酒精性肝病的遗传易感性研究现状

杨馥宁，黄 晶

(吉林大学白求恩第一医院 检验科，长春 130021)

酒精性肝病的遗传易感性研究现状

杨馥宁，黄 晶

(吉林大学白求恩第一医院 检验科，长春 130021)

酒精性肝病(ALD)是临床上最常见的慢性肝脏疾病之一，其发病机制复杂。遗传因素在ALD的发病中具有重要作用，可能是潜在的ALD治疗靶点。综述了近年来与ALD相关的遗传易感基因，探索这些基因在ALD发生发展中的作用机制，可为临床有效评估、诊断以及防治ALD提供理论依据。

肝疾病，酒精性； 疾病遗传易感性； 多态性，单核苷酸； 综述

酒精性肝病(ALD)是因长期过量摄入酒精所致的一种慢性肝病，其疾病谱包括酒精性脂肪肝、酒精性脂肪性肝炎、酒精性肝纤维化和酒精性肝硬化。在西方国家，ALD是导致肝硬化最重要的病因，也是致死性终末期肝病的主要病因之一[1]。近年来，随着经济发展和人们生活水平的不断提高，人均饮酒量在中国和印度等发展中国家呈快速增长趋势，尤其是在中国，ALD已成为继病毒性肝炎之后导致肝损伤的第二大病因[2]。ALD发病机制复杂，可能是环境与遗传易感性相互作用的结果。研究[3]发现，长期酗酒者中仅20%～40%发生酒精性肝炎，8%～20%发展为酒精性肝硬化。提示除了饮酒量本身之外，还有其他因素影响ALD的发生与发展。一项双胞胎研究[4]发现，同卵双胞胎和异卵双胞胎之间的疾病一致性可相差3倍，说明ALD的发生与发展存在个体间的遗传差异。随着全基因组关联研究(genome wide association study，GWAS)和大规模候选基因关联分析技术的发展，现已发现多个与ALD发病相关的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)位点，本文就近年来ALD的遗传学研究进展作一综述。

1 酒精代谢基因多态性

饮酒后，人体摄入的乙醇90%以上经肝脏进行代谢，经胞质内乙醇脱氢酶(ADH)和微粒体内细胞色素P450 2E1(CYP2E1)催化，乙醇被氧化为乙醛，后者经乙醛脱氢酶(ALDH)代谢为乙酸，最终转变为二氧化碳和水排出体外。ADH、ALDH2和CYP2E1是乙醇代谢通路的关键酶，三者均存在基因多态性，不同基因个体通过表达不同的酶活性来影响机体对乙醇的易感性，进而导致不同的饮酒行为。我国学者[5]研究发现，ADH2*2编码的酶具有较高活性，可使乙醇分解速度增加13倍，存在于70%以上的中国汉族人群中，而在嗜酒的俄罗斯人群和蒙古族人群中并未发现该基因。一项纳入21个病例对照研究的荟萃分析[6]结果显示，ADH2*2在亚洲人群中可作为酒精性肝硬化的保护因素，使其发病风险明显减低。Borràs等[7]对876例欧洲人研究发现，ADH2*2等位基因频率在非酗酒者中要高于酗酒者(P=0.001 6)，同时还发现ADH2与ADH3存在连锁不平衡，提示ADH3*1与ADH2*2有一定的相关性，携带这2种等位基因可减少发生酗酒的风险。德国一项大样本病例对照研究[8]发现，ADH1C*1/1可作为酗酒者发生肝癌的一个独立危险因素[比值比(OR)=3.53，95%可信区间(95%CI):1.31～9.47，P=0.012]。

ALDH2基因位于染色体12q24，拥有2个等位基因，即野生型ALDH2*1和突变型ALDH2*2。ALDH2*2突变型编码的酶活性明显降低甚至完全丧失，不能快速将乙醛代谢成乙酸，使乙醛在体内大量蓄积，易出现面色潮红、心动过速及恶心、呕吐等醉酒症状[9]。有学者[10]研究发现，这一现象主要存在于日本、中国和韩国等东亚人群中，因此也被称为“亚洲红”。这些不适症状会抑制人们继续饮酒的欲望，不易产生酒精依赖，可对饮酒者起到保护作用，从而降低其发生ALD的风险。这也是亚洲人相比于欧洲高加索人和非裔美国人较少发生酒精依赖的原因。但若携带ALDH2*2等位基因的人群长期坚持饮酒或酗酒，即使总饮酒量较小也可发生ALD，并使发生肝癌的风险显著增加[11]。

