哮喘患兒β2-AR基因多態性與其肺功能改善效果的關系研究 *

瑪迪娜，白 玲

(新疆維吾爾自治區人民醫院兒科，新疆 烏魯木齊 830001)

哮喘為臨床中常見的一種慢性呼吸道疾病，該病發病機制復雜，各個年齡段均可發病，也是兒童群體中最為常見的慢性病，患兒臨床表現不盡相同，且治療效果及預后也因人而異，大多數患兒經過治療可使哮喘癥狀得到有效控制，不過部分患兒雖然經規范治療，但仍然控制不佳[1]。沙美特羅替卡松干粉劑為治療哮喘的常用藥物，不同患兒之間效果存在明顯差異。研究發現，在哮喘發生及發展過程中，β2腎上腺素能受體(β2-AR)基因多態性可能起到了重要的促進作用[2-3]。本研究分析了哮喘患兒肺功能療效與β2-AR基因多態性的關系，旨在為改善哮喘患兒臨床療效提供參考依據。現將結果報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取本院2019年1-12月收治的140例哮喘患兒作為病例組，納入標準：(1)均符合《兒童支氣管哮喘診斷與防治指南》中的診斷標準[4]；(2)在發病前均未使用過β2受體激動劑藥物；(3)年齡在4歲以上的患兒。排除標準：(1)對本研究用藥過敏者；(2)存在其他呼吸系統疾病，如支氣管擴張、上氣道機械性阻塞、肺氣腫或未控制的慢性阻塞性肺疾病(COPD)等；(3)入組前出現急性呼吸道感染者；(4)正在參與其他研究的兒童。140例哮喘患兒中，男76例，女64例；年齡5～12歲，平均(7.89±0.23)歲；病程10個月至6年，平均(3.09±1.17)年。另選取同時期健康兒童140例作為對照組，均無哮喘史或其他過敏性疾病史，其中男75例，女65例；年齡5～12歲，平均(7.67±0.28)歲。2組受試兒童性別、年齡比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。

1.2方法

1.2.1治療方法 140例哮喘患兒均給予吸入性沙美特羅替卡松干粉劑[生產企業：Glaxo Wellcome Production，注冊證號：H20150324，規格：(50 μg/250 μg)×60泡]治療，每天2次，每次1吸；可根據需要給予硫酸沙丁胺醇吸入氣霧劑(生產企業：Glaxo Wellcome Production，注冊證號：H20150673，規格：100 μg×200撳)治療，以緩解急性發作期癥狀，急性發作期過后可停用。連續治療3個月，每月復診1次。

1.2.2β2-AR基因多態性檢測 抽取2組受試兒童靜脈血5 mL，抗凝后通過鹽析法對DNA進行提取，將DNA放置于TE溶液中溶解，于280 nm下測定分光光度值，計算每個樣本的濃度及純度，按照所需要的濃度對DNA原液進行稀釋。DNA引物設計：探針序列為5′-CAGCGCCAGCGGTTGCAA-3′，上游引物的序列為5′-GCTCCGGTAGGTCACG-3′，下游引物的序列為5′-CCTGGGTCAAGTGTCGGAG-3′。在DNA樣本中分別加入模板DNA 2 μL，上游引物和下游引物各4 μL，5 μL 10×PCR buffer緩沖液，二硝基甲苯磺酸鈉2 μL，Taq聚合酶0.5 μL。PCR擴增，94 ℃預變性 5 min，變性40 s，退火至61 ℃，時間維持40 s，再延伸至72 ℃，持續40 s，末端延伸72 ℃，持續5 min，在退火階段對熒光信號進行收集。通過熒光定量PCR儀對TapMan的FAM熒光信號進行測定，等位基因頻率=(2×純合子+雜合子)/(2×受體例數)。

1.2.3觀察指標 比較2組受試兒童β2-AR基因型及等位基因頻率，治療前后測定患兒肺功能，比較不同基因分型患兒肺功能、臨床療效。采用日本捷斯特公司生產的HI-801型全自動肺功能儀檢測患者的第1秒用力呼氣容積(FEV1)、用力呼氣肺活量(FVC)，并計算FEV1與用力肺活量比值(FEV1/FVC)；采用上海科卡PEF-3型全自動峰速儀測定患兒的最大呼氣流量(PEF)。參照《兒童支氣管哮喘診斷與防治指南》對患兒治療效果進行評價[4]，分為臨床控制、部分控制及未控制，將臨床控制患兒作為療效滿意組，部分控制及未控制患兒作為療效差組。

2 結 果

2.12組受試兒童β2-AR基因型及等位基因頻率比較 病例組AA型比例顯著低于對照組，GG型比例顯著高于對照組，等位基因A頻率顯著低于對照組，差異均有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 2組受試兒童β2-AR基因型及等位基因頻率比較

2.2病例組不同療效患兒β2-AR基因型及等位基因頻率比較 治療3個月后，療效滿意98例，療效差42例；療效滿意組AA型比例顯著高于療效差組，GG型比例顯著低于療效差組，等位基因A頻率顯著高于療效差組，差異均有統計學意義(P<0.05)。見表2。

