徐麗麗 刁興芹



[摘要] 目的 綜合評價中國漢族人群基質金屬蛋白酶-9(MMP-9)C1562T基因多態性與冠心病之間的關系。 方法 全面檢索1998年5月13日~2018年5月13日萬方數據庫、重慶維普數據庫、中國期刊全文數據庫以及優秀碩博論文庫及中國重要會議論文全文數據庫中關于漢族人群MMP-9 C1562T多態性與冠心病相關性的病例對照研究,制定嚴格的納入標準。分析含有突變基因T的(TT+CT)基因型個體相對于CC基因型個體發生冠心病的風險以及T等位基因相對于C等位基因的風險(通過OR及95%CI)。采用stata11.0進行統計,計算相應的效應指標。 結果 15個相關研究共計納入冠心病患者2831例,對照人群2522例。Meta分析結果提示,(TT+CT)基因型個體罹患冠心病的風險顯著高于CC基因型個體(隨機效應模型,OR=1.75,95%CI=1.45~2.11,P<0.01);T等位基因相對C等位基因其風險亦較高(隨機效應模型,OR=1.69,95%CI=1.41~2.03,P<0.01)。 結論 MMP-9 C1562T基因多態性與我國漢族人群冠心病的發生密切相關,攜帶突變基因T的個體其發生冠心病的風險較高,提示攜帶突變基因T可能是發生冠心病的危險因素之一。
[關鍵詞] 冠心病;基質金屬蛋白酶-9;基因多態性;Meta分析
[中圖分類號] R541.4 ? ? ? ? ?[文獻標識碼] A ? ? ? ? ?[文章編號] 1673-9701(2019)24-0022-05
[Abstract] Objective To comprehensively evaluate the relationship between matrix metalloproteinase-9(MMP-9) C1562T gene polymorphism and coronary heart disease in Chinese Han population. Methods The case-control studies on the association between MMP-9 C1562T polymorphism and coronary heart disease in Han population were comprehensively searched in Wanfang Database, Chongqing Weipu Database, China Journal Full-text Database, and Excellent Master's Thesis Database and China's Important Conference Papers Full-text Database from May 13, 1998 to May 13, 2018. Strict inclusion criteria were developed. The risk of coronary heart disease in individuals with(TT+CT) genotypes containing the mutated gene T relative to CC genotype individuals and the risk of the T allele relative to the C allele(by OR and 95%CI) were analyzed. Statistics were calculated using stata11.0, and the corresponding effect indicators were calculated. Results A total of 2831 patients with coronary heart disease were included in the 15 related studies, and 2522 were in the control group. Meta-analysis results suggested that(TT+CT) genotype individuals were significantly more likely to have coronary heart disease than CC genotype individuals(random effect model, OR=1.75, 95%CI=1.45-2.11, P<0.01). The risk of the T allele gene relative to the C allele was also higher(random effect model, OR=1.69, 95%CI=1.41-2.03, P<0.01). Conclusion The MMP-9 C1562T gene polymorphism is closely related to the occurrence of coronary heart disease in Chinese Han population. The risk of coronary heart disease is higher in individuals with mutation gene T, suggesting that carrying the mutant gene T may be one of the risk factors for coronary heart disease.
