ApoB基因多态性与冠心病研究进展*

陈 芸 综述，吕 湛，宋永砚 审校

(1.川北医学院附属医院心内科，四川南充 637000；2.川北医学院基础医学院生物化学教研室，四川南充 637000)

载脂蛋白B(ApoB)是载脂蛋白家族中相对分子质量最大的成员，包括ApoB100和ApoB48两种亚型。人ApoB100含有4 563个氨基酸残基，相对分子质量516×103；ApoB48含有2 152个氨基酸残基，相对分子质量270×103。在血浆中，所有致动脉粥样硬化性脂蛋白颗粒均含有一分子ApoB，其中乳糜微粒(CM)含有ApoB48，极低密度脂蛋白(VLDL)、中间密度脂蛋白(IDL)、低密度脂蛋白(LDL)和脂蛋白含有ApoB100。ApoB是致动脉粥样硬化性脂蛋白的主要结构蛋白，也是被低密度脂蛋白受体(LDLR)所识别的功能蛋白，在调节脂蛋白代谢中有重要作用。具有抗动脉粥样硬化特性的高密度脂蛋白(HDL)不含有ApoB，因此在临床上ApoB的血浆水平一般反映个体的心血管疾病风险性。ApoB与动脉粥样硬化和冠心病(coronary heart disease,CHD)显著相关。PENCINA等[1]研究发现，血浆ApoB水平与低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和非高密度脂蛋白胆固醇(non-HDL-C)相比较，其与心血管事件的关系更为密切。THANASSOULIS等[2]对7项安慰剂对照-他汀试验进行Meta分析，综合评价他汀治疗后ApoB、LDL-C和non-HDL-C等指标对心血管风险降低的评价效果，结果显示ApoB对他汀治疗后心血管风险降低程度的评价效果最好，ApoB每降低一个单位，CHD风险降低程度比LDL-C多21.6%，比non-HDL-C多24.3%。本文综述了近年来ApoB基因多态性与CHD相关性的研究进展及内在的分子机制。

1 ApoB基因及其多态性

ApoB100和ApoB48由同一ApoB基因编码。ApoB基因位于人类2号染色体短臂上(2p23-24)，含有29个外显子和28个内含子，全长43 kb。ApoB基因呈现高度多态性，在美国国家生物技术信息中心(NCBI)SNP数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/)中查询，人ApoB基因内部及周围有大约5 000个多态性位点，其中绝大部分分布在外显子和内含子区。根据这些多态性位点的特征可分为单核苷酸多态性，小片段插入/缺失多态性，小片段串联重复次数多态性；根据在基因中的分布位置可分为5′端启动子区域多态性、外显子区域多态性、内含子区域多态性和3′端调控区多态性。在NCBI SNP数据库中登记注册的5′端启动子区多态性有122个(rs512535、rs934197等)，外显子区多态性位点有2 742个(rs693、rs676210等)，内含子区多态性有2 007个(rs12714269、rs12720826等)，3′端调控区多态性有67个(rs11687484、rs57437972等)。

2 ApoB基因多态性与CHD研究进展

一系列病例-对照研究结果显示，ApoB基因上的一些多态性位点与CHD显著相关。其中，启动子区的rs934197位点，外显子区的rs17240441、rs1042031、rs693和rs1801701位点及3′端调控区的VNTR位点与CHD的相关性较强。

2.1ApoB基因启动子区多态性与CHD 在ApoB基因启动子区的122个多态性位点中，rs934197(-516C/T)被报道与CHD显著相关，也有研究[3]探讨rs512535位点与CHD的关系，但没有发现二者之间具有显著相关性。rs934197位点位于转录起始点上游-516 bp处，由胞嘧啶(C)变异成胸腺密度(T)产生。研究显示，T为CHD风险等位基因[1-2]。T等位基因频率在亚洲人中为0.12～0.29，高加索人中为0.30～0.38，非洲人中为0.09。我国汉族人群中发现T等位基因和TT基因型在CHD组中的出现频率显著高于对照组，回归分析显示T等位基因携带者较非携带者CHD发病风险显著增高。rs512535多态性位于ApoB基因转录起始点上游-837 bp处，由腺嘌呤(A)变异成鸟嘌呤(G)生成。有关这个位点与CHD相关性的研究报道较少，在最近一项研究中，LIU等[4]在550例CHD患者和550名健康对照之间比较了rs512535多态性的基因型分布频率，在两组之间的差异没有统计学意义。

