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凝血因子与静脉血栓栓塞症相关性的研究现状

2012-01-26

中国医药指南 2012年11期
关键词:糖蛋白凝血因子外显子

高 超 陈 群

(1 福建医科大学省立临床医学院,福建 福州350001;2 福建省立医院心内科,福建 福州350001)

静脉血栓栓塞症(venous thromboemblism,VTE)主要临床表现为深静脉血栓(deep venous thrombosis,DVT)和肺栓塞(pulmonary thromboemblism,PTE)是静脉血栓在不同部位及不同阶段的两种重要的临床表现形式。据文献报道[1],在美国约每年有25万~30万例发生VTE,其中PE患者约有1/3。并随着年龄的增加,VTE发病率在明显增高,在以前诊断为DVT的病人里,至少约有30%DVT将再次发生。Baldwin等[2]指出,在发展中国家,每年约有3000万~6000万DVT患者;在80岁男性人群里,DVT患病率为10.7%。

静脉血栓形成的病因,19世纪德国病理学家Vir-chow提出血流减慢,血管壁损伤,凝血功能障碍三大因素和静脉血栓形成有关,已被公认。凝血因子的遗传因素与静脉血栓栓塞症形成是否有其相关性,对于这方面的研究日益受到国内外的关注。现对国内外关于凝血因子的遗传因素与VTE的相关性所作的一系列研究作一综述。

1 纤维蛋白原(FⅠ)

FⅠ是凝血系统中含量最高的凝血因子,是由肝细胞合成分泌,血浆中浓度约2000~4000 mg/L,相对分子质量是340 000的糖蛋白。3对不同的多肽链Aα、Bβ、γ构成一个纤维蛋白原分子,多肽链之间及其内部由二硫键相连呈空间对称。Fg Aα、Bβ、γ分别由3个独立基因编码:FGA、FGB、FGG。3个基因分布在染色体4q28~31的约50 kb的区域内,其中FGA、FGG与FGB的转录方向相反,因FGB编码的Bβ链是合成纤维蛋白原的限速步骤而日益受到关注。

FⅠ基因多态性是影响血浆FⅠ水平的重要遗传决定性因素。发现FGA基因多态性有α-Thr312Ala、α-58G/A、α-2224G/A等,近年来研究最多的是α-Thr312Ala。Standeven等[3]发现,Ala312会影响凝血块的结构及性质,并可能会增加FⅩⅢ交联作用并形成较厚的纤维蛋白结构,提示Ala312是血栓性疾病的易感因素。Rasmussen—Torvik等[4]进一步研究了α-Thr312Ala基因多态性与VTE的相关性,α-Thr312Ala基因多态性与VTE的发病过程相关,但其作用可能会被体重指数和FⅩⅢVal34Leu变异等VTE的危险因素减弱。目前FⅠ基因的研究更多的是FGB基因多态性,已经发现的其基因多态性有十多种。β-455G/A是最早发现和研究最多的位点。Green等[5]首次得出A等位基因与血浆FⅠ水平升高有相关性,以后大部分研究结论都相似。Cook等对比了伦敦居住的白人、黑人、印度人的β-455G/A与148C/T多态性,发现这三个种群的等位基因频率与连锁不平衡上有差异,使血浆FⅠ水平发生变化,提示基因多态性与疾病易感性存在人种差异。Camilleri等[6]对VTE患者339例和健康人190例对照检测β-455G/A多态性,结果β-455A等位基因频率分别为0.171和0.187,且β-455G/A多态性在二组间也没有统计学意义(P=0.6087)。国内翟振国等研究显示A-455等位基因可能是PTE的遗传危险因素。Uitte等[7]和Grunbacher等[8]研究都认为γ-10034C/T基因多态性与DVT有相关性。所以FⅠ基因多态性某些位点与VTE的关系尚不明确,仍需要对不同区域人群进行独立分析进一步大样本临床病例对照研究。

2 凝血酶原(FⅡ)

FⅡ是一种依赖维生素K的糖蛋白,血浆浓度约为100mg/L,其相对分子质量约70KD。FXa在FVa和磷脂存在下激活凝血酶原为凝血酶,可使纤维蛋白原转变为纤维蛋白,活化血小板使聚集,同时也活化凝血因子Ⅴ、Ⅷ 、Ⅻ等发挥一系列正反馈作用,促进血液的凝固。FⅡ基因位于染色体11p11~12,全长约21kb,包含14个外显子和、13个内含子、5’上游非翻译区、3’下游非翻译区。

