肺表面活性物质蛋白基因多态性与慢性阻塞性肺疾病易感性关联的Meta分析①

张林，张云，张智峰，张文涵，方春晓，于丽艳

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)属于慢性呼吸系统疾病，以部分可逆气流受限为特征[1]。每年全世界因COPD死亡的人数达300万，位居所有死亡原因的第4位，且超过6亿人口受到该疾病的折磨[2]。由于COPD引起的死亡比例不断增加，已严重威胁人类的生命健康[3]。随着人口老龄化趋势日益明显，老年人COPD患病率逐年增高，正成为当代社会的公共卫生问题。

研究表明，吸烟、细菌和病毒感染、大气污染、低氧血症和机械通气等均是COPD的重要病因[4]。COPD的发生和发展是由遗传及环境因素共同决定的多环节、多阶段的过程[5]。多项研究表明，由于基因突变等遗传因素作用引起的Ⅱ型肺泡上皮细胞合成肺泡表面活性蛋白(surfactant protein,SP)水平异常是导致COPD发生的主要原因之一[6]。不同位点基因突变可使SP表达减少，致使呼吸功能失调，从而导致个体COPD易感性增加[7]。多项研究证实，SP-A、B和D基因多态性与COPD易感性有关[8]。由于各研究在环境因素、检测方法、样本量及研究设计等方面的差异，该结论仍有争议[9]。本Meta分析旨在全面收集相关病例对照研究评价SP-A、B和D基因多态性与COPD易感性的具体关联，以期为COPD的诊断和治疗提供科学依据和帮助。

1 资料与方法

1.1 检索策略

全面检索万方数据、维普、Google学术、PubMed、 Cochrane 图 书 馆 、 CNKI、 CBM、 EMBASE、Web of Science等电子数据库，检索范围从建库至2013年9月。均采用主题词结合自由词检索的原则，相关检索词包括：多态性、polymorphism、单核苷酸多态、SNP、chronic obstructive pulmonary disease、COPD、慢性阻塞性肺疾病、肺泡表面活性蛋白、surfactant protein、SP等。此外，进一步对纳入文献的参考文献进行手工检索以发现潜在符合纳入标准的文献。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准：①关于SP-A、B和D基因多态性与COPD易感性关联的病例对照研究；②所有患者均符合COPD的临床诊断标准[10-13]；③提供SNP频率数据；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纳入文献对照组SNP频率符合HWE。

1.3 数据提取

由两位研究者根据标准的数据表收集提取数据。数据表项目包括：作者姓名、出版时间、文献语言、研究对象国家、种族、样本量、人群来源、临床类型、SNP检测标本类型、SNP检测方法、等位基因或基因型频率等。

1.4 纳入文献质量评价

纳入文献的质量评价依据纽卡斯尔-渥太华量表(Newcastle-Ottawa Scale,NOS)进行[14]。NOS评分量表满分为9分，包括研究对象的定义和选择(0～4分)、组间可比性(0～2分)、暴露因素(0～3分)等三个方面的内容，评分高于7分为高质量文献。见表1。

表1 纳入文献质量评价结果

1.5 统计学分析

Meta分析采用Stata 12.0软件(Stata Corp.,College Station,TX,USA)评价SP-A、B和D基因多态性和COPD易感性的关联性，并进行Z检验评价统计学意义。采用CochranQ检验和I2检验评价研究间异质性[15]，如P<0.05或I2>50%提示存在异质性，则采用随机效应模型分析，反之采用固定效应模型分析[16]。HWE采用χ2检验评价。根据对照组来源和SNP检测方法不同进行亚组分析，并采用敏感性分析评价单一研究对总体结果的影响，同时对相关因素进行单因素和多因素Meta回归分析以评价异质性来源。此外，采用倒漏斗图和Egger线性回归分析评价发表偏移[17]。

