基于广义OR的脂联素基因外显子rs2241766多态性与中国人群糖尿病易感性的关联分析*

孙盼盼，裴晓婷，蔚文锴，时立瞳，沈 岩，崔红磊，刘 莉#，平智广#

基于广义OR的脂联素基因外显子rs2241766多态性与中国人群糖尿病易感性的关联分析*

孙盼盼1)，裴晓婷1)，蔚文锴2)，时立瞳2)，沈 岩2)，崔红磊2)，刘 莉2)#，平智广1)#

脂联素基因；rs2241766；糖尿病；中国人群

目的：探索中国人群脂联素基因外显子rs2241766多态性与糖尿病易感性的关系。方法全面检索国内外数据库，搜集有关中国人群的符合纳入和排除标准的文献。根据糖尿病组与对照组人群脂联素基因rs2241766位点 GG、GT 和 TT 3种基因型频数，使用无遗传模式法的广义OR值(GOR)评价该位点多态性与糖尿病的关联性。结果共纳入文献41篇。糖尿病患者7 142例，对照组6 588例。研究间存在异质性(I2=76.30%,P<0.001)，故选择随机效应模型，GOR(95%CI)为1.16(1.01～1.31)，提示rs2241766位点G等位基因是中国人群糖尿病患病危险因素。Meta回归分析结果表明糖尿病组平均年龄和样本量是异质性主要来源，研究无发表偏倚，敏感性分析也表明结果稳定。结论rs2241766位点G等位基因是中国人群糖尿病患病危险因素。

国际糖尿病联合会于2015年发布的全球糖尿病相关数据[1]表明，目前全球共有4.15亿糖尿病患者，如果不采取任何措施，到2040 年全球糖尿病患者总数预计将达到6.42亿。糖尿病作为一种典型的代谢性疾病，致残率和病死率较高且对总体健康的危害程度较大[2]，已成为世界范围内一个亟待解决的公共卫生问题。糖尿病发病机制较为复杂，遗传因素在疾病发生发展中起着重要作用。脂联素基因外显子rs2241766多态性与糖尿病的关系已被多方探索[3-5]，研究多是在假设不同遗传模式条件下开展的meta分析或全基因组关联研究(genome-wide association study，GWAS)。但是这些研究对遗传模式的定义存在差异：有的研究分析的是显性(dominant)、隐性(recessive)、加性(additive)[6]遗传模式，有的分析的是显性、隐性、共显性(co-dominant)[7]遗传模式，有的还会考虑超显性(over-dominant)[8]、对数加性(log-additive)[9]等遗传模式，其中加性与共显性的意义也存在不同。可以看出，针对多种遗传模式分别分析的方法存在以下问题：①多种遗传模式同时分析导致统计效能降低，Ⅰ类错误率升高。②当出现两种遗传模式均有统计学意义时，结果难以解释，且难以明确研究因素真实作用大小。无遗传模式法的广义OR值(generalized OR, GOR)是从遗传学角度[10]，利用循证医学理论与方法在完整基因型分布下评价基因与疾病的关系。该研究应用GOR对中国人群rs2241766多态性与糖尿病易感性进行关联性分析，以期能客观评价rs2241766多态性对中国人群糖尿病的总体效应。

1 材料与方法

1.1文献检索联合检索Pubmed、Web of Science、CNKI、万方数据库、中国生物医学资源和维普数据库，搜集国内外发表的关于rs2241766多态性与糖尿病关系的研究。检索的最后更新日期为2017年4月14日。检索策略如下：(“脂联素基因”)AND(“rs2241766” OR “SNP45T/G” OR “SNP45” OR “T45G” OR “45T>G” OR “Gly15Gly”)AND(“糖尿病” OR “2型糖尿病” OR “血糖水平”)。

1.2文献筛选由两名评价者分别独立阅读文献的标题和摘要进行初筛，而后细读全文进行二次筛查，最终根据纳入标准决定文献是否入选。文献纳入标准：①以论著形式发表并提供原始数据的病例对照研究、队列研究或GWAS。②有明确的糖尿病诊断标准。③提供rs2241766各基因型的样本量。文献排除标准：①数据不完整和非脂联素基因rs2241766的研究。②同一作者的研究对象来源和时间相同，排除样本量较小的研究。③对于重复收录的研究，选取最近发表的一篇文献。④对照组基因型不满足Hardy-Weinberg(H-W)遗传平衡检验。