2.3病例組不同β2-AR基因型患兒治療前后肺功能比較 治療3個月后，AA型、AG型患兒FEV1、FEV1/FVC、PEF均顯著高于治療前和GG型，AA型患兒FEV1、FEV1/FVC、PEF均顯著高于AG型，差異均有統計學意義(P<0.05)；GG型患兒治療前后上述指標比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。見表3。

2.4影響哮喘患兒沙美特羅替卡松干粉劑療效的多因素分析 將療效是否滿意作為因變量(滿意=0，不滿意=1)，將患兒的一般資料及β2-AR基因多態性作為自變量，賦值后納入多元logistic回歸方程模型進行分析，結果顯示，年齡、AA型為哮喘患兒沙美特羅替卡松干粉劑療效的保護因素(P<0.05)；GG型、變應性鼻炎、緩解期停藥為哮喘患兒沙美特羅替卡松干粉劑療效的危險因素(P<0.05)。見表4。

表2 病例組不同療效患兒β2-AR基因型及等位基因頻率比較

表3 病例組不同β2-AR基因型患兒治療前后肺功能比較

表4 影響哮喘患兒沙美特羅替卡松干粉劑療效的多因素分析

3 討 論

人類β2-AR基因主要位于支氣管的平滑肌細胞上，研究發現，β2-AR的功能降低可能是哮喘發生的一個重要原因，控制β2-AR表達情況的基因多態性目前已經成為哮喘遺傳學重點研究課題[5]。β2-AR基因多態性是編碼區中第16個位點精氨酸(Arg)向甘氨酸(Gly)進行突變，β2-AR基因多態性可導致β2-AR的表型功能出現異常變化，進而引起哮喘的發生[6]。本研究結果顯示，病例組患兒β2-AR基因16位點基因AA型比例顯著低于對照組，GG型比例顯著高于對照組，表明β2-AR基因16位點基因多態性與哮喘患兒發病有關，這與臨床相關研究結果相近[7]。

沙美特羅替卡松干粉劑是沙美特羅(長效β2受體激動劑)與丙酸氟替卡松(糖皮質激素)的聯合制劑，是目前哮喘患兒最為常用的一種藥物，其臨床療效顯著優于單用糖皮質激素類藥物[8-9]。不過部分哮喘患兒治療后仍然會存在急性發作的情況，嚴重患兒需要住院治療[10]。隨著對哮喘研究的不斷深入，患兒藥物治療效果的不同不僅與疾病嚴重程度、用藥依從性等因素有關，還與自身基因差異情況密切相關[11]。近年來，在哮喘藥物治療遺傳學方面，許多學者不斷尋找相關基因，包括ORMDL3、白細胞介素-13、β2-AR、STIP1及CRHR1等基因多態性與藥物治療效果的相關性，以改善哮喘患者的藥物治療效果[12]。

SHAH等[13]的研究結果指出，接受短效β2受體激動劑治療的哮喘患者，其治療與β2-AR基因多態性密切相關，AA、GG基因分型的患者相對AG基因分型療效較差，因而建議AA、GG型患者減少β2受體激動劑類藥物的使用。本研究結果顯示，療效滿意組AA型比例顯著高于療效差組，GG型比例顯著低于療效差組，提示β2-AR基因16位點基因多態性對沙美特羅替卡松干粉劑療效存在一定影響。臨床中，肺功能是評價哮喘患兒治療效果的主要指標，通過肺功能檢測有助于了解哮喘患兒病情控制及預后情況[14-15]。本研究結果顯示，治療3個月后，AA型、AG型患兒FEV1、FEV1/FVC、PEF均顯著高于治療前和GG型，且AA型患兒FEV1、FEV1/FVC、PEF均顯著高于AG型，提示β2-AR基因16位點基因多態性對接受沙美特羅替卡松干粉劑治療的哮喘患兒的肺功能存在一定影響，AA型患兒肺功能改善效果更加顯著，而GG型肺功能無明顯變化。進一步分析發現，AA型為哮喘患兒沙美特羅替卡松干粉劑療效的保護因素，變應性鼻炎、緩解期停藥、GG型為危險因素。因此，對于療效不滿意的哮喘患兒，除了避免緩解期自行停藥，減少接觸過敏源外，還可以給予基因檢測并根據檢測結果調整用藥方案，以改善患兒預后。不過也有研究發現，β2-AR基因多態性對哮喘患兒治療效果并無明顯影響[16]，這與本研究結果并不一致，可能與樣本量、地域差異、種族差異等因素有關。

綜上所述，β2-AR基因的Arg16Gly位點可能與哮喘發病存在相關性，該位點變異可能造成患兒肺功能改善效果降低。但本研究觀察時間較短，在隨后的研究中應擴大樣本量，并延長觀察時間，進一步分析β2-AR基因多態性的確切影響機制。