相比于ADH和ALDH，CYP2E1属于可诱导酶，其活性在持续饮酒后可增加20倍以上，通过激活微粒体乙醇氧化系统将乙醇分解为乙醛。Liu等[12]在一项中国东北地区多民族病例对照研究中，选取353例ALD患者、300例无肝病酗酒者和360例健康者，每组均由汉族、蒙古族和朝鲜族受试者组成。结果发现，在忽略民族差异时，CYP2E1基因多态性与ALD发病风险相关，携带c2等位基因的人群更容易发生ALD。这一结果在墨西哥学者的研究中也得到了证实[13]。

2 氧化应激反应相关基因多态性

乙醇在CYP2E1代谢过程中可产生大量的活性氧(ROS)和活性氮(RNS)。ROS具有极强的氧化能力，可破坏肝细胞线粒体，造成肝损伤。超氧化物歧化酶(SOD)2是自由基清除剂，能清除自由基O2，具有抵抗氧化应激作用。台湾一项研究[14]纳入了酒精性肝硬化患者、无肝病酗酒者和乙型肝炎相关肝硬化患者各80例，以及健康对照165例，采用PCR技术对SOD2 rs4880基因型进行了分析。结果发现，SOD2 C/C和C/T基因型频率在酒精性肝硬化患者中为38.7%，明显高于其他3组(P=0.010)。在调整混杂因素后，C/C和C/T基因型仍与酒精性肝硬化的风险相关(OR=2.79，95%CI:1.13～6.92，P=0.026；OR=3.50，95%CI:1.73～7.08，P=0.001)。研究表明SOD2基因多态性可增加对酒精性肝硬化的易感性，提示氧化应激在酒精性肝硬化发展过程中具有重要作用。

谷胱甘肽S-转移酶(GST)是体内生物转化最重要的Ⅱ相代谢酶，参与机体解毒并具有抗氧化作用。Ladero等[15]对153例严重ALD患者和241例健康者进行GSTM1和GSTT1基因分型分析，结果发现GSTT1基因缺失出现的频率在ALD患者中明显高于健康对照组(OR=1.67，95%CI:1.03～2.71，P=0.027)，而GSTM1基因缺失频率在两组间差异无统计学意义。GSTT1联合GSTM1基因缺失可显著增加发生严重ALD的风险(OR=4.30，95%CI:1.89～9.97，P=0.000 3)。Roy等[16]对印度东部和北部的490例受试者进行研究，其中ALD患者322例，对照组168例。筛查了乙醇代谢酶基因和氧化应激相关基因的14个SNP位点，多变量分析结果显示，ADH1B rs2066701CC、MnSOD rs4880TT和GSTM1基因缺失是印度酗酒者发生ALD的独立危险因素，各基因之间可能存在协同作用影响疾病的发生。这一发现可用来识别发生ALD的高危人群，也有助于对印度酗酒者的正确管理。

遗传性血色素沉着症(hemochromatosis，HFE)基因编码的HFE蛋白可调节机体对铁的吸收，当人体内铁超载时，通过促进氧化应激反应造成肝细胞损伤。近年来，HFE基因多态性与ALD之间的关系引起了国内外学者的广泛关注。HFE基因有2种常见的突变形式，即C282Y和H63D突变。Ropero等[17]对西班牙白种人受试者进行HFE突变基因分型，发现在125例晚期ALD患者和181例健康者中，携带H63D突变杂合子的分别有46例、52例，而携带C282Y突变杂合子的仅分别有10例、23例。结果表明，与晚期ALD风险相关的是HFE基因的H63D突变(OR=1.66，95%CI:1.10～2.52，P=0.01)，而并非C282Y突变。波兰西北部的一项前瞻性研究[18]发现，携带H63D突变基因的患者拥有更高的总胆固醇和低密度脂蛋白水平，但HFE基因突变频率在ALD患者和健康对照组间无明显差异。这一结果在Costa-Matos等[19]的研究中得到了证实。另外，Costa-Matos等还发现，在ALD患者中HFE基因突变可增加发生肝脏铁超载的风险，但与肝病活动和严重程度无关。上述研究结果的差异可能由多种原因导致，例如种族差异，还需后续进一步的研究和探讨。