目前发现FⅡ基因点突变有FIIG20210A、FⅡA19911G、FIIC20221T等研究最多的主要是FⅡ基因3’端非转录区20210 G- A的突变。1996 年,Poort等[9]检测了28例深静脉血栓家族史患者的FⅡ基因,发现FⅡ基因3’端非转录区20210 G- A的突变与静脉血栓形成有联系。Soria等[10]对西班牙22个家庭的435个成员进行了研究,发现FⅡ基因G20210A与血浆FII水平及血栓形成相关,是一个功能性多态变异,使血浆FⅡ活性的增高,血栓形成的风险增加。然而,国内研究又有不同的结果,白春梅等[11]对97 例静脉血栓患者和100例健康献血者研究中未发现FⅡG20210A 突变,提示中国FⅡG20210A突变的发生率可能很低。台湾学者报道[12],在111例确诊静脉血栓患者和149例正常人中也未发现有FⅡG20210A 变异。RosenGaal等[13]对9个国家的11个检测中心FⅡ20210A 变异分布情况的研究,发现FⅡ20210A 变异与地理位置及种族有明显关系。这种地理及种族分布的差异性可能是遗传背景、基因适应性及选择性同环境相互作用的结果。

3 凝血因子Ⅴ(FⅤ)

FⅤ是血浆中一种单链糖蛋白,2196个氨基酸组成,血浆中浓度约5~10mg/L,其分子量为330 KD。FⅤa本身不具有酶促活性,它是活化凝血因子Ⅹ的重要辅助因子,其与Ca 、PF3及FⅠ一起形成凝血酶原酶复合物(prothrombinase complex),该复合物可加快凝血酶原转化为凝血酶,促进凝血。活性蛋白C是通过灭活FⅤa和FⅧa发挥其抗凝活性,对FⅤa的灭活通过切割重链上Arg306、Arg506及Arg679上的肽键,使FⅤa变为无活性的FⅤi。FⅤ基因位于染色体lq21~25,长度约80kb,由25个外显子组成。

1994年,荷兰Leiden大学研究人员Bertina[14]发现,FⅤ基因的单点突变,10号外显子核甘酸序列第1691位G-A,导致FV分子氨基酸序列第506位精氨酸(Arg)变成谷氨酰胺(Gln),称为FⅤ Leiden突变。Arg506突变成Gln导致APC灭活FⅤa延长,使FⅤa对外源性APC产生抵抗使APTT不能延长。以后国外的相关研究均显示FⅤ Leiden为深静脉血栓形成重要的独立的遗传危险因子。Almawi等[15]研究发现FⅤLeiden A等位基因在深静脉血栓形成患者中的频率明显高于正常人(P< 0.001,OR=5.031),FⅤ Leiden G/A和A/A基因型在病例组与正常人中的分布具有显著性差异。

4 凝血因子Ⅷ(FⅧ)

FⅧ是血浆中的一种球蛋白,曾被称为抗血友病因子或抗血友病球蛋白,由肝细胞合成,血浆含量0.1mg/L,是所有血浆凝固酶中含量最低者,分子量为330000,由2332个氨基酸残基组成,FⅧ作为FⅨa的辅因子参与对FⅩ的激活,在钙离子存在的条件下,FⅧ与FⅨa在磷脂表面形成复合物,而能使FⅨa对FⅩ激活的速率加快几百倍,促进凝血酶形成。FⅧ基因定位于性染色体Xq28,全长约1 86kb,包含26个外显子和25个内含子。

1995年Koster等[16]对301例患者及301名正常人研究发现,25%首次发生DVT患者的FⅧ:C>l 50 IU/dl,发生静脉血栓性疾病的危险性比正常对照组增加了4.8倍,分析表明:vWF:C和FⅧ:C均与DVT有相关,并且随着vWF:C和FⅧ:C水平的增高而发生血栓的危险性增加。A.Yael Nossent等[17]研究证实FⅧ基因变异影响FⅧ水平和增加血栓形成的风险性。Kevin等[18]发现FⅧ基因92714C>G 编码B结构域D1241E置换非同义单核苷酸多态性与FⅧ:C水平有显著相关。

5 凝血因子Ⅸ(FⅨ)

FⅨ是一种维生素K依赖的糖蛋白,由肝细胞合成并分泌到血液中,血浆中浓度约5mg/L,分子量55000~65000D。在血液中FⅨ以丝氨酸蛋白酶原形式存在,FⅨ在FⅦa和组织因子(TF)的作用下激活成FⅨa,FⅨa与FⅦa、磷脂、Ca离子形成复合物激活FⅩ,依次激活凝血途径其他成分,促进凝血酶的形成。FⅧ基因定位于X染色体Xq27,全长约33.5kb,包含8个外显子和7个内含子。