2 结果

2.1 纳入研究的基线特征

最初检索到相关文献62篇，根据其题目和关键词剔除49篇，进一步对全文信息及数据完整性进行评价后剔除6篇，最终7项病例对照研究符合纳入标准进入本Meta分析[9,18-23]。文献筛选流程图见图1，纳入文献年限分布图显示2000年～2013年有关SP基因多态性与COPD易感性关联的病例对照研究数量呈逐年上升趋势(见图2)。文献发表时间为2001年～2011年。纳入的7项病例对照研究包括1279例COPD患者和1482名健康对照。其中，4项研究来源于亚洲人群，其余3项来源于欧美人群；5项研究的对照组来源于普通人群，仅2项研究的对照组来源于医院体检人群。所有纳入研究均采用外周血标本进行多态性检测，其中4项研究采用PCR-RFLP法，其余3项研究采用TaqMan探针法。所有纳入研究的对照组基因型分布均符合HWE平衡(均P>0.05)。纳入文献的基线特征和质量评价见表1和表2。

图1 文献筛选流程图

图2 研究主题相关文献的年限分布图

2.2 Meta分析结果

SP-A、B和D基因多态性与COPD易感性关联的Meta分析结果见表3。各研究间异质性明显(均P<0.05)，故采用随机效应模型分析。Meta分析结果表明，SP-A基因多态性与COPD易感性增加有关(等位基因模型OR=1.53,95%CI:1.14～2.05,P=0.005；显性模型OR=1.65,95%CI:1.02～2.69,P=0.043；隐性模型OR=1.66,95%CI:1.17～2.35,P=0.005；纯合子模型OR=2.06,95%CI:1.24～3.41,P=0.005；杂合子模型OR=1.59,95%CI:1.13～2.22,P=0.007)(图 3)。然而，SP-B和SP-D基因多态性均与COPD易感性之间无明确关联(均P>0.05)。

根据种族来源不同进行亚组分析，结果表明：SP-A/B/D基因多态性与亚洲人群COPD易感性增加有关(等位基因模型OR=1.43,95%CI:1.15～1.78,P=0.001；显性模型OR=1.97,95%CI:1.38～2.81,P<0.001；隐性模型OR=1.48,95%CI:1.11～1.97,P=0.008；纯合子模型OR=2.26,95%CI:1.56～3.28,P<0.001；杂合子模型OR=1.39,95%CI:1.04～1.85,P=0.025)，但在欧美人群中并未出现这样的结果(均P>0.05)。此外，根据对照组来源不同进行亚组分析发现，SP-A/B/D基因多态性与普通人群COPD易感性增加有关(等位基因模型OR=1.27,95%CI:1.03～1.57,P=0.025；隐性模型OR=1.35,95%CI:1.02～1.79,P=0.036；杂合子模型OR=1.30,95%CI:1.01～1.66,P=0.040)；但SP-A/B/D基因多态性与医院人群COPD易感性无统计学关联(均P>0.05)。进一步根据基因多态检测方法不同进行亚组分析，结果提示采用PCR-RFLP法的研究中SP-A/B/D基因多态性与COPD易感性有统计学关联(等位基因模型OR=1.51,95%CI:1.17～1.95,P=0.002；显性模型OR=2.13,95%CI:1.42～3.19,P<0.001；隐性模型OR=1.56,95%CI:1.11～2.20,P=0.011；纯合子模型OR=2.40,95%CI:1.56～3.68,P<0.001；杂合子模型OR=1.45,95%CI:1.03～2.06,P=0.035)。然而，在采用TaqMan法检测SP-A/B/D基因多态性的研究中未发现与COPD易感性有关联(均P>0.05)。

2.3 敏感性分析与发表偏移

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(图4)。倒漏斗图和Egger线性回归分析被用于评价纳入文献是否存在潜在发表偏移。倒漏斗图提示图形对称无明确发表偏移(图5)，Egger线性回归分析进一步证实纳入文献无发表偏移(等位基因模型：t=1.21,P=0.163；显性基因模型：t=2.74,P=0.052)。