3 脂类代谢相关基因多态性

含patatin样磷脂酶域蛋白(patatin-like phospholipase domain-containing protein，PNPLA)3基因位于人类第22号染色体长臂，编码脂肪滋养蛋白。Romeo等[20]进行了一项非酒精性脂肪性肝病的GWAS研究，筛查了9229个非同义SNP位点。研究发现，在西班牙人、非裔美国人和欧洲美国人中，PNPLA3基因rs738409(C>G)多态性与肝脏脂肪含量增加密切相关(P=5.9×10-10)，是影响疾病进展的危险因素。后有学者[21]研究发现，在混血儿中，PNPLA3 rs738409(C>G)多态性与ALD的发生也有相关性，可使发生酒精性肝硬化的风险增加2.25倍。这一结果在另一项对德国人群的研究中得到了证实。Stickel等[22]发现，PNPLA3 rs738409 GG基因型与酒精性肝硬化发生风险相关(OR=2.79，95%CI:1.55～5.04，P=1.2×10-5)。Salameh等[23]在一项纳入10个研究的Meta分析中发现，PNPLA3 rs738409(C>G)几乎参与了ALD的全部发病阶段。纯合子GG基因型与酒精性肝损伤、酒精性肝硬化及肝癌的发生风险密切相关(OR=2.22，95%CI:1.50～3.28；OR=3.37，95%CI:2.49～4.58；OR=12.41，95%CI:6.99～22.03)。

为了发现参与ALD发生发展过程中新的基因多态性位点及通路，Buch等[24]在欧洲人群中进行了一项GWAS研究，选取了712例酒精性肝硬化患者作为病例组，1426例无肝硬化的酗酒者作为对照组，进行全基因组高密度SNP分析。该研究进一步证实了PNPLA3基因rs738409(C>G)多态性与ALD和肝硬化显著相关(P=1.54×10-48)，此外还发现TM6SF2基因和MBOAT7基因也与酒精性肝硬化易感性相关。多态性位点TM6SF2 rs58542926和MBOAT7 rs626283可增加酒精性肝硬化的发病风险(P=7.89×10-10；P=1.03×10-9)。这3种基因调控机体脂质代谢过程，其基因多态性可导致脂肪代谢紊乱，在酒精性肝硬化的发病机制中具有重要作用。

Falleti等[25]对511例意大利高加索肝硬化患者进行了研究，其中酒精性肝硬化患者226例，病毒性肝硬化患者285例。同时选取了228例年龄、性别匹配的健康人作为对照，应用限制性片段长度多态性和实时PCR检测PNPLA3 rs738409和TM6SF2 rs58542926基因型。多变量分析显示，相比于病毒性肝硬化，rs58542926 C/T或T/T基因型和rs738409纯合子G/G基因型与酒精性肝硬化发生风险有显著相关性，同时拥有这2种基因型的酒精性肝硬化患者更容易进展为肝癌(P=0.000 7)。

4 免疫应答相关基因多态性

炎症反应也是引起ALD患者肝损伤的一个重要原因。ALD患者饮酒后可导致肠道屏障破坏，使位于肠道中的革兰阴性菌转移至肝脏，成为脂多糖的主要来源[26]。进入肝脏的脂多糖可激活Kupffer细胞使其释放大量炎症因子，从而导致肝损伤。细胞因子基因多态性与ALD易感性之间的关系是近年来研究的热点。Järveläinen等[27]对芬兰人研究发现，CD14内毒素受体基因在启动子区域存在多态性位点-159C>T，纯合子TT可使发生ALD的风险增加2.5倍，发生酒精性肝硬化的风险增加3.5倍。而Nezi等[28]对希腊人研究却发现，纯合子TT基因型频率在健康对照组和ALD患者间的差异无统计学意义(OR=2.01，95%CI:0.97～4.25，P=0.061)，提示CD14内毒素受体基因多态性(TT基因型)与ALD的进展及严重程度无显著相关。

