Ⅲ型胶原蛋白α1链基因rs1800255多态性与颅内动脉瘤发病关系的系统评价

付晓红，赵敏，余云湖，周航，付臣志

（贵州省遵义市第一人民医院 1.神经外科，2.药剂科，贵州 遵义563000；3.贵州省桐梓县人民医院 神经外科，贵州 桐梓 563200）

颅内动脉瘤（intracranial aneurysm, IA）是动脉内腔的局限性异常扩大造成的动脉壁的瘤状突出，全球发生率约2.7%～6.5%，是造成蛛网膜下腔出血的首位病因，在脑血管意外中，仅次于脑血栓和高血压脑出血，严重威胁人们生命健康。目前认为，颅内动脉瘤是多环境因素和多基因共同影响的疾病[1]，但具体发病机制尚未完全揭示。研究显示，动脉瘤形成和破裂除受到吸烟、饮酒、血液动力学以及后天退行性改变等因素影响外，还显示具有一定的遗传倾向，家族性研究显示，患者一级亲属颅内动脉瘤发生破裂的风险几乎是二级亲属的7倍[2-3]。目前认为颅内动脉瘤发生与Ⅲ型胶原蛋白α1（type Ⅲ collagen alpha l,COL3A1）基因及其单核苷酸多态性（SNP）关系密切。研究发现，COL3A1基因第30外显子rs1800255 G＞A多态性可导致编码氨基酸的改变（Ala→Thr），该功能性遗传变异可能影响个体对IA的遗传易感性[4]。

迄今，有关rs1800255 G＞A多态性与颅内动脉瘤发生关系的研究结论并不一致。考虑到单个研究样本量、研究统计学效能等的影响，本研究望应用循证医学的原理和方法，明确该多态性与IA发病的关系。

1 资料与方法

1.1 文献检索方法

截止2017年7月31日，以Intracranial aneurysm、Type Ⅲ collagen alpha l、polymorphism、IA或颅内动脉瘤、Ⅲ型胶原蛋白α1、单核苷酸多态性等为关键词，检索NCBI PubMed、中国引文数据库（CNKI）及万方等数据库、有关rs1800255 G＞A与IA发病相关病例-对照研究。另通过文献追溯手动检索合格文献。

1.2 文献资料的纳入与排除

1.2.1 纳入标准 ①正式发表的、有关rs1800255 G＞A与IA发病相关病例-对照研究；②明确诊断的IA病例组和对照组；③有明确的基因分型资料。

1.2.2 排除标准 ①重复发表的文献；②基因型或等位基因频率信息无法获取；③数据处理过程中可能产生较大异质性，影响整体效应；④综述、病例报告等。

1.3 文献资料提取

对纳入的研究，由2位研究成员独立进行资料提取与整理，如遇分歧则讨论解决或由第3位研究者协助判定。提取的资料内容包括：第一作者、发表时间、平均年龄（±s）、基因型数据、病例/对照组样本量。

1.4 统计学方法

数据分析采用Stata 12.0统计软件。COL3A1基因rs1800255 G＞A多态性与IA的发病风险评估采用风险比值及相应95%置信区间（95%CI）]表示。设定异质性检验结果P＜0.1或I2＞50%，可认为研究存在异质性，分析时采用随机效应模型；反之，则采用固定效应模型。纳入研究发表偏倚采用Begg's和Egger's检验，并进行敏感性分析[5-6]。

2 结果

2.1 纳入的文献资料

截止2017年7月31日，共检索到NCBI PubMed、中国引文数据库（CNKI）及万方数据库等关于rs1800255 G＞A多态性与IA的发病风险相关研究62篇，通过阅读题目和摘要后剩余32篇；仔细阅读全文，依据纳入与排除标准，再排除27篇，包括综述6篇、COL3A1基因表达与疾病的相关研究10篇，不涉及该位点病例-对照研究11篇，最终纳入符合文献5篇[4，7-10]。其中5篇有6个研究数据，共包含3 664例研究对象，其中颅内动脉瘤患者977例，对照组2 687例。本研究依据纳、入排除标准筛选合格文献，流程见图1，研究资料基本情况，见附表。

图1 纳入文献筛选流程

2.2 Meta分析结果

应用Stata 12.0软件评估COL3A1基因rs1800255 G＞A位点基因型与颅内动脉瘤（IA）发病的关系，显性遗传模型下，经检验纳入研究数据间异质性，结果显示（I2=0%，P=0.826），提示所纳入各基因型数据间不存在异质性；采用固定效应模型进行rs1800255 G＞A多态性与颅内动脉瘤发病的合并效应分析，发现与GG基因型比较，A等位基因携带者颅内动脉瘤的发病风险增高，整体合并效应的风险比（95%CI：1.43，1.98）]。结果见图2。而在隐性模型下，异质性检验结果显示（I2=0%，P=0.572），同样提示研究中不存在异质性；采用固定效应模型进行合并效应分析，发现与GG+GA基因型比较，AA基因型可升高颅内动脉瘤的发病风险，合并效应的风险比（95%CI：1.12，2.35）]。结果见图3。

