ABCA1基因R219K多态性对格列美脲疗效的影响*

（江苏大学附属人民医院 内分泌科，江苏 镇江 212002）

糖尿病是一种常见的内分泌系统疾病。格列美脲是第三代磺脲类降糖药物[1]。临床研究发现，其疗效存在一定个体差异，遗传因素（基因多态性）可能是差异的原因之一[2]。有研究表明，三磷酸腺苷结合盒转运体A1（ATP binging cassette transporter A1,ABCA1）可能是2型糖尿病的候选基因，几种基因变异均与糖尿病发病相关[3-5]。目前国内未见ABCA1基因R219K多态性与磺脲类药物疗效关系的报道。本研究探讨磺脲类药物个体化差异的遗传学机制，为制定中国2型糖尿病患者格列美脲的个体化方案提供支持。目前ABCA1基因R219K多态性同磺脲类药物疗效的研究在国内还未见报道。本研究探讨磺脲类药物个体化差异的遗传学机制，为制定中国2型糖尿病患者格列美脲的个体化方案提供支持。

1　资料与方法

1.1　研究对象

选取2013年10月-2014年9月江苏大学附属人民医院内分泌科门诊初诊2型糖尿病患者76例，其中67例完成实验。本研究符合本院人体试验委员会制定的伦理学标准，实验对象签署临床研究知情同意书。

1.2　纳入标准

①汉族；②年龄30～70岁；③各患者间无血缘关系；④能清楚理解并回答问题；⑤符合1999年世界卫生组织制定的糖尿病诊断标准[6]；⑥连续2次空腹血糖（fasting blood glucose,FBG）7.0～11.1 mmol/L，而且2次差值≤1.8 mmol/L；或糖化血红蛋白（glycosylated hemoglobin,HbA1c）6.5%～10.0%。

1.3　排除标准

①对格列美脲药物有明显禁忌证的实验对象，对其他磺脲类、磺胺类药物过敏的患者；②应激性高血糖，如外伤、手术等；③1型糖尿病、妊娠糖尿病、继发性糖尿病或不确定糖尿病类型；④临床有肝、肾功能损害；⑤心脏异常，如心绞痛、心肌梗死或纽约分级评价Ⅱ～Ⅳ期的心力衰竭；⑥糖尿病伴有急、慢性并发症；⑦高血压控制不佳，患者收缩压（systolic blood pressure,SBP）≥180 mmHg和/或舒张压（diastolic blood pressure,DBP）≥110 mmHg）；⑧服用可影响糖代谢的药物，如激素类、噻嗪类药物等，显著的消化和吸收障碍；⑨恶性疾病，精神神经系统疾病、自身免疫性疾病、急性脑血管意外后6个月；⑩妊娠、哺乳期妇女。

1.4　方法

1.4.1检测指标符合纳入标准的受试者服药前检测其FBG、糖负荷后餐后2 h血糖（2 hour postprandial blood glucose,2 h-BG）、HbA1c。受试者服药12周后进行随访，令患者禁食＞8 h，第2天清晨空腹行100 g标准粉馒头餐耐量试验，检测患者FBG、馒头餐负荷后2 h-BG、HbA1c。治疗前和治疗12周后检测三酰甘油（Triglycerides,TG）、胆固醇（total cholesterol,TC）、低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein-cholesterol,LDL-C），高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein-cholesterol,HDL-C）。治疗前和治疗12周后检测肝、肾功能：谷草转氨酶（aspartate aminotransferase,AST）、谷丙转氨酶（alanine aminotransferase,ALT）、 血 肌 酐（serum creatinine,Scr）、尿素氮（blood urea nitrogen,BUN）。 以 上指标在江苏大学附属人民医院用全自动生化分析仪Au5800（美国Beckman Coulter公司）进行检测。

1.4.2药物剂量给予每位患者格列美脲1 mg/次，1次/d，并根据患者实际血糖水平调整用药剂量。每1～2周调整1次，直至最大剂量3 mg/d。

1.4.3ABCA1基因R219K多态性分析采用Gentra Puregen Blood Kit人全血基因组脱氧核糖核酸纯化提取试剂盒（德国QIAGEN公司）提取DNA。上海捷瑞基因技术有限公司设计引物，正向引物：5’-GGACCCAGCTTCCAATCTTCA-3’，反向引物：5’-GCTGGCTGGGAGTTTGTGAT-3’。采用聚合酶链反应（polymerase chain reaction,PCR）对目的条带进行扩增，PCR产物由深圳华大基因科技有限公司测序。

1.5　统计学方法

数据分析采用SPSS 17.0统计软件。计量资料以均数±标准差（±s）表示，多组比较用单因素方差分析，组间两两比较用LSD-t检验，治疗前后比较用配对t检验；影响因素的分析用逐步多元线性回归模型，P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1　一般资料

