏膜損傷［34］。值得注意的是，對于他汀類藥物不良反應，以上兩種突變具有與本研究相反的作用。即rs4149056促進不良反應發生，而rs2306283具有保護作用，這和突變造成的SLCO1B1轉運活性改變相關。

圖2 單基因模型CYP2C9基因rs1799853突變與NSAIDs UGI相關性序貫分析Figure 2 Trial sequential analysis of association between NSAIDs-induced UGI and CYP2C9 rs1799853 in the allele model

CYP2C9是一類亞鐵血紅素-硫醇鹽單氧酶，在肝臟微粒體中，參與了還原型輔酶Ⅱ（Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH）依賴電子轉運通路。這種酶廣泛參與了藥物的代謝，尤其對于塞來昔布、布洛芬、洛諾昔康和吡羅西康等主要由CYP2C亞家族代謝的NSAIDs［30］。rs1799853是相對不利的錯義突變，使半胱氨酸突變為精氨酸，降低了CYP2C9酶的活性。這種不利的突變會增加NSAIDs藥時曲線下面積值，降低了藥物清除率，帶來了更高的血藥濃度，從而增加了不良反應的風險及嚴重程度［35］。

圖3 曼哈頓圖顯示所有納入與NSAIDs或阿司匹林 UGI有關的突變位點及在基因組中的位置Figure 3 Manhattan plots show all included mutation sites about NSAIDs/aspirin-induced UGI and corresponding positions in chromosome

圖4 蛋白間相互作用Figure 4 Protein-protein interaction

除了上述兩種與藥物代謝相關蛋白外，本研究發現了有臨界統計學意義的蛋白中，另外一大部分為炎性相關的蛋白。其中COX-1更是直接與NSAIDs抑制前列腺素E2產生過程相關。rs1330344位于COX-1基因上游，突變對表達的影響仍不明確，可能上調COX-1的表達，從而促進前列腺素E2的產生。而本研究發現其突變會增加NSAIDs UGI發生風險，結果矛盾。因此其中的機制需要更多的研究證實［36］。對于具有高NSAIDs UGI風險的人群，在臨床應用中一方面避免長期應用該藥物，及加強不良反應監測外，也可以加用質子泵抑制劑類的藥物或消除幽門螺桿菌感染，來降低不良反應發生的風險［37］。

本研究的局限性：因為沒有個體的數據，本研究尚無法從NSAIDs藥物類別上分析基因多態性對NSAIDs UGI的影響，同時也無法從基礎疾病及UGI類型等患者差異上來進行分析，這可能會影響結果的準確性。另外，本研究雖然納入了相關的基因多態性，但是除rs1799853外，其他單項位點僅納入一項研究，樣本量較小，而造成了結果的不穩健。所以仍然需要更多的研究來證實本研究的結果。

綜上所述，本研究證實了CYP2C9基因rs1799853突變會增加NSAIDs UGI發生的風險。同時也提出了SLCO1B1基因rs4149056突變對阿司匹林UGI具有保護作用。進一步提出了其他可能與NSAIDs UGI相關的基因及多態性位點。旨在為臨床提供個體化治療的參考依據，以及從基因多態性角度分析可能存在的NSAIDs或阿司匹林UGI機制。

作者貢獻：孫曉君、郭世磊進行文章的構思與設計，對文章整體負責，監督管理；郭世磊進行研究的實施與可行性分析，數據整理，統計學處理，結果的分析與解釋，論文的修訂，負責文章的質量控制及審校；孫曉君進行數據收集，撰寫論文。

本文無利益沖突。