1.3资料提取提取每篇纳入文献的相关资料，包括作者、发表时间、研究地区、民族、人群分布和糖尿病诊断标准、年龄均值和标准差及各基因型组的样本量。数据提取过程中若遇争议，参照原文讨论后取得一致；无法获取全文的文章，向通信作者联系以取得全文。

1.4统计学处理对于纳入的文献，采用GOR及其95%CI来评价rs2241766多态性对糖尿病易感性的影响。GOR的计算在ORGGASMA 软件中实现[11]。若I2≤25%，则认为研究间无异质性，选择固定效应模型计算GOR；若I2>25%，则认为研究间有异质性，选择随机效应模型计算GOR。研究间潜在的异质性原因包括男女性别比例、样本量(≥100或<100)以及平均年龄等因素。若研究间存在异质性，建立meta回归模型初步探索异质性来源。通过检测单项研究对合并结果的影响来进行敏感性分析。绘制漏斗图并采用Egger线性回归判断是否存在发表性偏倚。上述分析均在Stata 12.0中完成。

2 结果

2.1文献筛选结果通过检索数据库共获得文献1 062篇；在阅读题目和摘要后，排除不符合中国人群脂联素基因多态性和糖尿病之间关联性等的文献702篇，剩余360篇；排除非rs2241766研究和数据不完整的文献等246篇，剩余114篇；进一步查找和阅读全文，排除重复文献、家系研究和样本量不足、对照组基因型分布不符合H-W平衡检验等文献73篇，最终纳入文献41篇。41篇中，中文文献36篇，英文文献5篇。

2.2纳入文献的基本信息41篇文献共计研究对象13 730例，其中糖尿病患者7 142例，对照组6 588例，纳入文献基本信息见表1。TT、GT、GG 基因型频率在糖尿病组和对照组分别为49.15%、40.32%、10.53%和52.28%、40.06%、7.66%。G等位基因频率在糖尿病组和对照组分别为30.69%和27.69%。

表1 纳入文献的基本信息

作者名字相同者其民族或者研究对象来源不同。

2.3GOR分析结果无遗传模式法分析中提供了完整的基因型频数，研究间存在异质性(I2=76.30%，P<0.001)，故采用随机效应模型。结果见图1。合并GOR(95%CI)为1.16(1.01～1.31)，表明rs2241766多态性与中国人群糖尿病患病风险增加相关。

图1 rs2241766多态性与中国人群糖尿病易感性的关联分析

2.4异质性来源分析将糖尿病组和对照组男女比例、平均年龄以及样本量(<100或≥100)纳入meta回归模型，结果显示糖尿病组样本量和平均年龄可能是研究间异质性的来源，见表2。

表2 Meta回归模型分析

2.5敏感性和发表性偏倚分析经过Stata中metainf命令的敏感性分析，逐一剔除各个研究后，G等位基因为危险因素的结果均不能逆转，GOR只是略有变化，提示该方法分析结果比较稳定。漏斗图(图2)显示资料分布基本对称，无显著发表偏倚。Egger检验结果表明，GOR分析中不存在发表偏倚(t=0.47,P=0.08)。

图2 rs2241766多态性GOR漏斗图

3 讨论

近年来世界范围内糖尿病发病率迅速增加[48-51]，已成为继心脑血管疾病、肿瘤之后第三大严重危害人类健康的慢性非传染性疾病，是世界各国日益关注的公共健康问题。

一般来说，糖尿病的发生是环境危险因素和遗传因素共同作用的结果，因此，基因多态性与糖尿病的关联研究引起人们的关注[52-54]。众多研究者使用合并基因型和假设遗传模式的meta分析方法发现脂联素基因外显子rs2241766等位基因G与糖尿病的发病相关。但是这种方法不仅增加了阳性错误概率，而且不同的研究所得到的结果呈现多样性，无法直接进行比较，难以明确遗传或环境因素对疾病发生发展真实作用的大小。

为了解决以上问题，确定遗传因素在糖尿病等慢性疾病中的作用，作者使用克服以上缺陷的无遗传模式法的GOR来客观评价脂联素基因外显子rs241766多态性与中国人群糖尿病的关联性。该研究结果显示，基于7 142例糖尿病患者和6 588名对照的数据，GOR取值及其95%CI均大于1，提示脂联素基因外显子rs2241766 G等位基因为中国人群糖尿病患病的危险因素，G等位基因携带者糖尿病患病风险提高16.0%。上述结果与刘正辉等[55]的分析结果一致。

