哮喘患儿β2-AR基因多态性与其肺功能改善效果的关系研究 *

玛迪娜，白 玲

(新疆维吾尔自治区人民医院儿科，新疆 乌鲁木齐 830001)

哮喘为临床中常见的一种慢性呼吸道疾病，该病发病机制复杂，各个年龄段均可发病，也是儿童群体中最为常见的慢性病，患儿临床表现不尽相同，且治疗效果及预后也因人而异，大多数患儿经过治疗可使哮喘症状得到有效控制，不过部分患儿虽然经规范治疗，但仍然控制不佳[1]。沙美特罗替卡松干粉剂为治疗哮喘的常用药物，不同患儿之间效果存在明显差异。研究发现，在哮喘发生及发展过程中，β2肾上腺素能受体(β2-AR)基因多态性可能起到了重要的促进作用[2-3]。本研究分析了哮喘患儿肺功能疗效与β2-AR基因多态性的关系，旨在为改善哮喘患儿临床疗效提供参考依据。现将结果报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取本院2019年1-12月收治的140例哮喘患儿作为病例组，纳入标准：(1)均符合《儿童支气管哮喘诊断与防治指南》中的诊断标准[4]；(2)在发病前均未使用过β2受体激动剂药物；(3)年龄在4岁以上的患儿。排除标准：(1)对本研究用药过敏者；(2)存在其他呼吸系统疾病，如支气管扩张、上气道机械性阻塞、肺气肿或未控制的慢性阻塞性肺疾病(COPD)等；(3)入组前出现急性呼吸道感染者；(4)正在参与其他研究的儿童。140例哮喘患儿中，男76例，女64例；年龄5～12岁，平均(7.89±0.23)岁；病程10个月至6年，平均(3.09±1.17)年。另选取同时期健康儿童140例作为对照组，均无哮喘史或其他过敏性疾病史，其中男75例，女65例；年龄5～12岁，平均(7.67±0.28)岁。2组受试儿童性别、年龄比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。

1.2方法

1.2.1治疗方法 140例哮喘患儿均给予吸入性沙美特罗替卡松干粉剂[生产企业：Glaxo Wellcome Production，注册证号：H20150324，规格：(50 μg/250 μg)×60泡]治疗，每天2次，每次1吸；可根据需要给予硫酸沙丁胺醇吸入气雾剂(生产企业：Glaxo Wellcome Production，注册证号：H20150673，规格：100 μg×200揿)治疗，以缓解急性发作期症状，急性发作期过后可停用。连续治疗3个月，每月复诊1次。

1.2.2β2-AR基因多态性检测 抽取2组受试儿童静脉血5 mL，抗凝后通过盐析法对DNA进行提取，将DNA放置于TE溶液中溶解，于280 nm下测定分光光度值，计算每个样本的浓度及纯度，按照所需要的浓度对DNA原液进行稀释。DNA引物设计：探针序列为5′-CAGCGCCAGCGGTTGCAA-3′，上游引物的序列为5′-GCTCCGGTAGGTCACG-3′，下游引物的序列为5′-CCTGGGTCAAGTGTCGGAG-3′。在DNA样本中分别加入模板DNA 2 μL，上游引物和下游引物各4 μL，5 μL 10×PCR buffer缓冲液，二硝基甲苯磺酸钠2 μL，Taq聚合酶0.5 μL。PCR扩增，94 ℃预变性 5 min，变性40 s，退火至61 ℃，时间维持40 s，再延伸至72 ℃，持续40 s，末端延伸72 ℃，持续5 min，在退火阶段对荧光信号进行收集。通过荧光定量PCR仪对TapMan的FAM荧光信号进行测定，等位基因频率=(2×纯合子+杂合子)/(2×受体例数)。

1.2.3观察指标 比较2组受试儿童β2-AR基因型及等位基因频率，治疗前后测定患儿肺功能，比较不同基因分型患儿肺功能、临床疗效。采用日本捷斯特公司生产的HI-801型全自动肺功能仪检测患者的第1秒用力呼气容积(FEV1)、用力呼气肺活量(FVC)，并计算FEV1与用力肺活量比值(FEV1/FVC)；采用上海科卡PEF-3型全自动峰速仪测定患儿的最大呼气流量(PEF)。参照《儿童支气管哮喘诊断与防治指南》对患儿治疗效果进行评价[4]，分为临床控制、部分控制及未控制，将临床控制患儿作为疗效满意组，部分控制及未控制患儿作为疗效差组。

2 结 果

2.12组受试儿童β2-AR基因型及等位基因频率比较 病例组AA型比例显著低于对照组，GG型比例显著高于对照组，等位基因A频率显著低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 2组受试儿童β2-AR基因型及等位基因频率比较

2.2病例组不同疗效患儿β2-AR基因型及等位基因频率比较 治疗3个月后，疗效满意98例，疗效差42例；疗效满意组AA型比例显著高于疗效差组，GG型比例显著低于疗效差组，等位基因A频率显著高于疗效差组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