[Key words] Coronary heart disease; Matrix metalloproteinase-9; Gene polymorphism; Meta-analysis
基質金屬蛋白酶-9(matrix metallopeptidase-9,MMP-9),又稱明膠酶B,屬于基質金屬蛋白酶家族成員之一。其參與細胞外基質的降解,從而參與動脈粥樣硬化、粥樣斑塊破裂等病理生理過程。近年來有關MMP-9基因多態性與冠心病關系的研究引起廣泛關注,但目前國內外關于MMP-9基因多態性與冠心病關系的研究結果不盡相同[1-3],甚至對同一種族不同地區人群的研究也有相互矛盾的結果產生。因此有必要對各個研究進行綜合分析探討。本文旨在通過Meta分析方法綜合多個研究探討中國漢族人群MMP-9 C1562T基因多態性與冠心病之間的關系。
1 材料與方法
1.1 檢索策略
用“基質金屬蛋白酶-9”、“基因多態性”、“冠心病”及其同義詞作為關鍵詞聯合檢索萬方數據庫、重慶維普數據庫、中國期刊全文數據庫以及優秀碩博論文庫及中國重要會議論文全文數據庫。以“matrix metallopeptidase-9”、“ polymorphism”、“ coronary heart disease”及同義詞作為關鍵詞檢索Pubmed和Embases數據庫,獲取發表在外文期刊上的有關國內漢族人群的相關研究。同時對檢索到的相關論文的參考文獻進行手工檢索以避免漏掉相關研究文獻。首次檢索日期為1998年5月13日;末次檢索日期為2018年5月13日。
1.2 文獻納入及排除標準
1.2.1 納入標準 ?(1)研究均為獨立的病例對照研究,研究對象為中國漢族人群;(2)原始研究均提供OR及95%CI,或可以通過計算獲得;(3)冠心病診斷均符合1979年WHO標準;(4)對照組基因型分布符合Hard-Weinberg遺傳平衡定律;(5)對于同一人群重復發表者,只選擇其中資料最完整的文獻。
1.2.2 排除標準 ?(1)研究對象為非漢族人群(包括針對中國少數民族的研究);(2)研究缺乏正常對照組; (3)重復發表;(4)對照組基因型分布不符合Hard-Weinberg遺傳平衡定律;(5)研究位點為非C1562T位點。
1.3 統計學處理
1.3.1 異質性評估 ?采用Q檢驗及I2檢驗評估各研究間的異質性;若P>α則表明無明顯異質性;若P≤α則表明有明顯異質性。以α=0.1作為檢驗水準。
1.3.2 Meta分析及模型的選擇 ?本次研究主要分析含有突變基因T的(TT+CT)基因型個體相對于CC基因型個體發生冠心病的風險以及T等位基因相對于C等位基因的風險(通過OR及95%CI)。
根據異質性檢驗結果,選擇相應的數據合并模型。如各研究結果無明顯異質性,則采用M-H固定效應模型進行數據合并;若有明顯異質性則采用隨機效應模型進行數據合并。計算合并OR值及95%CI。數據合并采用Z檢驗,以α=0.05作為檢驗水準。
1.3.3 偏倚分析 ?通過stata11.0軟件繪制漏斗圖判斷有無發表偏倚,并用失安全系數(fail-safe number,Nfs0.05)對發表偏倚進行定量判斷。
數據分析采用stata11.0統計軟件包完成。Hard-Weinberg遺傳平衡檢驗及失安全系數計算利用Microsoft Excel 2003 內嵌統計函數完成。
2結果
2.1文獻納入情況
經過初步檢索得到32篇關于中國大陸人群MMP-9多態性與冠心病的文獻(中文29篇,英文3篇;其中包括學位論文7篇,會議摘要1篇)。經過閱讀全文排除其中17篇,原因如下:來自少數民族研究5篇,未設正常對照組3篇,不符合遺傳平衡定律6篇,數據重復2篇,無法得到完整數據1篇。最后入選文獻15篇[4-18],共計納入冠心病患者2831例,對照人群2522例。所有入選冠心病診斷均符合WHO診斷標準,其中14篇文獻[5-18]均進一步經過冠脈造影證實。納入文獻基本特征見表1。
2.2異質性檢驗
從圖1、2中可以看到,(TT+CT)/CC基因型比較模型(I2=40.8%,P=0.051)和等位基因T/C比較模型(I2=47.1%,P=0.023)中,P值均小于0.1,認為有異質性,故在分析時均采用隨機效應模型進行數據合并。
2.3 Meta分析結果
異質性檢驗提示各研究間存在一定程度的異質性,故選用隨機效應模型對數據進行合并。分析結果表明,在至少攜帶一個突變基因T的基因型個體(TT+CT)相對于不攜帶突變基因的CC基因型個體發生冠心病的風險分析中,(TT+CT)基因型個體罹患冠心病的風險顯著高于CC基因型個體(OR=1.75,95%CI=1.45~2.11),差異有統計學意義(P<0.01)。T等位基因相對C等位基因其發病風險亦較高(R=1.69,95%CI=1.41~2.03),差異有統計學意義(P<0.01)。具體結果見圖1、2。
2.4 發表偏倚的評估
Revman繪制的漏斗圖(圖3、4)表明各研究并未完全對稱排列,提示有發表偏倚。通過進一步計算失安全系數Nfs0.05評估發表偏倚。(TT+CT)/CC基因型比較模型中Nfs0.05為326.51;等位基因T/C比較模型中Nfs0.05為342.16。相對于研究個數(k=15)均較大。故可以認為發表偏倚較小,不影響研究結論。
3討論
