前蛋白转化酶枯草溶菌素9基因rs505151多态性与冠心病关系的Meta分析

王 可，闫 鹏，赵希坤，张恒亮，王腾飞，赵磊磊，董平栓

冠心病(coronary heart disease，CHD)是动脉粥样硬化导致器官病变的最常见疾病，近年来，冠心病发病呈明显的年轻化趋势，是严重危害人类健康的主要疾病之一，其病因复杂，与环境、遗传、生活方式等密切相关，其中，脂质代谢异常是动脉粥样硬化最重要的危险因素，而前蛋白转化酶枯草溶菌素9(proprotein convertase subtilisin/kexin type 9，PCSK9)又被称为神经细胞凋亡调节转化酶1(neural apoptosis regulated convertas 1，NARC1)，可以通过调节肝脏细胞膜低密度脂蛋白受体(low-density lipoprotein receptor，LDLR)参与血脂代谢过程，如PCSK9过度表达可以使肝脏表面LDLR降解，导致血浆低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平升高，进而增加冠心病的易感性[1-2]。近年来，关于PCSK9基因与冠心病关系的研究不断增加，其中，PCSK9基因rs505151多态性位点可以作为LDL-C和冠心病严重程度的预测因素[3]，但是关于PCSK9基因rs505151多态性与冠心病发生风险是否相关的研究结果并不一致。因此，本研究对PCSK9基因rs505151多态性与冠心病发生风险关系的相关文献进行Meta分析，探讨两者之间的关系。

1 资料与方法

1.1 文献检索及其策略 两位检索人员通过计算机独立检索相应的中英文数据库(万方、中国知网、维普、PubMed和MedLine等)，同时手工检索相应文献后的参考文献，尽量保证文献检索的全面性，如遇不一致通过讨论解决，检索日期为建库至2019年11月1日。其中中文检索主题词或关键词为：神经细胞凋亡调节转化酶1或NARC1或前蛋白转化酶枯草溶菌素9或PCSK9或rs505151或E670G或23968 A>G、基因、多态性、冠心病或急性冠脉综合征或缺血性心脏病或急性心肌梗死。英文检索主题词或关键词为：“proprotein convertase subtilisin/kexin type 9”or “PCSK9”or “neural apoptosis regulated convertas 1”or“NARC1”，gene，“polymorphism”or “variant”“lipid”or“dyslipidemia”“coronary heart disease”or“coronary artery disease”or“myocardial infarction”or “acute coronary syndrome”or“ischemic heart disease”or“CAD”or“CHD”。

1.2 文献纳入和排除标准 纳入标准：①病例-对照研究；②队列研究；③病例组冠心病诊断明确；④病例组和对照组各基因型数据能够有效地计算比值比(OR)和95%CI；⑤对照组的基因型分布满足Hardy-Weinberg平衡(Hardy-Weinberg equilibrium，HWE)；⑥以纽卡斯尔-渥太华量表(Newcastle-Ottawa Scale，NOS)评价文献，文献质量评分≥5分。排除标准：①个案、摘要、综述、动物研究和重复发表的文献；②对照组的基因型分布不满足HWE平衡；③文献评分低者(<5分)；④数据不完整无法计算OR值和95%CI的文献。

1.3 统计学处理 本Meta分析关联强度的评价指标为OR值及其95%CI，共包括5种基因型模型：纯合子模型(GG vs AA)、杂合子模型(AG vs AA)、显性模型(GG+AG vs AA)、隐性模型(GG vs AA+AG)和直接比较基因频率(G vs A)。通过χ2检验评估对照组基因型分布的HWE情况，若P>0.05表示符合HWE平衡。应用Review Manager 5.3软件对数据进行合并统计学分析。利用Q检验评估纳入研究间的异质性，若所纳入的研究无异质性(P≥0.05)则采用固定效应模型，否则采用随机效应模型合并数据。同时绘制倒置的漏斗图分析发表偏倚性。

2 结 果

2.1 纳入文献的基本特征 共检索到18篇相关文献[4-21]，其中有3篇文献共4项病例-对照研究的对照组基因型分布不满足HWE平衡[13，15，19]，遂将其剔除，最终纳入研究的文献共15篇，共包括16项病例对照研究，涉及冠心病病人3779例(病例组)，对照组5 199例。其中关于亚洲人群的研究有13项，关于高加索人群的研究有3项。纳入文献的基本特征见表1。

表1 纳入文献的基本特征

2.2 Meta分析结果 依据异质性检验结果的不同分别选择固定效应模型和随机效应模型合并OR值，本研究Meta分析结果显示，在总体人群中，PCSK9基因rs505151各基因模型均与冠心病相关(P<0.01)，考虑到种群差异对PCSK9基因rs505151多态性的影响，根据区域种群的不同进一步进行亚组分析，结果表明，在亚洲人群PCSK9基因rs505151杂合子模型(AG vs AA)、显性模型(GG+AG vs AA)和G等位基因与冠心病相关(P<0.01)，而纯合子模型(GG vs AA)和隐性模型(GG vs AA+AG)与冠心病无关(P>0.05)；在高加索人群中，PCSK9基因rs505151纯合子模型(GG vs AA)、隐性模型(GG vs AA+AG)与冠心病有关(P<0.05)，而杂合子模型(AG vs AA)、显性模型(GG+AG vs AA)和G等位基因与冠心病无关(P>0.05)。可见，PCSK9基因rs505151多态性与冠心病密切相关。详见表2及图1～图5。