1952年Aggeler等最先报道了发现一例因缺乏FⅨ而导致血友病样疾病的发生。van Hylckama等[19]测定426例初发DVT患者和473名健康血浆FⅨ抗原,发现FⅨ活性>129IU/dL较低于此数值DVT患者的OR是2.5,而且,女性比男性发生血栓的危险性高,绝经期前未服用避孕药女性更高。Bezemer ID等[20]对病例组380和对照组1469研究发现,FⅨ马尔默区域的突变的SNP与深静脉血栓有显著相关性,但是,其发生的生物学机制还不是很清楚。

6 凝血因子ⅩⅢ(FⅩⅢ)

FⅩⅢ是2条a亚单位和2条b亚单位组成的四聚体糖蛋白,由肝细胞和血小板合成,血浆中浓度约29mg/L,分子量约为340kD。a-链蛋白质半胱氨酸起转酰胺酶作用,b-链具有载体蛋白的功能。凝血酶裂解a链精氨酸37-甘氨酸38肽键,暴露活性半胱氨酸位点使FⅩⅢ激活,激活的FⅩⅢ是一种转酰胺酶。在钙离子参与下,FⅩⅢ催化纤维蛋白单体和多聚体的氢键连接,形成γ-谷氨酰胺-ε-赖氨酸键,使纤维蛋白凝块的稳定性增加。FⅩⅢ通过与纤维蛋白的Aα-链交联和抑制连接于交联纤维蛋白的纤溶酶原,对纤溶具有抵抗作用。编码a链蛋白质基因位于染色体6p24~25,长约160kb,由15个外显子和14个内含子组成,编码 b链的基因位于染色体1q31~32.1,长约28kb,由12个外显子和11个内含子组成。

Catto等[21]分析了221例 VTE患者和254例健康对照的FⅩⅢVal34Leu,结果VTE组FⅩⅢ Val34Leu基因型比对照组高(63%v 49%),Val/Leu基因型比对照组低(31%v 42%)(P=0.007),并且logistic回归分析显示FⅩⅢ Val34Leu与性别、年龄之间无相互作用,提示FⅩⅢ Val34Leu可能是深部静脉血栓形成的保护因素。Tripodi[22]的研究发现FⅩⅢA亚单位Val34Leu多态性与FⅩⅢ激活有关,已被确认为静脉血栓形成的保护性遗传因素。

7 高分子量激肽原(HK)

HK是一个单链糖蛋白,由肝细胞合成,血浆中浓度约7.0mg/L,分子量76000。HK的作用则是作为Ⅻa和PK的辅因子,促进FⅪ和PK的激活,促进PK对FⅫ的激活,参与内源性凝血途径的接触活化。其基因(KNG1)定位于染色体2q26,长约2.7kb,包含11个外显子。

Houlihan等[23]在对1477例老年人群进行KNG1基因的研究中,表明KNG1基因与部分凝血活酶时间有显著的相关性。Morange等[24]在对1542例VT患者和1110例健康对照组进行KNG1基因与静脉血栓关系的研究表明,Ile581Thr变种的KNG1是静脉血栓发生一种新的危险因素。

8 其 他

此外,其他凝血相关因子,如凝血因子Ⅲ、Ⅶ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ与VTE发病相关性已见文献报道,但其基因突变与VTE的相关性尚未见确切资料或尚存争论,在此不再赘述。

上述几个常见VTE遗传危险因素使罹患VTE的危险性增加了2~8倍,但单个危险因素携带者常终身无临床症状。几个危险因素的结合使患者年轻时罹患VTE的危险显著增加。VTE是复杂的多因子疾病,基因突变在VTE的发病中有着不可忽视的作用,但基因突变具有高度的人种和区域特征,中国VTE患者的分布与西方人群存在着较大差异。探讨VTE的基因突变,为VTE的预防、治疗提供理论依据,是今后在血管疾病方面的重要研究方向之一 。

[1]W hite RH.The epidemiology of venous thromboembolism[J].Circulation,2003,107 (23):4-8.

[2]Baldwin ZK,Comerota AJ,SchwartzLB,et al.Catheter-directed thrombolysis for deep venous thrombosis[J].Vas Endvasc Surg,2004,38(1):1-9.

[3]Standeven KF,Grant PJ,Carter AM,et a1.Functional analysis of the fibrinogen Aalpha Thr312Ala polymorphism:effects on fibrin structure and function[J].Circulation,2003,107(18):2326-2330.