附表 纳入文献基本资料

图2COL3A1基因rs12255372多态位点与IA发病的关系（显性模型）

2.3 文献发表偏倚评估

本Begg's漏斗图呈基本对称分布，进一步的统计学检验显示，Begg's检验（P=0.452）和Egger's检验（t=0.97，P=0.385），未发现所纳入文献存在发表偏倚，见图4。

2.4 敏感性分析

采用Leave-one-out方法，将本研究所纳入文献逐一剔除，评估单个研究对总体效应的影响，敏感性检验结果未发现总体效应的及95%CI因单个研究数据而发生波动，表明研究结果具有较好的稳健性，见图5。

图3COL3A1基因rs12255372多态位点与IA发病的关系（隐性模型）

图4 Begg's和Egger's检验对纳入研究发表偏倚检验

图5 敏感性分析

3 讨论

颅内动脉瘤的病因迄今尚未完全清楚，多认为其是在环境因素作用下，同时受到多基因遗传因素共同作用。KATAOKA等[11]的研究表明，在正常的血管壁中Ⅲ型胶原蛋白含量较多，而在IAs血管壁中Ⅲ型胶原蛋白则相对含量较低。提示动脉瘤壁可能因发生病理性改变后导致COL3A1表达水平下降，IA的发生可能与Ⅲ型胶原合成量不足或合成缺陷等存在关联。有研究以IAs家系作为研究对象，结果发现，家系中2位颅内让动脉瘤患者均存在COL3A1基因表达缺陷，使得Ⅲ型胶原蛋白含量降低，并进一步影响蛋白翻译后修饰和胶原蛋白的代谢功能[12]。另有研究显示，COL3A1基因单核苷酸多态性可导致血管性埃勒斯综合征（VEDS）有亲属关系的患者具有相同的临床表型[13]。以上研究提示，COL3A1基因及其多态性可能在IA等血管性疾病发生中起重要作用。

COL3A1基因定位于人类2号染色体2q31，编码的产物为Ⅲ型胶原蛋白是多种结缔组织和细胞外基质的重要成分[14]。缺乏时，生物学上将表现为增高相应结构的破裂、穿孔和剥离的发生风险。KATAOKA等[11]的研究表明，动脉瘤样突出是由于细胞外基质蛋白合成与降解的动态失衡所致，血流动力破坏动脉壁，使得瘤壁脆弱并最终可能出现破裂。有研究显示，COL3A1基因第30外显子功能性遗传变异rs1800255 G＞A多态性能够导致相关密码子编码氨基酸发生改变，由丙氨酸（Ala）转变为苏氨酸（Thr），可能响机体对颅内动脉瘤遗传易感性改变[8，10-11]。认为COL3A1基因多态性位点rsl800255与中国人汉族颅内动脉瘤之间相关，可作为中国人人群IA发病的易感基因。而也有病例对照研究则未发现rs1800255 G＞A多态性与 IA 易感性关联[7，9]。

鉴于目前有关COL3A1基因rs1800255 G＞A多态性与IA发病关系的病例-对照研究间结论并不一致。本考虑到单个研究样本量、研究统计学效能等的影响，拟应用循证医学的原理和方法，明确该多态性与IA发病的关系，以明确两者间的真实关联。研究发现，rs1800255 G＞A多态性与IA发病关系关联，在显性遗传模型下，与GG基因型比较，A等位基因携带者颅内动脉瘤的发病风险增高，整体合并效应的风险比，（95%CI：1.43，1.98）]；而在隐性模型下，与GG+GA基因型比较，AA基因型可升高颅内动脉瘤的发病风险，合并效应的风险比（95%CI：1.12，2.35）]。

另外，本研究仅纳入已公开发表的有关rs1800255 G＞A多态性与IA发病相关研究，考虑有统计学意义的结果更容易被发表，本研究可能存在一定的发表偏倚。鉴于样本选择过程及代表性、病例/对照组的匹配程度等，各纳入研究可能会存在一定的选择偏倚。以上因素可能对各研究结果以及最终合并效应产生一定影响。本研究应用Begg's漏斗图和Egger's线性回归方法，均未检测到明显的发表偏倚，敏感性分析结果未提示单个研究严重影响整体结果。表明本研究结果具有较好的稳健性，研究结论具有一定的可信度。

综上所述，本研究表明COL3A1基因rs12255372 G＞T多态性与GDM的发生相关，G→A突变可能增加个体对颅内动脉瘤的发病风险。本研究结果仍需要大样本量、涉及不同人群的病例对照研究，或具有一定样本量的家系研究来阐明COL3A1基因rs1800255的多态性与颅内动脉瘤的形成、破裂及其他临床特征的联系。同时该位点可能作为IA高危人群筛选的生物学标记，对早期发现无症状的未破裂动脉瘤提供科学依据。