TNFα是Kupffer细胞激活产生的一种炎症因子，该基因在启动子区域存在多个SNP位点，最常见的是TNFα-308G>A和TNFα-238G>A。一项纳入11个病例对照研究的Meta分析结果显示，TNFα-238 A等位基因与酒精性肝硬化显著相关(OR=1.47，95%CI:1.05～2.07,P=0.03)，但并未发现-308G>A多态性与ALD有关[29]。Roy等[30]在印度人群中研究发现，TNFα-238AA基因频率在ALD患者中明显高于无肝病酗酒者(OR=2.4，95%CI:1.2～5.5，P=0.042)，与上述结果相吻合。

激活的Kupffer细胞除了可产生TNF α等炎症因子外，还能产生IL-10等多种抗炎细胞因子。目前，针对IL-10基因多态性在ALD易感性中的作用还存在一定争议。Grove等[31]对287例严重ALD患者、107例无肝病酗酒者和227例健康对照者进行IL-10基因分型，结果发现IL-10-627A等位基因频率在严重ALD患者中为50%，高于无肝病酗酒者(34%)和健康对照者(33%)。表明-627C>A基因多态性可降低IL-10的活性和表达水平，使其抗炎作用减弱，从而增加发生ALD的风险。然而，在欧洲其他种族人群中却发现IL-10-617C>A多态性与ALD无显著相关性[32-33]。上述结果的差异可能是由于样本量过小所致。一项对印度东部孟加拉人的研究[30]发现，ALD患者的IL1β-511CC、TGFβ1-509CC和IL10-592AA基因型频率高于对照组(OR=2.7，95%CI:1.2～5.9，P=0.018；OR=4.7，95%CI:1.7～13.1，P=0.003；OR=2.2，95%CI:1.1～4.8，P=0.04)，同时携带IL-10和TGFβ1风险等位基因的酗酒者更容易发生ALD。

5 总结与展望

由于受国家、地区、种族以及研究对象个体差异等多种因素影响，目前某些临床研究结果尚存在争议，大多数多态性基因与ALD易感性的关系有待更多大样本研究的证实，并进行不同种族的研究探讨。欧洲一项GWAS研究[24]已证实，PNPLA3、TM6SF2和MBOAT7与ALD发病有较强相关，但国内鲜有这些基因与ALD相关性的研究，需大样本对照研究来证实这些多态性位点与中国ALD人群之间的关系，并进一步探索这些基因在ALD发病及进展中的作用机制，从遗传学角度为ALD的预防和个体化治疗及预后提供理论基础。

虽然目前关于ALD发病机制的基因学研究日益增多，但由于人类基因具有复杂性以及当前技术存在的局限性，有些基因的功能仍然处于未知状态，对这些基因功能的鉴定可能有助于更好地理解ALD的发病机制。此外，开展基因多态性研究可为临床医生有效评估、诊断和防治ALD提供理论依据。

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引证本文：YANG FN,HUANG J.Research progress in genetic susceptibility to alcoholic liver disease[J].J Clin Hepatol,2017,33(2):379-383.(in Chinese)

杨馥宁，黄晶.酒精性肝病的遗传易感性研究现状[J].临床肝胆病杂志,2017,33(2):379-383.

(本文编辑：葛 俊)

Research progress in genetic susceptibility to alcoholic liver disease

YANGFuning,HUANGJing.

(DepartmentofClinicalLaboratory,TheFirstHospitalofJilinUniversity,Changchun130021,China)

Alcoholic liver disease (ALD) is one of the most common chronic liver diseases in clinical practice with a complicated pathogenesis.Genetic factors play an important role in the pathogenesis of ALD and might be the potential targets for the treatment of ALD.This article reviews the susceptibility genes associated with ALD in recent years and points out that the exploration of the mechanisms of action of these genes in the development and progression of ALD can provide a theoretical basis for effective evaluation,diagnosis,and prevention and treatment of ALD in clinical practice.

liver diseases，alcoholic； genetic predisposition to disease； polymorphism,single nucleotide; review

10.3969/j.issn.1001-5256.2017.02.039

2016-09-18；

2016-10-12。

杨馥宁(1990-)，女，主要从事临床检验诊断学与免疫学方面的研究。

黄晶，电子信箱：jluhuangjing1@126.com。

R575.5

A

001-5256(2017)02-0379-05