表2 纳入文献基线特征及质量评价

表3 SP-A/B/D基因多态性与COPD易感性关联的Meta分析结果

图3 SP-A/B/D基因多态性与COPD易感性关联的等位基因模型和显性模型森林图

图4 敏感性分析结果

图5 倒漏斗图和Egger检验评价发表偏移

3 讨论

COPD是一种常见的气道慢性阻塞性疾病，通常情况下可以预防和治疗[24]。近年来，COPD的发病率和死亡率持续上升，但其发病机制尚不完全清楚。已有研究证实，SP表达水平下降可能与COPD发生和发展有关[25]。SP具有抗菌和抗氧化性作用，可预防呼吸道感染及多种传染疾病，而血清SP水平较低则可导致慢性呼吸道疾病的发生。临床上，血清SP水平已被广泛作为多种呼吸系统疾病的生物标志物。研究认为，SP基因多态性可导致血清SP水平的改变并影响呼吸功能调节，从而导致COPD的个体易感性的增加[26]。多项研究表明，SP基因多态性在COPD的发生和发展过程中发挥着重要的作用，故检测SP基因多态性可能对于COPD早期诊断、预防和治疗具有重要临床价值。

本Meta分析共纳入7项病例对照研究，包括1279例COPD患者，1482例健康对照人群。Meta分析结果表明，SP-A基因多态性可能与亚洲人群COPD易感性存在显著关联性，而与欧美人群COPD易感性无关。众所周知，地域和种族因素是影响COPD易感性个体差异的重要原因，但造成这一差异具体分子学机制尚不完全明确，可能与基因漂移和物种自然选择有关。然而，本研究发现SP-B和SP-D基因多态性与COPD易感性无明确关联，这表明SP-B和SP-D基因多态性可能并不是影响COPD易感性的相关因素，但该结论可能与本Meta分析纳入文献过少有关。总体而言，本研究结果和既往研究结果基本一致，均证实SP-A基因多态性与COPD易感性可能存在关联。

与其他Meta分析一样，本研究也存在诸多局限性。首先，纳入文献过少可能无法全面评价SP基因多态性与COPD易感性的关联，并影响本Meta分析结果的统计效能。其次，作为一种回顾性研究，Meta分析可能存在回顾或选择偏移，也会影响本研究结果的可信度。再者，由于无法获取纳入研究的原始数据，导致无法评价其他指标如临床分期、年龄、性别等因素联合SP基因多态性与COPD易感性的影响。最后，尽管每项研究中的所有病例和对照人群都符合纳入标准，但仍可能存在我们未考虑到的潜在因素影响分析结果。

现有证据表明，SP-A基因多态性可能与亚洲人群COPD易感性增加有关，但SP-B/D基因多态性与COPD易感性的关联性仍待进一步的研究证实。本研究结论初步阐释SP-A基因多态性与COPD易感性具体关联，为深入了解COPD发生和发展的生理学机制提供了线索；同时，也为COPD的早期诊断及治疗提供科学依据。

[1]姜纯国,徐作军.从GOLD治疗目标谈莫西沙星在慢性阻塞性肺疾病治疗中的作用[J].中国实用内科杂志,2012,32(2):158-160.

[2]成青,朱峥.慢性阻塞性肺疾病的非药物治疗进展[J].中国医学创新,2011,8(4):188-190.

[3]韩旭勇.慢性阻塞性肺疾病病人的护理[J].全科护理,2012,3(5):1303-1304.

[4]Accordini S,Corsico AG,Cerveri I,et al.Diverging trends of chronic bronchitis and smoking habits between 1998 and 2010[J].Respir Res,2013,14(1):16.

[5]任家庭,王萍,冯凯.慢性阻塞性肺疾病易感基因及其多态性的研究进展[J].山东医药,2012,52(47):91-93.

[6]卫阔,宋兴磊.肺表面活性蛋白D的研究进展[J].国际病理科学与临床杂志,2011,31(3):259-263.