2.2ApoB基因外显子区多态性与CHD 在ApoB基因外显子区的2 742个多态性位点中，rs17240441、rs1042031、rs693和rs1801701位点被广泛报道与CHD相关。

2.2.1rs17240441位点与CHD rs17240441位点位于ApoB基因第1外显子的信号肽编码序列内，由9个核苷酸小片段(GCAGCGCCA)的插入/缺失(Ins/Del)变异产生，结果导致ApoB蛋白信号肽中3个氨基酸残基(Arg-Glu-Val)的插入或缺失，Ins等位基因信号肽含有完整的27个氨基酸残基，Del等位基因信号肽只有24个氨基酸残基。研究显示，Del等位基因是CHD风险等位基因[3]，其出现频率在亚洲人中为0.12～0.39，高加索人中为0.21～0.64，非洲人中为0.23～0.68。来自非洲突尼斯的一项病例-对照研究[3]结果显示，Del等位基因显著增加CHD患病风险。在高加索人中，以捷克男性为研究对象发现CHD组Del等位基因频率显著高于对照组。在亚洲人中，来自我国的一项病例-对照研究[5]没有发现Del等位基因与CHD显著相关。研究结果不一致的原因可能来自于样本量、实验设计及种族差异。LI[6]通过Meta分析综合以往的研究数据，降低或消除样本量、实验处理和种族对结果的影响，分析结果显示Del等位基因和CHD显著相关。最近，ZHANG等[7]进一步按种族进行亚组分析，发现在中国人中Del等位基因与CHD的相关性无统计学意义，在其他人种中二者显著相关。在中国人中Del等位基因与CHD的关系有待进一步探讨。

2.2.2rs1042031位点与CHD rs1042031(EcoRI)是存在于ApoB基因第29外显子的一个错义突变位点，由G变异成A生成，相应地ApoB多肽链第4 181位氨基酸残基由谷氨酸(Glu)变成赖氨酸(Lys)。Glu和Lys虽然都是极性氨基酸，但酸碱性质不一样(Glu是酸性氨基酸，Lys是碱性氨基酸)，ApoB蛋白的结构和功能可能因此而改变。研究表明，A等位基因是CHD的风险等位基因，其出现频率在亚洲人中为0.02～0.09，高加索人中为0.12～0.21，非洲人中为0.15～0.18。在我国汉族人群中，YE等[5]研究发现CHD组的A等位基因频率显著高于对照组，但另外两项病例-对照研究(均为汉族人群)却没有发现A等位基因与CHD相关[8-9]。最近，陈业达等[10]针对我国人群作了rs1042031与CHD易感性的Meta分析，对1992-2013年来自我国的10项类似研究进行数据合并，结果显示rs1042031与CHD显著相关，A等位基因是风险等位基因，该结果与同时期发表的另一项Meta分析一致[7]。在高加索人群中，报道rs1042031与CHD显著相关，与对照组比较，A等位基因频率在CHD组显著升高。来自美国的一项针对超重/肥胖人群的研究中[11]，研究者分析了34个基因上的136个多态性位点，发现rs1042031和其他3个位点(ApoB rs1800479，CETP rs5880和LDLR rs2569538)与CHD显著相关。TYBJAERG-HANSEN等[12]的研究中没有观察到rs1042031与CHD显著相关。通过Meta分析，合并了1992-2000年针对高加索人的10项病例-对照研究，结果显示rs1042031与CHD没有显著相关性。rs1042031与CHD的相关性有待进一步研究，需要进一步的Meta分析对近年来新增加的研究数据进行合并，以明确二者之间的关联性。

