静脉血栓栓塞症患者蛋白C和蛋白S基因单核苷酸多态性分析

李方超 靳会敏 佟 倩

(吉林大学第一临床医院心血管内科，吉林 长春 130021)

机体内的抗凝系统和凝血系统处于一个动态平衡的状态，当凝血系统被激活占优势时，则出现血栓栓塞性疾病。在机体内发挥重要抗凝作用的3个体系：抗凝血酶、蛋白C(PC)系统和组织因子途径抑制物。PC和蛋白S(PS)与凝血酶调节蛋白(TM)和活化PC抑制物(APCI) 共同组成PC系统，在抗凝过程中起重要作用。人类基因组中存在着广泛的多态性，最简单的多态形式是发生在基因组中的单个核苷酸的替代，即单核苷酸多态性(SNP)。通过探讨静脉血栓栓塞(VTE)患者PS和PC基因SNP，明确PS和PC基因多态性与VTE的关系，进一步明确中国人VTE的主要致病基因。

1 PC和PS的功能

PC是维生素K依赖性的丝氨酸蛋白酶原，主要由肝脏合成，是重要的抗凝物质。成熟的PC在结构上分成3个区域：(1)结合钙离子的羧基谷氨酸(Gla)区域；(2)2凝血酶-TM复合物激活PC的2个表皮生长因子(EGF)同源区域；(3)PC的活性区域〔1〕。PC由内皮细胞的凝血酶和血栓调节蛋白复合体激活成为活化蛋白(APC)，PS是PC的辅助因子，是依赖维生素K的单链糖蛋白，主要由肝脏合成，可与PC结合，形成“APC-PS”复合体，该复合体使得凝血因子Va、Ⅷa更易被APC降解〔2〕。此外，PC还能够抑制炎症介质的释放，参与机体抗炎及抗细胞凋亡作用〔3〕。

2 PC和PS的基因结构

PC基因位于2q13～q14，由9个外显子(exon)和8个内含子(intron)组成，全长11.2 kb，由蛋白编码区(exon 29)、5′端不翻译区(exon 1加21bp exon 2)和294 bp的 3′端不翻译区(exon 9)组成。具有转录活性的PS基因(PSa或PROSl基因)，位于染色体3P11.1～11.2上，DNA全长80 kb，含15个外显子和14个内含子及6个重复的Alu序列。PS基因mRNA长约4 kb，由一个5′非翻泽区、一个蛋白编码区以及3′非翻译区组成。

3 PC和PS基因SNP

SNP是人类基因组DNA序列变异的主要形式，是决定人类疾病易感性及药物反应性个体差异的重要因素。SNP广泛存在于人类基因组中的编码序列以及非编码序列上。位于编码区内的SNP(cSNP)比较少，但在遗传性疾病中却有重要意义。cSNP又可分为2种：一种是同义cSNP,即SNP所致的编码序列的改变并不影响其所翻译的蛋白质的氨基酸序列，突变碱基与未突变碱基的含义相同；另一种是非同义cSNP,指碱基序列的改变可使以其为模板翻译的蛋白质序列发生改变，从而影响了蛋白质的功能。这种改变常是导致生物性状改变的直接原因。cSNP中约有一半为非同义cSNP。SNP是二等位基因，有利于发展自动化技术筛选或检测SNPs,从而使得检测PC和PS基因SNPs更为便捷，在基因水平上寻找VTE病因并设计个体化的最佳治疗方案。

4 PC和PS基因突变数据库

SNP为基因突变提供基础，PC和PS基因突变导致PC和PS缺陷，与静脉血栓形成有关。目前根据Reistma〔4〕的统计,PC缺陷病例已达300多例，涉及160多种突变。PC缺陷属于常色体显性遗传疾病，可分为Ⅰ型和Ⅱ型,Ⅰ型缺陷PC总量和抗凝活性都降低；Ⅱ型缺陷是表达量正常，但抗凝血活性下降。PS基因突变数据库登记的PS基因突变有180多种，PS缺陷属常染色体显性遗传,分为3型：Ⅰ型是总的PS和游离的PS水平均降低；Ⅱ型主要是PS的功能活性降低，而总的及游离的PS水平仍正常；Ⅲ型以游离PS水平降低为显著。吴瑛婷等〔5〕发现复合杂合性PC基因突变(R178W和D255H、L-34P和T295I)，使PC分泌障碍和细胞内降解，导致Ⅰ型遗传性PC缺陷症。周荣富等〔6〕发现PC基因C3135G、T6128G、6161～6163或6164～6166AAG缺失，分别导致C64W、F139V、K150d，从而导致PC缺陷。叶絮等〔7〕发现(exon 3)5540位碱基的G-A的杂合突变和位于(exon 7)10230位碱基C-T的杂合突变，导致E29K和R147W两种错义突变，导致PC缺陷。Lind等〔8〕报道Ser270Leu突变和Asp180Gly突变〔9〕可导致Ⅰ型PC缺陷症。Song等〔10〕发现Val297Met导致突变蛋白在细胞内快速降解，导致Ⅰ型PC缺陷症。Millar等〔11〕发现Gly347Ala突变导致I型PC缺陷,Trp380Gly导致Ⅱ型PC缺陷症。Heerlen多态性位点(Ser460Pro)造成Ⅰ型PS缺陷症,Beauchamp等〔12〕调查苏格兰人群发现，Heerlen多态性位点是造成遗传性PS缺陷最普遍的原因。Leroy-Matheron等〔13〕研究发现PROS1(exon 15)2148A-G突变使血浆PS浓度下降。Espinosa-Parriua 等〔14〕发现PROS1(exon 10)TCA-TGA突变，导致Ⅲ型PS缺陷。Suzuki等〔15〕发现PROS1(exon 10)TGG-TAG突变，导致Ⅲ型PS缺陷。刘丽等〔16〕发现PROS1(exon 10)上第163位核苷酸发生G-T突变，在蛋白质合成过程中丝氨酸被终止密码子替代(Ser-stop)，导致Ⅲ型PS缺陷。于丽侠等〔17〕发现ROS1 Tl378C和K196E〔18〕多态性与新疆地区汉族人肺栓塞的发生可能有关。叶絮等〔19〕发现PROS1(exon 10)发生了C82792T杂合点突变，即R314C杂合突变，导致PS缺陷症。

通过检测VTE患者PC和PS基因SNP，明确PC和PS基因多态性与VTE的关系，进一步明确中国人VTE的主要致病基因，并设计个体化的最佳治疗方案。并且可以建立中国人PC和PS基因突变数据库，将这些致病基因制成基因探针，便于筛选出高危患者，采取多种预防措施，防病于未然，减少该病的发病率及死亡率。

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5吴瑛婷,丁秋兰,戴 菁,等.复合杂合蛋白C基因突变致静脉血栓的分子发病机制研究〔J〕.血栓与止血学,2010;16(5):198-215.

6周荣富，蔡晓红，谢 爽，等.蛋白C基因C64W和F139V突变致蛋白C缺陷的分子机制研究〔J〕.中华血液学杂志，2007;28(3):156-9.

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