[7]Kelly E,Owen CA,Pinto-Plata V,et al.The role of systemic inflammatory biomarkers to predict mortality in chronic obstructive pulmonary disease[J].Expert Rev Respir Med,2013,7(1):57-64.

[8]尹琦,梁永杰.慢性阻塞性肺疾病的易感基因及其多态性的研究进展[J].国际呼吸杂志,2009,29(5):295-299.

[9]Hersh CP,DeMeo DL,Lange C,et al.Attempted replication of reported chronic obstructive pulmonary disease candidate gene associations[J].Am JRespir Cell Mol Biol,2005,33(1):71-78.

[10]慢性阻塞性肺疾病学组中华医学会呼吸病学分会.慢性阻塞性肺疾病诊治指南[J].中华结核和呼吸杂志,2002,25(8):453-460.

[11]Ginsburg ME,Thomashow BM,Yip CK,et al.Lung volume reduction surgery using the NETT selection criteria[J].Ann Thorac Surg,2011,91(5):1556-1561.

[12]姚婉贞.慢性阻塞性肺疾病诊治指南(2007年修订版)[J].中华结核和呼吸杂志,2007,30(1):8-17.

[13]Rodriguez-Roisin R,Anzueto A,Bourbeau JS,et al.Global Initiativefor Chronic Obstructive Lung Disease(GOLD).Global strategies for diagnosis,management and prevention of COPD[Z].Update,2011.

[14]Stang A.Critical evaluation of the Newcastle-Ottawa scale for the assessment of the quality of nonrandomized studies in meta-analyses[J].Eur JEpidemiol,2010,25(9):603-605.

[15]Zintzaras E,Ioannidis JP.HEGESMA:genome search meta-analysis and heterogeneity testing[J].Bioinformatics,2005,21(18):3672-3673.

[16]Ioannidis JPA,Patsopoulos NA,Rothstein HR.Research methodology:reasons or excuses for avoiding meta-analysis in forest plots[J].Br Med J,2008,336(7658):1413-1415.

[17]Peters JL,Sutton AJ,Jones DR,et al.Comparison of two methods to detect publication bias in meta-analysis[J].JAMA,2006,295(6):676-680.

[18]Foreman MG,DeMeo DL,Hersh CP,et al.Polymorphic variation in surfactant protein B is associated with COPD exacerbations[J].Eur Respir J,2008,32(4):938-944.

[19]Guan J,Liu X,Xie J,et al.Surfactant protein a polymorphism is associated with susceptibility to chronic obstructive pulmonary disease in Chinese Uighur population[J].J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci,2012,32(2):186-189.

[20]Shakoori TA,Sin DD,Bokhari SN,et al.SP-D polymorphisms and the risk of COPD[J].Disease Markers,2012,33(2):91-100.

[21]Guo X,Lin HM,Lin Z,et al.Polymorphisms of surfactant protein gene A,B,D,and of SP-B-linked microsatellite markers in COPD of a Mexican population[J].Chest,2000,117(5 Suppl 1):249S-250S.

[22]Hu R,Xu Y,Zhang Z.Surfactant protein B 1580 polymorphism is associated with susceptibility to chronic obstructive pulmonary disease in Chinese Han population[J].JHuazhong Univ Sci Technolog Med Sci,2004,24(3):216-218,238.

[23]谢俊刚,徐永健,张珍祥,等.肺泡表面活性物质相关蛋白A基因多态性与慢性阻塞性肺疾病易感性的关系[J].中华医学遗传学杂志,2005,22(1):91-93.

[24]邱川,李明才,武燕.慢性阻塞性肺疾病气道炎症的研究进展[J].中国呼吸与危重监护杂志,2011,10(2):196-199.

[25]Ikeda H,Shiojima I,Oka T,et al.Increased Akt-mTORsignaling in lung epithelium is associated with respiratory distress syndromein mice[J].Mol Cell Biol,2011,31(5):1054-1065.

[26]Serre D,Montpetit A,ParéG,et al.Correction of population stratification in large multi-ethnic association studies[J].PLoS One,2008,3(1):e1382.