2.2.3rs693位点与CHD rs693(XbaI)是存在于ApoB基因第26外显子的一个同义突变位点，由C变异成T生成，变异使第2 488位密码子由ACC变成ACT，但所编码的氨基酸并不发生改变，仍为苏氨酸(Thr)。次要等位基因T出现频率在亚洲人中为0.02～0.10，高加索人中为0.49～0.50，非洲人中为0.15～0.23。虽然国内外对rs693多态性与CHD易感性进行了大量的研究报道，但二者之间的关系还无定论，一些研究[5,9,13]表明T等位基因是CHD的风险等位基因，另一些研究[7,14-15]却报道C等位基因与CHD易感关联，还有一些研究[3,8,16-19]报道二者不相关。在亚洲人中，来自我国的两项病例-对照研究均发现rs693与CHD显著相关[5,9]，T等位基因携带者CHD易感性显著升高，但在其他一些来自亚洲的研究中，包括汉族人[8,16]、哈萨克人[17-18]、印度人[3]、韩国人和日本人[19]，却并没有发现二者之间具有相关性。相反，马娟等[14]报道T等位基因频率在CHD组显著低于对照组。在近年来针对中国人做的Meta分析结果也不尽一致，陈业达等[13]对1992-2013年发表的16项病例-对照研究进行数据合并，结果显示rs693与CHD显著相关，T等位基因是CHD的易感等位基因。然而，ZHANG等[7]和CHEN等[15]的Meta分析却得出了相反的结果，在中国人中T等位基因携带者CHD发病风险显著降低。究其原因，这两项发表于2015年的Meta分析都存在纳入文献不全，在陈业达等[13]纳入的16篇文献和ZHANG等[7]纳入的15篇文献中，仅5篇文献是相同的，其他大部分文献没有纳入分析。在高加索人中，迄今还没有研究证明T等位基因是CHD的风险等位基因，相反，研究报道[12]T等位基因是CHD的保护性等位基因。有趣的是，在一项针对高加索人的Meta分析中，报道尽管T等位基因携带者LDL-C和ApoB水平升高，但CHD发病率却显著降低。rs693多态性与CHD易感性之间的关系还有待于进一步研究，在中国人中需要全面检索文献进行Meta分析，在高加索人中还需要设计大样本、多中心的病例-对照研究进一步探索。

2.2.4rs1801701位点与CHD rs1801701(MspI)是存在于ApoB基因第26外显子的一个错义突变位点，由G变异成A生成。该变异导致ApoB多肽链3 611位氨基酸残基由精氨酸(Arg)变成谷氨酰胺(Gln)。研究表明，次要等位基因A可能是CHD易感等位基因，其出现频率在亚洲人中为0～0.08，高加索人中为0.09～0.15，非洲人中为0.01～0.06。徐琼等[20]在我国汉族人群中，发现rs1801701多态性与CHD显著相关，A等位基因在CHD组的出现频率显著高于健康对照组。在高加索人中，发现A等位基因在CHD组的出现频率较对照组显著升高。但在其他几项研究中，研究人群包括中国汉族人[8]、中国哈萨克人[18]和高加索人[12]，均没有发现rs1801701多态性与CHD易感性存在显著关联性。需要Meta分析对这些类似研究进行合并，消除样本量、种族和环境因素对研究结果的影响，以明确rs1801701多态性与CHD的关系。

2.2.5其他外显子多态性位点与CHD 在外显子区，除了rs17240441、rs1042031、rs693和rs1801701位点与CHD相关性研究报道较多外，其他位点如rs1367117(外显子4)[11]、rs679899(外显子14)[4,11]、rs676210(外显子25)[4]和rs1042034(外显子29)[11]等与CHD的相关性也有一些报道。在这些位点中，仅rs676210被报道与CHD显著相关，G等位基因显著增加CHD患病风险[4]。rs676210是位于第25外显子的一个错义突变，由G变异成A生成，所对应的2 739位脯氨酸残基变成亮氨酸残基。

2.3ApoB基因内含子区多态性与CHD ApoB基因内含子区多态性位点与CHD的相关性研究报道不多，尽管大多数内含子区变异位点对CHD易感性没有显著影响[4,11]，但也有少数研究结果显示位于内含子区的多态性位点也会显著影响CHD发病率。来自美国西弗吉尼亚州的一项研究[11]发现，在超重/肥胖高加索人群中，位于第27内含子的rs1800479多态性与CHD显著相关，次要等位基因G是CHD易感等位基因。在我国汉族人群中，朱名安等[21]报道存在于第20内含子的四核苷酸串联重复序列 (TTTA)n多态性与CHD显著相关，重复12次的等位基因可能是CHD易感等位基因。一些基因表达调控元件存在于内含子，因此如果变异位点存在于内含子区的表达调控元件内，也就会影响基因表达和CHD易感性[22]。