MMP-9位于人類染色體20q11.2-13.1,含有13個外顯子。其最初以無活性的酶原形式存在,正常情況下,MMP-9在維持細胞外基質的降解及合成的動態平衡中發揮著重要作用,而一旦其功能失調,則會導致嚴重的不良后果[19]:過度活化的MMP-9能夠通過促進血管平滑肌細胞遷移引起血管的狹窄和阻塞,引起組織缺血;病理狀態下,如在動脈粥樣硬化斑塊組織中,MMP-9處于高度活化狀態,其通過大量降解細胞外基質,引起動脈粥樣硬化斑塊纖維帽崩解和斑塊破裂,進而引起血栓形成,造成冠心病尤其是急性冠脈綜合征等事件的發生。
目前研究發現MMP-9有3個多態性位點:C1562T、R279Q和C+6T。而C1562T位于啟動子區,其基因突變對MMP-9影響較大,故國內外研究主要集中于C1562T。而C1562T多態性與冠心病之間的關系受到人們的廣泛關注,但國內外關于MMP-9 C1562T與冠心病關系的研究結論不甚一致:Cho HJ等[2]發現在朝鮮族人中1562CC基因型是冠心病發生的保護因素(OR=0.203,95%CI=0.063~0.651),而Haberbosch W等[3]在對德國人群的研究中卻未發現C1562T多態性與冠心病之間有相關性。國內馬依彤等[11]發現,在校正吸煙、高血壓、糖尿病、高脂血癥等傳統風險因素后,1562T等位基因仍然是心肌梗死的獨立危險因素(OR=1.596,95%CI=1.128~2.259),但C1562T多態性與冠脈狹窄程度無關(P=0.51)。不同研究之間得出不同的研究結論,這可能與種族的差異性有關。
本研究通過綜合分析國內多個研究來探討MMP-9 C1562T多態性與國內漢族人群冠心病發生的關系,通過分析發現:攜帶至少一個突變基因T的基因型(TT+CT)個體其發生冠心病的的風險是不攜帶突變基因的CC基因型個體的1.75倍,差異有統計學意義(P<0.01);T等位基因相對C等位基因其發病風險亦較高(OR=1.69,95%CI=1.41~2.03,P<0.01)。雖然研究對象均為我國漢族人群,但異質性檢測表明各研究間存在一定程度的異質性,這可能與地區差異有關。另外,各研究對于對照組人群的選擇(有的以正常健康人群作為對照,有的以懷疑冠心病而經冠脈造影排除的人群作為對照)也可能是造成異質性的原因之一。在偏倚分析中,漏斗圖雖然提示存在發表偏倚,但我們進一步通過Nfs0.05來對發表偏倚進行定量判斷,發現相對于研究個數(k=15),Nfs0.05(TT+CT/CC和T/C分別為326.51、342.16)數值較大,提示發表偏倚對結論的影響較小。另外各個研究對冠心病患者的入選較為嚴格(均經過冠脈造影證實),因此經過Meta分析得出的研究結論具有較高的可信度。
目前研究[20]提示MMP-9 C1562T基因多態性與冠心病發生的可能機制如下:MMP-9啟動子區的C1562T突變,會產生低活性的CC和突變后高活性的TT、TC的啟動子基因型,繼而通過轉錄水平調控MMP-9酶蛋白合成的數量。這可能與該突變點恰好位于該基因與其轉錄抑制蛋白結合的區域有關。當C突變為T后,使該區域的構型發生變化,基因與轉錄抑制蛋白結合能力下降,轉錄抑制作用減弱,最終表現為啟動子的活性增強,蛋白質的表達增加。此外,高度活化和表達水平顯著增加的MMP-9還能夠促進血管平滑肌細胞及巨噬細胞向動脈粥樣硬化斑塊的遷移和侵潤,導致冠心病的發生[21-27]。
綜上所述,本Meta分析提示在中國漢族人群中,MMP-9 C1562T基因多態性與冠心病的發生風險密切相關,攜帶突變基因T可能是發生冠心病的危險因素之一。
[參考文獻]
[1] El-Aziz TAA,Mohamed RH. Matrix metalloproteinase-9 polymorphism and outcome after acute myocardial infarction[J]. Int J Cardiol,2017,227(3):524-528.
[2] Cho HJ,Chae IH,Park KW,et al. Functional polymorphism in the promoter region of the gelatinase B gene in relation to coronary artery disease and restenosis after percutaneous coronary intervention[J]. J Hum Genet,2002, 47(2):88-91.
[3] Haberbosch W,Gardemann A. Gelatinase BC(-1562)T polymorphism in relation to ischaemic heart disease[J]. Scand J Clin Lab Invest,2005,65(6):513-522.
[4] 陳曉鋒,唐禮江,朱敏,等. 心肌梗死患者基質金屬蛋白酶9基因C1562T多態性[J]. 中國動脈硬化雜志,2005, 13(6):775-778.
[5] 秦勤,趙炳讓,毛用敏,等. 基質金屬蛋白酶-9及血小板膜糖蛋白Ⅵ基因多態性與急性冠狀動脈綜合征的相關性研究[J]. 中華心血管病雜志,2005,33(7):622-626.
[6] 唐禮江,陳曉鋒,朱敏,等. 基質金屬蛋白酶-9基因多態性與急性冠狀動脈綜合征的關聯研究[J]. 中華醫學遺傳學雜志,2005,22(3):313-316.