[4]Rasmussen-Torvik LJ,Cushman M,Tsai MY,et a1.The association of alpha- fi brinogen Thr312Ala polymorphism and venous thromboembolism in the LITE study[J].Thromb Res,2007,121(1):1-7.

[5]Green F,Hamsten A,Blomback M,et a1.The role of beta- fi brinogen genotype in determining plasma fibrinogen levels in young survivors of myocardial infarction and healthy controls from Sweden[J].Thromb Haemost,1993,70(6):915-920.

[6]Camilleri RS,Cohen H.No association between pulmonary embolism or deep vein thrombosis and the-455G/A beta-fibrinogen gene polymorphism[J].Blood Coagul Fibrinolysis,2005,16(3):193-198.

[7]Uitte de Willige S,Rietveld IM,De Visser MC,et a1.Polymorphism 10034C>T is located in a region regulating polyadenylation of FGG transcripts and in fl uences the fi brinogen gamma’/gammaA mRNA ratio[J].J Thromb Haemost,2007,5(6):1243-1249.

[8]Grunbacher G,Weger W,Marx-Neuhold E,et a1.The fibrinogen gamma(FGG)10034C>T polymorphism is associated with venous thrombosis[J].Thromb Res,2007,121(1):33-36.

[9]Poort SR,Rosendaal FR,Reitsma PH,et a1.A common genetic variation in the 3’-untranslated region of the prothrombin gene is associated with elevated plasma prothrombin levels and an increase in venous thrombosis[J].Blood,1996,88(10):3698-3703.

[10]Soria JM .Almasy L,Souto JC,et a1.Linkage analysis demonstrates that the prothrombin G20210A mutation jointly in fl uences plasma prothrombin levels and risk of thrombosis[J].Blood,2000,95 (9):2780-2785.

[11]白春梅,潘家绮,李季荣,等.静脉血栓疾病患者及正常人群中凝血酶原基因G20210A 变异的研究[J].中华医学杂志,1999,79(12):900.

[12]Shen MC.The mutation at position 20210 in the 3’-untranslated reigon of the prothrombin gene is extremely rare in Taiwanese Chinese patients with venous thrombophilia[J].Thromb Haemost,1998,80(3):343.

[13]Rosendaal FR,Doggen CJM,Zivelin A,et a1.Geographic distribution of the 20210 G to A prothrobin variant[J].Thromb Haemost,1998,79(4):706-708.

[14]Bertina RM,Koeleman RPC.KosterT,et al.Molation in blood coagulation factor V associated with resistance to activated protein C[J].Nature,1994,369(6475):64-67.

[15]Almawi W Y,Borgi-Bouaziz L,Nathalie H,et a1.A case control study of deep venous thrombosis in relation to factor VG1691A(Leiden)and A4070G (HR2 Haplotype)polymorphisms[J].Blood,2006,l08 (10):4095.

[16]Koster T,Blann AD,Briet E,et a1.Role of clotting factor VIII in effect of VonWillebrand factor on occurrence of Deep vein thrombosis[J].Lancet,l 995,345(8943):l 52-155.

[17]Nossent AY,Eikenboom JC,Vos HL,et a1.Haplotypes encoding the factor VIII 1241 Glu variation,factor VIII levels and the risk of venous thrombosis[J].Thromb Haemost,2006,95(6):942-948.

[18]Kevin R,Deepa K,Diane M,et a1.A sequence variation scan of the coagulation factor VIII(FVIII)structural gene and associations with plasma FVIII activity level[J].Blood,2007,109(9):37l3-3724.

[19]van Hylckama A,van der Linden IK,Bertina RM,et a1.High levels of factor IX increase the risk of venous thrombosis[J].Blood,2000,95(12):3678-3682.

[20]Bezemer ID,Arellano AR,Tong C,et a1.F9 Malmö,factor IX and deep vein thrombosis[J].Haematologica,2009,94(5):693-699.

[21]Catto AJ,Kohler HP,Coore J,et a1.Association of a common polymorphism in the factor XⅢgene with venous thrombosis[J].Blood,1999,93(3):906-908.

[22]Tripodi A.Levels of coagulation factors and venous thromboembolism[J].Haematologica,2003,88(6):705-711.

[23]Houlihan LM,Davies G,Tenesa A,et a1.Common variants of large effect in F12,KNG1,and HRG are associated with activated partial thromboplastin time[J].Am J Hum Genet,2010,86(4):626-631.

[24]Morange PE,Oudot-Mellakh T,Cohen W,et a1.KNG1 Ile581Thr and susceptibility to venous thrombosis[J]. Blood,2011,117(13):3692-3694.

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