2.4ApoB基因3′调控区多态性与CHD 在ApoB基因3′端最后一个外显子(第29外显子)下游185 bp处，存在1个15 bp(ATA ATT AAA TAT TTT)的可变数目串联重复序列多态性(variable number tandem repeat,VNTR)，其重复次数在亚洲人中为22～60次，高加索人中为25～53次，非洲人中为31～51次。一般将重复次数在36次以上命名为大等位基因，小于36次命名为小等位基因。一系列研究结果显示大等位基因可能是CHD易感等位基因。YE等[5]在我国汉族人群中研究发现大等位基因(重复次数大于39)频率在CHD组中较对照组显著升高，这一研究结果与后来的研究[23]一致。在高加索人群中，发现重复次数大于或等于38的大等位基因与CHD显著相关。来自非洲的研究[3]也发现重复次数大于36的大等位基因在CHD组的出现频率较对照组显著增加。但是其他几项来自亚洲[24]和欧洲的病例-对照研究没有观察到VNTR多态性与CHD显著相关。需要Meta分析对这些研究数据进行合并，消除样本量、种族等影响，以明确VNTR多态性与CHD的相关性。

3 ApoB基因多态性与CHD的关联机制

血脂异常是CHD的主要危险因素，占人群归因危险度的50%。ApoB基因多态性主要通过改变血脂水平而影响CHD的发生、发展。

3.1通过升高血浆ApoB水平导致CHD 所有致动脉粥样硬化性脂蛋白颗粒(包括CM、VLDL、IDL、LDL和脂蛋白a)均含有1分子ApoB，因此ApoB的血浆浓度反映了致动脉粥样硬化性脂蛋白颗粒数量的多少。致动脉粥样硬化性脂蛋白颗粒数量与CHD密切相关，颗粒数越多，CHD发病风险越高[25]。因此，ApoB血浆水平升高，CHD发病风险增加。与ApoB血浆水平升高相关联的ApoB基因多态性位点有5′端启动子区的rs934197[26]，外显子区的rs17240441[3]、rs1042031、rs693和rs676210[4]，3′端调控区的VNTR多态性。这些变异位点升高ApoB血浆水平的机制之一是促进ApoB基因表达，SPOSITO等[26]在肝细胞HepG2中分别转入含rs934197 CC和TT基因型的ApoB基因，结果TT基因型的ApoB基因表达显著增强。

3.2通过升高血浆三酰甘油(TG)水平导致CHD 高三酰甘油血症(HTG)是动脉粥样硬化的独立危险因子，与CHD直接相关[27-28]。血浆TG水平升高是构成CHD剩留风险的重要表型。研究显示，即使他汀类药物治疗使LDL-C水平达标，血浆TG增高者(TG≥200 mg/dL)发生急性冠脉综合征的风险仍较TG<200 mg/dL者增高50%。与血浆TG水平升高相关联的ApoB基因多态性位点有第26外显子的rs693位点[29]，第29外显子的rs1042031位点和3′端调控区VNTR多态性。

3.3通过升高血浆TC和LDL-C水平导致CHD 高胆固醇血症是动脉粥样硬化的独立危险因素。美国国家胆固醇教育计划(NCEP)成人治疗组第3次报告和2013美国心脏病学会/美国心脏协会(ACC/AHA)治疗血胆固醇降低成人动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD)风险指南[30]均认为LDL-C是导致CHD的主要危险因素，作为预防和治疗CHD的一级指标，其他脂质参数作为二级或补充指标。与血浆TC水平升高相关联的ApoB基因多态性位点有启动子区的rs934197位点[18,20]，外显子区的rs17240441和3′端调控区VNTR多态性[23]。与血浆LDL-C水平升高相关联的ApoB基因多态性位点有启动子区的rs934197位点[26]和外显子区的rs17240441。

3.4通过降低血浆HDL-C水平导致CHD HDL的功能是将胆固醇逆向转运至肝，肝脏将胆固醇转变为胆汁酸，再通过胆道系统排出体外。HDL-C水平降低意味着逆向转运至肝的胆固醇减少，胆固醇滞留于血浆，导致动脉粥样硬化。与血浆HDL-C水平降低相关联的ApoB基因多态性位点有外显子区的rs17240441[29]和rs693[14]，3′端调控区VNTR多态性[9]。

4 展 望

近年来，各国科学家对ApoB基因多态性与CHD的相关性做了大量的探索性工作，基本明确了启动子区的rs934197位点，外显子区的rs17240441、rs1042031、rs693和rs1801701位点和3′端调控区的VNTR位点与CHD相关联，也进行了初步的机制探讨。但是，绝大部分研究结果来自于小样本的病例-对照研究，研究群体单一，更没有进行多群体的相互印证。部分位点的研究结果不一致，甚至相互矛盾。因此，需要开展多中心、多种族、大样本的前瞻性病例-对照研究，甚至全基因组关联分析(GWAS)，明确ApoB基因内的CHD易感多态性位点，为阐明CHD发病的遗传机制及其防治提供理论依据。

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