[7] 孟冬梅,毛用敏,陳倩,等. 基質金屬蛋白酶基因多態性與冠心病的關系[J]. 天津醫藥,2006,34(5):295-298.
[8] 王林林. MMP-9 C-1562T基因多態性和急性冠脈綜合征關系的研究[D]. 南京醫科大學,2007.
[9] 王梅芳,肖傳實,鞏書文,等. 基質金屬蛋白酶-9 C-1562T基因多態性與冠心病相關關系的初步研究[J]. 臨床血液學雜志,2007,20(1):28-30.
[10] 陳白玉,李熙芹,何漢江,等. 中國南方漢族人群不穩定性心絞痛患者基質金屬蛋白酶9基因C1562T多態性的特點[J]. 中國組織工程研究與臨床康復,2007,11(16): 3047-3050.
[11] 馬依彤,王磊,謝翔,等. 基質金屬蛋白酶9基因多態性及與高血壓交互作用和新疆漢族人群心肌梗死的相關性[J]. 中華高血壓雜志,2010,18(12):1167-1172.
[12] 張巖,王聰霞,董新,等. 基質金屬蛋白酶2,9基因多態性與早發冠心病遺傳易感性的研究[J]. 西安交通大學學報(醫學版),2010,31(4):429-433.
[13] 雍粉娣. 基質金屬蛋白酶9基因多態性與冠心病的關系研究[D].浙江大學,2010.
[14] 高璀鄉,王育林.老年性冠心病患者基質金屬蛋白酶-9基因多態性研究[J]. 現代預防醫學,2010,37(2):328-329,332.
[15] Zhi H,Wang H,Ren L,et al. Functional polymorphisms of matrix metallopeptidase-9 and risk of coronary artery disease in a Chinese population[J]. Mol Biol Rep,2010, 37(1): 13-20.
[16] 劉成斌,吳海帝,李晶,等. 基質金屬蛋白酶9基因多態性與冠心病的關聯性[J]. 吉林大學學報醫學版,2012, 38(4):755-760.
[17] 韓一,張靜,蘇明,等.基質金屬蛋白酶-9基因單核苷酸多態性與冠狀動脈血管狹窄的相關性[J].中國老年學雜志,2012,32(1):5-6.
[18] 陸蕙,胡東南,彭良珍,等. MMP-9基因啟動子C1562T多態性與老年冠心病易感性的相關性研究[J]. 中國循證心血管醫學雜志,2014,6(1):51-53.
[19] Newby A C. Dual role of matrix metalloproteinases(matrixins)in intimal thickening and atherosclerotic plaque rupture[J]. Physiol Rev,2005,85(1):1-31.
[20] Blankenberg S,Rupprecht HJ,Poirier O,et al. Plasma concentrations and genetic variation of matrix metalloproteinase 9 and prognosis of patients with cardiovascular disease[J]. Circulation,2003,107(12):1579-1585.
[21] Johnson C,Galis ZS. Matrix metalloproteinase-2 and -9 differentially regulate smooth muscle cell migration and cell-mediated collagen organization[J]. Arterioscler Thromb Vasc Biol,2004,24(1):54-60.
[22] Yasmin,Mceniery CM,Wallace S,et al. Matrix metalloproteinase-9(MMP-9),MMP-2,and serum elastase activity are associated with systolic hypertension and arterial stiffness[J]. Arterioscler Thromb Vasc Biol,2005,25(2):372.
[23] Gu C,Wang F,Hou Z,et al. Sex-related differences in serum matrix metalloproteinase-9 screening non-calcified and mixed coronary atherosclerotic plaques in outpatients with chest pain[J]. Heart and Vessels,2017,32(12):1424-1431.
[24] Jin DY,Liu CL,Tang JN,et al. Interleukin-18,matrix metalloproteinase-22 and -29 are independent risk factors of human coronary heart disease[J]. Journal of Zhejiang University Science,2017,18(8):685-695.
[25] Xu Y,Wang Y,Zhi J,et al. Impact of matrix metalloproteinase 9 rs3918242 genetic variant on lipid-lowering efficacy of simvastatin therapy in Chinese patients with coronary heart disease[J]. BMC Pharmacology & Toxicology,2017,18(1):28.
[26] Shkorik EV,Markelova EV,Silaev AA,et al. Matrix metalloproteinase-1, -8, -9 and the risk of cardiovascular complications in patients with CHD before and after myocardial revascularization[J].Patologicheskaia fiziologiia i eksperimental'naia terapiia,2017,61 (2):37-45.
[27] Elsaeed AM,Ibrahiem AH,Ali AA. Matrix Metalloproteinase 2 and Osteoprotegrin as New Markers of Increased Atherosclerotic Risk in Egyptian Patients with Chronic Kidney Disease[J]. The Egyptian Journal of Immunology,2017,24(1):153-164.
(收稿日期:2019-04-29)