糖尿病病理生理基础主要为胰岛素抵抗和胰岛B细胞功能衰竭[56]，胰岛素抵抗贯穿于其发生发展的整个过程，而脂联素蛋白与胰岛素抵抗密切相关[57]。脂联素在调节葡萄糖代谢中起重要作用，其改善糖代谢和胰岛素抵抗的可能机制主要包括以下几方面[58-59]：增加脂质氧化，提高受体和受体后胰岛素信号水平，抑制肝脏糖异生。脂联素基因全长17 kb，含3个外显子和2个内含子，外显子rs2241766位点T/G变异是谷氨酸的无义突变。首先，该变异不影响蛋白质的氨基酸序列，但很可能与影响脂联素功能的SNPs连锁[60]，从而影响脂联素基因启动子或者外显子的表达。其次，突变可能影响内含子的表达，影响脂联素mRNA的稳定性或者导致其表达障碍，从而导致脂联素蛋白表达丰度的变化。通过以上机制，脂联素血浆浓度可能降低或功能不全，使机体对胰岛素的敏感性发生变化，从而加速糖尿病的发生。

研究间异质性是此次meta分析的主要局限性之一。该研究发现糖尿病组平均年龄及样本量可能是异质性来源。此外，研究间异质性的产生也可能有以下原因：①H-W遗传平衡是群体遗传学研究中的基本定律。满足H-W遗传平衡一般提示样本具有代表性，所以在筛选文献时将对照组rs2241766基因型分布符合H-W遗传平衡作为条件之一。但有时研究对象的基因/基因型分布虽然满足H-W遗传平衡，但其频率并不一定与当地人群一致。②糖尿病是复杂性疾病，在不同患者中其主要患病因素可能不同，而且纳入病例若有家族史也可能会影响到分析结果。

综上所述，该研究表明脂联素基因外显子rs2241766位点G等位基因与中国人群糖尿病发病相关，GG和GT基因型的个体比TT 基因型的个体更易发展为糖尿病。该研究使用无遗传模式法的GOR作为效应指标，克服了假设遗传模式条件下的多重比较、模型抉择错误及生物学机制解释困难的缺点，从总体效应的角度客观评价了遗传变异对疾病的影响，为其他遗传关联性研究的meta分析提供了方法学参考。

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(2017-03-29收稿 责任编辑王 曼)

Association between adiponectin gene exon rs2241766 polymorphism and susceptibility of diabetes mellitus in Chinese population based on generalized OR

SUNPanpan1),PEIXiaoting1),WEIWenkai2),SHILitong2),SHENYan2),CUIHonglei2),LIULi2),PINGZhiguang1)

1)DepartmentofHealthStatistics,CollegeofPublicHealth,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450001 2)DepartmentofHistologyandEmbryology,CollegeofBasicMedicalSciences,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450001

adiponectin gene;rs2241766;diabetes mellitus;Chinese population

Aim: To explore the association between adiponectin gene exon rs2241766 polymorphism and susceptibility of diabetes mellitus(DM) in Chinese population.MethodsAn extensive data about Chinese population and DM were retrieved and screened in accordance with the inclusion and exclusion criteria from the scientific databases. Based on the frequencies of GG, GT and TT genotypes in case and control groups, generalized OR(GOR) was calculated and applied to evaluate whether the G allele was a risk factor for DM in Chinese population.ResultsThere were 41 literatures retrieved in this research, which included 7 142 DM patients and 6 588 controls. There was heterogeneity among studies, thus a random-effect model was chosen. GOR(95%CI) was 1.16(1.01-1.31), indicating that G allele was a risk factor for DM in Chinese people. In meta-regression analysis, the heterogeneity could be explained by sample size and the mean age of DM patients. There was no publication bias in the current study and sensitivity analysis also suggested robust stability of the results．ConclusionThe adiponectin exon rs2241766 polymorphism is a risk factor for DM in Chinese population.

10.13705/j.issn.1671-6825.2017.06.012

*国家自然科学基金项目 81001280，81202277；河南省高等学校重点科研项目计划 16A330003;河南省科技攻关计划项目 172102310373

1)郑州大学公共卫生学院卫生统计学教研室 郑州 450001 2)郑州大学基础医学院组织学与胚胎学教研室 郑州 450001

平智广，男，1975年10月生，博士，副教授，研究方向：医学数据管理与挖掘，E-mail:ping_zhg@163.com；刘莉，女，1977年10月生，副教授，研究方向：慢性非传染性疾病发病机制，E-mail:liulixh@zzu.edu.cn

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