烟碱型乙酰胆碱受体亚单位α3基因rs578776位点与吸烟行为相关性的Meta分析

武艳梅，高笑宇，王潇，孙德俊

吸烟作为一种可控可防的重要环境危险因素，可增加呼吸系统疾病（如慢性阻塞性肺疾病、肺癌、哮喘等）及心脑血管疾病（如冠心病、脑卒中等）发生风险，且患病风险随吸烟指数升高及较早开始吸烟而增加[1]，严重威胁人们的身体健康。目前，我国烟民已超过3亿，另有二手烟民约7.4亿，且每年因吸烟而死亡的人数约为100万[2]。调查研究发现，在没有借助其他治疗而有戒烟意愿的人群中，仅4%～7%的人群戒烟成功，于是烟草依赖也被认为是影响戒烟的一个重要原因[3]。烟草中含有7 000多种化学物质，已知69种是致癌物，其主要成分是尼古丁，该物质是维持烟草成瘾的重要成分[4]。尼古丁进入机体后可与相应受体结合，其中烟碱型乙酰胆碱受体亚单位α3（nicotinic acetylcholine receptor alpha 3 subunit，CHRNA3）能够编码烟碱型乙酰胆碱能受体，二者结合经过一系列反应后可刺激大脑中枢释放多巴胺，从而兴奋大脑，使人充满愉悦感，导致尼古丁依赖。烟草依赖是在自身周围环境及基因共同作用下形成的一种行为习惯[5]。研究表明，CHRNA3基因的多个SNP位点可通过调节mRNA而影响尼古丁依赖[6]，其中CHRNA3基因rs578776位点被认为是第3个与烟草依赖明显相关的位点[7]。近年关于CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为相关性的研究较多，但结论并不一致，可能与研究对象、研究方法等不同有关，且目前尚无关于CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为相关性的荟萃分析。因此，本研究针对CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为相关性研究进行Meta分析，有助于人们更全面地了解基因多态性与吸烟行为的关系，进而更利于预防心脑血管疾病及肺部疾病，也为人们深入了解吸烟行为并更好地控烟、推动戒烟提供更详实、有效的证据，为今后开展进一步的研究提供帮助。

1 资料与方法

1.1 文献的纳入与排除标准

1.1.1 文献纳入标准 （1）研究类型：CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为相关性的观察性研究；（2）研究对象：吸烟者（包括当前吸烟者、既往吸烟者）及从不吸烟者；（3）吸烟行为：包括吸烟状态、是否吸烟及尼古丁依赖性，通过尼古丁依赖严重程度量表（Fagerstrom Test for Nicotine Dependence，FTND）评定尼古丁依赖程度。吸烟指吸烟≥100支，从不吸烟指吸烟＜100支且目前不吸烟[8]，将吸烟状态分为吸烟者（当前吸烟者+既往吸烟者）及从不吸烟者；（4）结局指标：有具体基因型的频数分布；（5）对照组的基因型符合哈迪-温伯格平衡定律（HWE）。

1.1.2 文献排除标准 （1）动物实验、综述、会议摘要、Meta分析及与吸烟行为不相关文献；（2）基因型数据不完整文献；（3）与本研究目的不符的文献；（4）重复文献；（5）无法获取全文的文献。

1.2 文献检索策略 计算机检索中国知网（CNKI）、万方数据知识服务平台、中国生物医学文献数据库（CBM）及PubMed、Cochrane Library、EMBase等数据库，检索时间为建库至2019年8月。中文检索词包括“CHRNA3”“尼古丁受体”“烟碱型乙酰胆碱受体”“α3神经型尼古丁受体”“rs578776”“吸烟行为”“吸烟习惯”“吸烟”“烟草烟雾”“尼古丁依赖”等；英文检索词包括“nicotinic receptor subunit alpha 3”“smoking behavior”“rs578776”等。采用“主题词+自由词”的方式进行检索。

本研究创新点：

目前关于烟碱型乙酰胆碱受体亚单位α3（CHRNA3）基因rs578776位点与吸烟行为相关性的研究较多，但结论尚不统一，本文首次对目前CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为的研究进行系统评价，为今后该基因位点与吸烟行为间的进一步研究提供帮助。

1.3 文献筛选与资料提取 由2名研究员独立完成文献阅读，按照文献的纳入、排除标准进行文献筛选、资料提取、质量评价，其中提取的资料包括第一作者、发表年份、样本量、吸烟者和从不吸烟者CHRNA3基因rs578776位点基因型频数、基因分型方法、HWE及纽卡斯尔-渥太华量表（Newcastle-Ottawa Scale，NOS）评分。HWE主要判断种群的基因频率是否保持稳定，若P＞0.05，则符合该平衡定律，表明样本具有群体代表性；NOS常用于评价文献质量，共分为2个等级，将0～4分文献评为一级质量研究，5～9分文献评为二级质量研究[9]。