2.3病例组不同β2-AR基因型患儿治疗前后肺功能比较 治疗3个月后，AA型、AG型患儿FEV1、FEV1/FVC、PEF均显著高于治疗前和GG型，AA型患儿FEV1、FEV1/FVC、PEF均显著高于AG型，差异均有统计学意义(P<0.05)；GG型患儿治疗前后上述指标比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。见表3。

2.4影响哮喘患儿沙美特罗替卡松干粉剂疗效的多因素分析 将疗效是否满意作为因变量(满意=0，不满意=1)，将患儿的一般资料及β2-AR基因多态性作为自变量，赋值后纳入多元logistic回归方程模型进行分析，结果显示，年龄、AA型为哮喘患儿沙美特罗替卡松干粉剂疗效的保护因素(P<0.05)；GG型、变应性鼻炎、缓解期停药为哮喘患儿沙美特罗替卡松干粉剂疗效的危险因素(P<0.05)。见表4。

表2 病例组不同疗效患儿β2-AR基因型及等位基因频率比较

表3 病例组不同β2-AR基因型患儿治疗前后肺功能比较

表4 影响哮喘患儿沙美特罗替卡松干粉剂疗效的多因素分析

3 讨 论

人类β2-AR基因主要位于支气管的平滑肌细胞上，研究发现，β2-AR的功能降低可能是哮喘发生的一个重要原因，控制β2-AR表达情况的基因多态性目前已经成为哮喘遗传学重点研究课题[5]。β2-AR基因多态性是编码区中第16个位点精氨酸(Arg)向甘氨酸(Gly)进行突变，β2-AR基因多态性可导致β2-AR的表型功能出现异常变化，进而引起哮喘的发生[6]。本研究结果显示，病例组患儿β2-AR基因16位点基因AA型比例显著低于对照组，GG型比例显著高于对照组，表明β2-AR基因16位点基因多态性与哮喘患儿发病有关，这与临床相关研究结果相近[7]。

沙美特罗替卡松干粉剂是沙美特罗(长效β2受体激动剂)与丙酸氟替卡松(糖皮质激素)的联合制剂，是目前哮喘患儿最为常用的一种药物，其临床疗效显著优于单用糖皮质激素类药物[8-9]。不过部分哮喘患儿治疗后仍然会存在急性发作的情况，严重患儿需要住院治疗[10]。随着对哮喘研究的不断深入，患儿药物治疗效果的不同不仅与疾病严重程度、用药依从性等因素有关，还与自身基因差异情况密切相关[11]。近年来，在哮喘药物治疗遗传学方面，许多学者不断寻找相关基因，包括ORMDL3、白细胞介素-13、β2-AR、STIP1及CRHR1等基因多态性与药物治疗效果的相关性，以改善哮喘患者的药物治疗效果[12]。

SHAH等[13]的研究结果指出，接受短效β2受体激动剂治疗的哮喘患者，其治疗与β2-AR基因多态性密切相关，AA、GG基因分型的患者相对AG基因分型疗效较差，因而建议AA、GG型患者减少β2受体激动剂类药物的使用。本研究结果显示，疗效满意组AA型比例显著高于疗效差组，GG型比例显著低于疗效差组，提示β2-AR基因16位点基因多态性对沙美特罗替卡松干粉剂疗效存在一定影响。临床中，肺功能是评价哮喘患儿治疗效果的主要指标，通过肺功能检测有助于了解哮喘患儿病情控制及预后情况[14-15]。本研究结果显示，治疗3个月后，AA型、AG型患儿FEV1、FEV1/FVC、PEF均显著高于治疗前和GG型，且AA型患儿FEV1、FEV1/FVC、PEF均显著高于AG型，提示β2-AR基因16位点基因多态性对接受沙美特罗替卡松干粉剂治疗的哮喘患儿的肺功能存在一定影响，AA型患儿肺功能改善效果更加显著，而GG型肺功能无明显变化。进一步分析发现，AA型为哮喘患儿沙美特罗替卡松干粉剂疗效的保护因素，变应性鼻炎、缓解期停药、GG型为危险因素。因此，对于疗效不满意的哮喘患儿，除了避免缓解期自行停药，减少接触过敏源外，还可以给予基因检测并根据检测结果调整用药方案，以改善患儿预后。不过也有研究发现，β2-AR基因多态性对哮喘患儿治疗效果并无明显影响[16]，这与本研究结果并不一致，可能与样本量、地域差异、种族差异等因素有关。

综上所述，β2-AR基因的Arg16Gly位点可能与哮喘发病存在相关性，该位点变异可能造成患儿肺功能改善效果降低。但本研究观察时间较短，在随后的研究中应扩大样本量，并延长观察时间，进一步分析β2-AR基因多态性的确切影响机制。