乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶基因多态性与冠心病及心肌梗死易患性关系的Meta分析

胡奉环，衣 欣，杨跃进，乔树宾，吴永健，袁建松

冠心病是目前在世界范围内发病率及病死率均较高的常见疾病之一，严重威胁人类健康[1]。遗传学研究发现，冠心病是一种由遗传和环境因素相互作用共同引起的复杂疾病[2]。大量流行病学研究证实，饮酒是引起冠分心病发病的主要因素之一[3]，饮酒导致冠心病的发生与酒精摄入量有关。过度饮酒会增加冠心病的发病风险；相反，少量或适量饮酒会降低其发病风险，但其具体的分子机制尚不明确[4]。相关研究表明，少量或适量饮酒可能会增加乙醇代谢速度，提高胰岛素敏感性，提高血清高密度脂蛋白胆固醇水平，从而降低心血管疾病的发病风险[5-6]。乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenases，ADH)和乙醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenases，ALDH)是体内参与乙醇代谢的重要酶类[7]。多项研究表明，ADH和ALDH基因多态性在冠心病及心肌梗死发生与发展过程中发挥重要作用[8-9]。本Meta分析旨在全面收集相关病例对照研究或队列研究评价ADH和ALDH基因多态性与冠心病及心肌梗死易患性的关联性。

1 资料与方法

1.1 文献纳入与排除标准 纳入标准：(1)关于ALDH和ADH基因多态性与冠心病及心肌梗死易患性的病例对照研究或队列研究；(2)所有被诊断为冠心病或心肌梗死的患者必须经冠状动脉造影进行确诊；(3)纳入文献均提供完整的病例资料、等位基因或基因型频率等数据；(4)纳入文献对照组基因型频率均符合遗传学哈迪韦伯平衡(Hardy-Weinberg equilibrium，HWE)；(5)纳入文献的语言均为中文或英文。排除标准：(1)非病例对照研究或非队列研究；(2)重复发表的文献；(3)数据不完整；(4)Meta分析、文摘、综述、述评文献。如同一作者采用相同病例进行了多项研究并发表，则仅纳入样本量最大的研究或者最近发表的研究。

1.2 文献检索策略 计算机检索PubMed、中国生物医学文献数据库(CBM)、万方、维普、中国知网(CNKI)等中英文数据库，手工检索相关参考文献，检索范围从其建库至2013年2月，文献检索策略采用主题词和自由词结合的原则，中文检索词主要包括：多态性、单核苷酸多态、SNP、突变、变异，心肌缺血、急性冠脉综合征、冠心病、心肌梗死、缺血性心脏病，乙醛脱氢酶、乙醇脱氢酶、ALDH、ADH等；英文检索词包括：polymorphism、single nucleotide polymorphism、SNP、mutation，myocardial ischemia、acute coronary syndrome、coronary disease、myocardial infarction、myocardial reperfusion injury，aldehyde dehydrogenase、alcohol dehydrogenase、ALDH、ADH等。

1.3 数据提取方法 采用统一制定的数据收集表，由两位研究者(衣欣和杨跃进)分别独立提取纳入文献的数据信息，主要数据信息包括：第一作者、发表时间、国家、语言、种族、研究设计、病例数、病例组和对照组来源、临床亚型、检测样本、基因检测方法、基因型及等位基因频数、对照组遗传学HWE。若纳入研究涉及亚洲人、欧洲人、非洲人等多个种族，则根据不同种族分别提取数据；如存在争议，通过与第三方(乔树宾)讨论解决分歧。

1.4 纳入文献质量评价 由两位研究者(吴永健和袁建松)根据STROBE评分量表分别对纳入文献的质量进行评价[10]。Meta分析纳入文献的质量评价标准包括40分个评价项目，评分区间从0到40分，其中0～19分为低质量，20～29分为中等质量，30～40分为高质量。如存在争议，通过讨论解决分歧。

1.5 统计学方法 采用固定效应模型或随机效应模型计算相对危险度(RR)及其95%可信区间(CI)，并对合并RR值的显著性进行Z检验。各研究间异质性采用CochranQ检验进行评价，若P<0.05则提示存在异质性；此外，采用I2检验定量评价异质性大小，I2值介于0～100%之间，I2值愈大提示异质性愈明显；如异质性检验P<0.05或I2> 50%则提示各研究间存在异质性，故采用随机效应模型(DerSimonian Laird法)分析，反之则采用固定效应模型(Mantel-Haenszel法)分析[11]。采用χ2检验来评价对照组基因型频数是否符合遗传学HWE。根据国家、对照组来源及单核苷酸多态性(SNP)检测方法进行亚组分析，以探究各组间异质性来源，并逐一删除纳入研究进行敏感性分析，以评价单一研究对总体结果的影响。采用Begger漏斗图和Egger线性回归分析纳入文献是否存在发表偏倚，以评价原始分析结果的真实可靠性[12]。Meta分析采用STATA 12.0(Stata Corp,College Station,TX,USA)软件进行。