表2 各基因模型的异质性检验结果及Meta分析结果

图1 PCSK9基因rs505151各基因模型GG vs AA与冠心病关系的Meta分析

图2 PCSK9基因rs505151各基因模型AG vs AA与冠心病关系的Meta分析

图3 PCSK9基因rs505151各基因模型GG+AG vs AA与冠心病关系的Meta分析

图4 PCSK9基因rs505151各基因模型GG vs AA+AG与冠心病关系的Meta分析

图5 PCSK9基因rs505151各基因模型G vs A与冠心病关系的Meta分析

2.3 发表性偏倚与敏感度分析 漏斗图中各点分布对称(见图6)，说明无明显的发表性偏倚。在敏感度分析过程中，分别以固定效应模型和随机效应模型合并OR值，各基因模型(除了高加索人群中直接比较基因频率外)的结果无变化，说明目前所得结果是较稳定可靠。

图6 PCSK9基因rs505151纯合子模型(GG vs AA)与冠心病关系的漏斗图

3 讨 论

PCSK9基因位于人类1p32.3，约长29 kb，包含12个外显子和1个内含子，共3 617个碱基，编码692个氨基酸[22]。PCSK9基因编码的NARC-1主要表达于肝脏、肾脏和小肠，PCSK9可通过调控肝脏细胞LDLR的表达水平，干扰LDLR介导的LDL-C摄取而影响血浆LDL-C的含量[23-24]。依据PCSK9基因突变的功能特性分为功能获得型突变(gain-of-function，GOF)和功能缺失型突变(loss-of-function，LOF)两种突变形式，其中GOF(常见的有E670G、D129G、R218S、R104C和S127R等)使PCSK9功能增强，增加了LDLR的降解，使循环血中LDL-C含量增加，更利于诱发心血管事件(如冠心病的发生)；相反，LOF(常见的有R46L、Y142X、C679X、P616L、G106R和V114A等)使PCSK9功能减弱，减少了LDLR的降解，使循环血中LDL-C含量减少，降低了罹患心血管疾病的发生风险[25-27]。其中，rs505151(E670G)位于第12外显子，属于GOF，其A/G碱基突变可导致PCSK9蛋白670位的谷氨酸被甘氨酸所取代。既往已有很多关于PCSK9基因rs505151多态性与冠心病发病相关性的研究，但是各研究间的结果并不一致。有研究发现PCSK9基因rs505151多态性与冠心病发病风险无关[20]，而有研究发现两者具有相关性[21]。因此，通过研究PCSK9各基因型与冠心病之间的关系，为将来进行有效的冠心病防治提供重要的理论基础，进而降低心脑血管疾病的发生率和死亡率。

本Meta分析结果显示在总体人群PCSK9基因rs505151纯合子模型(GG vs AA)、杂合子模型(AG vs AA)、显性模型(GG+AG vs AA)、隐性模型(GG vs AA+AG)和G等位基因与冠心病关系的合并OR(95%CI)分别为2.47[1.32，4.62]、1.48[1.19，1.84]、1.52[1.21，1.92]、2.27[1.21，4.26]和1.51[1.20，1.89]，对应P值均小于0.05；亚洲人群的合并OR(95%CI)分别为1.98[0.99，3.98]、1.55[1.19，2.01]、1.58[1.19，2.08]、1.80[0.89，3.63]和1.54[1.17，2.01]；高加索人群的合并OR(95%CI)分别为6.37[1.45，27.93]、1.28[0.90，1.84]、1.40[0.99，1.99]、6.05[1.37，26.77]和1.47[0.99，2.18]。可见，不论是在总体人群和亚洲人群，还是在高加索人群，PCSK9基因rs505151多态性均与冠心病相关。漏斗图未发现明显的发表性偏倚，并且目前所得的结果是稳定可靠的。

本Meta分析的创新性和局限性：①本Meta分析所纳入文献的数量比既往研究更多，并且剔除了对照组不符合HWE的文献，所得结果的可信度更高；②本Meta分析表明，不论是亚洲人群还是高加索人群，PCSK9基因rs505151多态性与冠心病易感性均相关；③PCSK9抑制剂在降低冠心病风险方面具有一定的安全性[28]，本Meta分析进一步表明，针对PCSK9基因靶点的药物亦可能在降低冠心病风险中发挥一定的作用，有望成为心血管疾病预防的靶标；④本Meta分析纳入的文献仅为英文和中文，而未将其他语种的研究文献纳入，可能存在潜在的发表性偏倚；⑤由于性别、环境、生活习惯等因素均与冠心病的发生有关，而本研究未将上述因素考虑其中，所得结果可能存在一定的片面性；⑥关于高加索人群的研究仅3篇，数量有限，所得结果的可信度较低。

总之，本研究表明PCSK9基因rs505151多态性与冠心病易感性相关，可作为进一步的研究作为指导。