1.4 统计学方法 采用Stata 15.1统计学软件进行Meta分析。所有效应量以OR及以95% CI表示，当I2≤50%、P＞0.1时，表示文献间无统计学异质性，采用固定效应模型进行Meta分析；I2＞50%、P≤0.1时，表示文献间有统计学异质性，采用随机效应模型进行Meta分析；因本Meta分析纳入文献＜10篇，故未进行偏倚风险评价。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 文献检索结果及纳入文献基本特征 按照检索策略初步检出文献150篇，去除重复文献96篇，仔细阅读标题、摘要及全文剔除与本研究不符的文献，最终纳入7篇文献[10-16]。文献筛选流程见图1，纳入文献的基本特征见表1。

2.2 Meta分析结果

2.2.1 等位基因模型下CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为的相关性 6篇文献[10，12-16]报道了等位基因模型（A vs G）下CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为的相关性，各文献间有统计学异质性（I2=53.1%，P=0.046），采用随机效应模型进行Meta分析，结果显示，等位基因模型下CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为无相关性〔OR=0.97，95% CI（0.87，1.09），P=0.614，见图2〕。

2.2.2 相加模型下CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为的相关性 6篇文献[10，12-16]报道了相加模型（AA vs GG）下CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为的相关性，各文献间无统计学异质性（I2=13.4%，P=0.328），采用固定效应模型进行Meta分析，结果显示，相加模型下CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为无相关性〔OR=0.89，95% CI（0.75，1.07），P=0.223，见图3〕。

2.2.3 显性模型下CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为的相关性 6篇文献[10，12-16]报道了显性模型（AA+AG vs GG）下CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为的相关性，各文献间无统计学异质性（I2=40.1%，P=0.124），采用固定效应模型进行Meta分析，结果显示，显性模型下CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为无相关性〔OR=1.10，95% CI（0.97，1.25），P=0.135，见图4〕。

表1 纳入文献的基本特征Table 1 Basic characteristics of included studies

图1 文献筛选流程及结果Figure 1 Literature screening process and results

图2 等位基因模型（A vs G）下CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为相关性的森林图Figure 2 Forest map of the correlation between the rs578776 locus of the CHRNA3 gene and smoking behavior under the allele model（A vs G）

2.2.4 共显性模型下CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为的相关性 6篇文献[10，12-16]报道了共显性模型（AA vs AG）下CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为的相关性，各文献间无统计学异质性（I2=33.9%，P=0.169），采用固定效应模型进行Meta分析，结果显示，共显性模型下CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为无相关性〔OR=0.91，95% CI（0.80，1.03），P=0.145，见图5〕。

2.2.5 隐性模型下CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为的相关性 7篇文献[10-16]报道了隐性模型（GG+AG vs AA）下CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为的相关性，各文献间无统计学异质性（I2=27.9%，P=0.206），采用固定效应模型进行Meta分析，结果显示，隐性模型下CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为无相关性〔OR=0.95，95% CI（0.86，1.04），P=0.274，见图6〕。

图3 相加模型（AA vs GG）下CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为相关性的森林图Figure 3 Forest map of the correlation between the rs578776 locus of the CHRNA3 gene and smoking behavior under the additive model（AA vs GG）

2.3 文献发表偏倚评估 采用Begg检验对纳入的文献进行发表偏倚评估，结果显示，报道等位基因模型（P=1.000）、相加模型（P=0.548）、显性模型（P=0.072）、共显性模型（P=0.072）、隐性模型（P=0.536）下CHRNA3基 因rs578776位点与吸烟行为相关性的文献不存在发表偏倚。

2.4 敏感性分析 对纳入的文献进行敏感性分析，在不同模型下逐一剔除文献后分析敏感性结果对总效应量的影响，结果显示，本Meta分析结果稳定性较好。5种基因模型下CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为相关性的敏感性分析见图7。