2 结果

2.1 纳入研究的基线特征 严格根据文献纳入、排除标准进行筛选，最终纳入12项病例对照研究，排除文献36篇。文献纳入筛选流程见图1。纳入的12项病例对照研究[13-24]包括冠心病患者2 915例，心肌梗死患者1 436例，健康对照者6 749例。纳入研究的发表时间为2001—2011年。被诊断为冠心病或心肌梗死的患者均经冠状动脉造影确诊。9项研究来源于亚洲人群，其余3项研究以欧美人群为研究对象。共涉及4个SNP，包括ALDH2基因 rs671位点多态性和ADH基因rs1229984、rs1154458和rs1693482位点多态性。纳入的研究均采用外周血标本进行多态性检测，8项研究采用PCR-RFLP法，其余4项研究采用TaqMan法。纳入的12项研究的对照组基因型分布均符合遗传学HWE。纳入研究的基线特征见表1。

2.2 Meta分析结果

2.2.1 ALDH2基因 rs671位点多态性与冠心病及心肌梗死易患性的关系 纳入的研究中有9项评价了ALDH2基因 rs671位点多态性与冠心病及心肌梗死易患性的关系。各研究间存在异质性(均P<0.05)，故采用随机效应模型分析。Meta分析结果表明：ALDH2基因 rs671位点多态性与冠心病〔RR=1.20,95%CI(1.03，1.40),P=0.021〕及心肌梗死〔RR=1.32,95%CI(1.11，157)，P=0.002〕发病风险增加有关(见图2)。

表1 Meta分析纳入研究的基线特征

注：SNP=单核苷酸多态性；PCR-RFLP=限制性片段长度多态性聚合酶链反应技术

图1 文献筛选流程图

根据国家不同进行亚组分析，结果表明：ALDH2基因 rs671位点多态性与中国人群〔RR=1.42,95%CI(1.15，1.75)，P=0.001〕和韩国人群〔RR=1.40,95%CI(1.09，1.79)，P=0.009〕心肌梗死发病风险增加明显相关，但与日本人群无关。根据对照组来源及SNP检测方法不同进行亚组分析，结果也表明ALDH2基因 rs671位点多态性与心肌梗死易患性有关，尤其对于医院人群〔RR=1.42,95%CI(1.15，1.75),P=0.001〕和TaqMan亚组〔RR=1.32,95%CI(1.07，1.63)，P=0.010〕。相反，ALDH2基因 rs671位点多态性与冠心病易患性的关联性在健康人群和PCR-RFLP亚组中更显著。ALDH2基因 rs671位点多态性与冠心病及心肌梗死易患性的亚组分析结果见表2。

图2 ALDH2基因 rs671位点多态性与冠心病及心肌梗死易患性关联的森林图

Figure2 Forest plot of the association between ALDH2 rs671polymorphism and susceptibility to CAD and MI

2.2.2 ADH基因多态性与冠心病及心肌梗死易患性的关系 纳入的12项研究中仅有3项评价了ADH基因多态性与冠心病及心肌梗死易患性的关系，包括rs1229984、rs1154458和rs1693482三种多态。由于各研究间存在异质性(P=0.027,I2=67.3%)，故采用随机效应模型进行分析。Meta分析的结果表明：ADH 基因多态性与冠心病〔RR=0.92,95%CI(0.73，1.15),P=0.445〕及心肌梗死〔RR=0.93,95%CI(0.84，1.03),P=0.148〕易患性均无明确关联(见图3)。

2.3 敏感性分析 本研究逐一删除纳入研究进行敏感性分析，以评价单一研究对总体结果的影响，结果表明无单一研究可显著影响原始分析和亚组分析结果的统计学意义(见图4)。

表2 ALDH2基因 rs671位点多态性与冠心病及心肌梗死易患性的亚组分析结果

Table2 Subgroup analyses of ALDH rs671polymorphisms with susceptibility to CAD and MI

亚组冠心病RR 95%CI P值心肌梗死RR 95%CI P值国家 中国1.20(1.03,1.40) 0.0211.42(1.15,1.75)0.001 韩国---1.40(1.09,1.79)0.009 日本---1.02(0.92,1.14)0.658对照组来源 医院人群1.14(0.94,1.39) 0.1821.42(1.15,1.75)0.001 健康人群1.35(1.15,1.59)<0.0011.17(0.87,1.58)0.302SNP检测方法 PCR-RFLP法1.25(1.05,1.48) 0.0111.36(0.99,1.87)0.052 TaqMan法1.09(0.94,1.25) 0.2501.32(1.07,1.63)0.010总体1.20(1.03,1.40) 0.0211.32(1.11,1.57)0.002

图3 ADH基因多态性与冠心病及心肌梗死易患性关联的森林图

Figure3 Forest plot of the associations between ADH polymorphisms and susceptibility to CAD and MI

2.4 发表偏倚分析 针对ALDH和ADH基因多态性原始分析结果进行发表偏倚评价，Begger漏斗图提示图形对称无明确发表偏倚(见图5)，Egger线性回归分析进一步证实纳入文献无发表偏倚(ALDH:t=1.09,P=0.301;ADH:t=-2.36,P=0.142)。

3 讨论

ADH和ALDH是人体肝脏内参与乙醇氧化代谢和非氧化代谢的重要酶类[7]。在ADH将乙醇转化为乙醛之后，ALDH进一步将乙醛催化为乙酸。相关研究已证实，少量或适量饮酒与冠心病及心肌梗死发病风险降低有关。近年来多项遗传学研究结果表明，ADH和ALDH基因多态性在增加冠心病及心肌梗死易患性上起着重要作用[4]。然而，也有部分研究证实ADH和ALDH基因多态性与冠心病及心肌梗死易患性并无关联。各研究在实验设计、研究样本、种族来源及统计学处理方法等方面存在差异可能是导致这一争议性结果出现的重要原因。本Meta分析旨在为ADH和ALDH基因多态性与冠心病及心肌梗死易患性之间的关联性提供一个全面、可信的结论。

图4 ALDH2基因rs671位点多态性与冠心病及心肌梗死易患性关联的敏感性分析图

Figure4 Sensitivity analysis of the association between ALDH2 polymorphism and susceptibility to CAD and MI

图5 ALDH和ADH基因多态性与冠心病及心肌梗死易患性关联的Begger漏斗图

Figure5 Begger′s funnel plot of the associations of ALDH and ADH gene polymorphisms with susceptibility to CAD and MI

本Meta分析共纳入了12项病例对照研究，包括2 915例冠心病患者、1 436例心肌梗死患者和6 749例健康对照人群。Meta分析结果表明：ALDH2基因 rs671位点多态性与冠心病及心肌梗死易患性之间存在显著的关联性，尤其对于中国人群和韩国人群；但ADH基因多态性与冠心病及心肌梗死易患性无明确关联。目前，ALDH2基因多态性与个体冠心病及心肌梗死易患性关系的分子学机制尚未完全明确，但它可能与ALDH2基因突变导致人体内乙醇代谢机制改变有关。由于样本数量限制，本研究并未发现ADH基因多态性与心肌梗死及冠心病易患性之间存在显著的关联性。ADH基因多态性与冠心病及心肌梗死易患性之间是否存在关联性，有待进一步的研究证实。与其他Meta分析类似，本研究也存在一些缺陷和不足：首先，样本量相对较小，可能无法为ADH和ALDH基因多态性与冠心病及心肌梗死易患性之间的关联性提供足够的统计效能。其次，作为一种回顾性研究，Meta分析可能存在回顾或选择偏倚，可能会影响研究结果的可信度。再次，由于无法获取纳入研究的原始数据，限制了本研究针对饮酒与冠心病及心肌梗死发病风险增加之间的潜在关联性进行深入探讨。最后，尽管纳入研究的所有病例组和对照组都符合类似的纳入标准，但其他潜在因素如患者年龄、性别比例等差异可能也会影响本研究结果。

综上所述，现有证据表明：ALDH2 基因rs671位点多态性与冠心病及心肌梗死易患性之间可能存在关联性，尤其对于中国人群和韩国人群。然而，ADH基因多态性与冠心病及心肌梗死易患性之间是否存在关联性，有待进一步的研究证实。本研究结论初步阐释了ADH和ALDH基因多态性与冠心病及心肌梗死易患性的具体关联，为深入了解冠心病及心肌梗死易患性的发生和发展的生理学机制提供了线索；同时，也为冠心病及心肌梗死易患性的早期诊断及治疗提供了理论依据。

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