3 讨论

全基因组的荟萃分析表明，与尼古丁依赖行为相关的基因较多，但其与CHRNA3基因的关联性最强[17]。CHRNA3基因位于15号染色体的长臂，在肾上腺、脑等组织中广泛表达，尼古丁或烟草烟雾等物质与其编码的受体结合可促使大脑中枢释放多巴胺，致使机体处于兴奋状态，而人体为了保持愉悦感会继续进行吸烟这一行为。rs578776位点位于CHRNA3基因3'-非翻译区，SACCONE等[7]在300个候选基因及所对应的3 713个SNP位点中寻找与尼古丁依赖相关的基因位点，结果显示，rs578776位点是第3个与尼古丁依赖有明显关联的位点。CHRNA3基因rs578776位点A＞G，表明A突变为G，会抑制大脑前扣带回皮质区奖励反馈的反应，使其对尼古丁的敏感性降低，进而增加尼古丁依赖性[18]。据报道，大脑前扣带回皮质正是rs578776位点对尼古丁产生反应的区域[19]。目前，关于CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为相关性的研究较多，但结论存在争议。

图4 显性模型（AA+AG vs GG）下CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为相关性的森林图Figure 4 Forest map of the correlation between the rs578776 locus of the CHRNA3 gene and smoking behavior under the dominant model（AA+AG vs GG）

图5 共显性模型（AA vs AG）下CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为相关性的森林图Figure 5 Forest map of the correlation between the rs578776 locus of the CHRNA3 gene and smoking behavior under the codominant model（AA vs AG）

图6 隐性模型（GG+AG vs AA）下CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为相关性的森林图Figure 6 Forest map of the correlation between the rs578776 locus of the CHRNA3 gene and smoking behavior under the recessive model（GG+AG vs AA）

图7 5种基因模型下CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为相关性的敏感性分析Figure 7 Sensitivity analysis of the rs578776 locus of the CHRNA3 gene in the five model and its relationship with smoking behavior

本Meta分析共纳入7篇文献，并分别在5种基因模型下分析CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为的相关性，结果显示，仅在等位基因模型下各文献间有统计学异质性，其他4种基因模型下各文献间无统计学异质性，且5种基因模型下CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为均无相关性，逐一去除每篇文献探究其敏感性，发现本Meta分析结果稳定性较好，文献间也不存在发表偏倚，与MAYER等[16]研究结果一致。ZHU等[12]在阿拉斯加人群中发现CHRNA3基因rs578776位点的G等位基因能增加烟草摄取量，产生烟草依赖性，可能与CHRNA3基因rs578776位点在阿拉斯加土著居民中的高流行率有关，同时研究还发现该基因位点与CYP2A6基因起协同作用，而CYP2A6是尼古丁的主要代谢酶[20]，能够调节尼古丁的代谢速率，二者共同作用增加尼古丁依赖性。2017年HUBACEK等[15]在中欧捷克2 169例高加索人群中发现rs578776位点多态性与吸烟行为相关，本研究结果与其不一致，分析原因为该研究对象为中-重度吸烟者，本身趋向于烟草依赖，这可能是导致阳性结果的一个重要原因。

除本研究所纳入的7篇文献外，另有部分出现阳性结果的文献由于缺乏具体的分组数据而未被纳入。2016年WANG等[21]在819例中国人群中探究CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为的相关性，发现其携带的G等位基因是戒烟的危险因素，会增加吸烟者的戒烟难度。CONLON等[22]在加拿大268例女性人群中发现CHRNA3基因rs578776位点的AA基因型是改善吸烟行为的保护因素，即携带AA基因型人群较易减少吸烟量；SACCONE等[6]发现在欧裔美国人中，CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为相关，而该结论并不符合非裔美国人群，表明CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为的相关性可能与种族、地域、周围生活环境等有关。通过阅读文献发现，吸烟行为受多种基因与环境的影响，包括烟碱型乙酰胆碱受体基因及尼古丁代谢酶基因。GUPTA等[23]发现神经调节蛋白信号通路参与吸烟行为。

综上所述，CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为无相关性；但本研究存在一定不足之处：（1）涉及亚洲及其他种族的关于CHRNA3基因rs578776位点与吸烟行为相关性的文献缺乏原始数据支持，因此缺乏种族之间的对比分析；（2）纳入的文献数量有限，不排除发表偏倚的可能；（3）在烟草依赖产生的过程中，可能存在多种基因或其他因素之间相互作用，因此CHRNA3基因rs578776位点的作用可能会受其他因素干扰而影响结论；（4）吸烟行为中具体吸烟量描述具有主观性，涉及关于戒烟者具体基因频数的数据不全，本研究并未阐述基因位点与戒烟间的相关性。鉴于此，本研究结果仍需要进一步验证，如增加样本量、对不同种族人群进行分析等。

作者贡献：武艳梅进行文章的构思与设计，数据收集、整理、分析，撰写论文；高笑宇进行研究的实施与可行性分析；武艳梅、王潇进行结果分析与解释；高笑宇、王潇进行论文的修订；孙德俊负责文章的质量控制及审校，并对文章整体负责、监督管理。

本文无利益冲突。