治疗前不同基因型患者的年龄、一般临床生化指标、收缩压、舒张压比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1　3种不同基因型患者一般临床特征比较（±s）

表1　3种不同基因型患者一般临床特征比较（±s）

组别　年龄 /岁　BMI/（kg/m2）　FBG/（mmol/L）　2 h-BG/（mmol/L）　HbA1c/%　TC/（mmol/L）RR 组（n=24）　48.60±9.94　24.99±3.42　9.72±1.00　15.5±2.07　9.12±0.69　4.98±2.16 RK 组（n=32）　48.31±12.12　25.26±2.84　9.70±1.12　15.62±1.48　9.23±0.74　5.09±1.00 KK 组（n=11）　50.18±13.08　24.52±3.49　9.84±1.32　15.13±1.89　8.85±0.58　4.64±1.05F值　0.082　0.229　0.071　0.323　1.200　0.349P值　0.922　0.796　0.932　0.725　0.308　0.706组别　TG/（mmol/L）　LDL-C/（mmol/L）　HDL-C/（mmol/L）　SBP/mmHg　DBP/mmHg RR 组（n=24）　2.55±1.84　2.72±0.78　1.07±0.23　129.66±11.53　77.83±11.47 RK 组（n=32）　2.63±1.54　3.13±0.88　1.16±0.26　128.65±17.06　81.50±11.71 KK 组（n=11）　2.94±1.27　2.76±0.99　1.00±0.15　132.18±13.41　81.63±7.01F值　0.219　1.756　2.334　0.302　0.842P值　0.804　0.181　0.105　0.740　0.435

2.2　ABCA1基因R219K多态性基因型、等位基因的分布频率

2.2.1ABCA1基因的R219K多态性基因型RR基因型中的碱基G在KK基因型中变为碱基A，与此同时RR基因的精氨酸（AGG）转变为KK基因的赖氨酸（AAG）。见附图。

附图　部分ABCA1基因 R219K多态性 PCR产物测序

2.2.2ABCA1基因R219K多态性等位基因的分布频率检测出ABCA1基因R219K位点基因多态性有3种基因型：RR、RK和KK型，分别为24（38.8%）、32（47.76%）和11例（16.42%），其中等位基因R、K分别为80（59.7%）和54例（40.3%）。采用HWEI 1.20软件对该基因进行H-W遗传平衡检验，RR、RK和KK型基因的实际值分别为24、32和11，期望值与实际值一致，表明人群ABCA1基因R219K多态性符合群体基因遗传平衡，具有代表性（χ2=0.004，P=0.952）。

2.3　不同基因型患者血糖、HbA1c比较

不同基因型患者治疗12周后FBG、2 h-BG下降，治疗12周后3组基因型患者HbA1c较治疗前下降（P＜0.05）。各基因型患者治疗前FBG、治疗后FBG、ΔFBG（治疗前后差值）比较，经单因素方差分析，差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗前各基因型患者2 h-BG水平比较，经单因素方差分析，差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗12周后各基因型患者2 h-BG水平比较，经单因素方差分析，差异有统计学意义（P＜0.05）；进一步两两比较经LSD-t检验，RK、KK基因型患者治疗12周后2 h-BG水平低于RR基因型（P＜0.05）。各基因型患者Δ2 h-BG水平比较，经单因素方差分析，差异有统计学意义（P＜0.05）；进一步两两比较经LSD-t检验，RK、KK基因型患者Δ2 h-BG水平高于RR基因型患者（P＜0.05）。治疗前各基因型患者HbA1c水平比较，经单因素方差分析，差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗后各基因型患者HbA1c水平比较，经单因素方差分析，差异有统计学意义（P＜0.05）；进一步两两比较经LSD-t检验，RK、KK基因型患者治疗12周后HbA1c水平低于RR基因型患者（P＜0.05）。各基因型患者的ΔHbA1c水平比较，经单因素方差分析，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表 2。

2.4　多元线性回归分析

以治疗12周后2 h-BG水平为因变量，分别以治疗前BMI、FBG、2 h-BG、TC、TG、LDL-C、HDL-C的基线水平，以及ABCA1基因型（0：RR；1：RK；2：KK）和格列美脲治疗剂量（治疗稳定期）为自变量，进行逐步多元线性回归分析，引入水准≤0.05，排除水准≥0.01。结果显示，治疗前后2 h-BG水平呈正相关（b =0.365，P=0.000）；治疗后2 h-BG与ABCA1-R219K基因型呈负相关（b =-0.701，P=0.000）。

以治疗12周后Δ2 h-BG为因变量，分别以治疗前 BMI、FBG、2 h-BG、TC、TG、LDL-C、HDL-C的基线水平，以及ABCA1基因型（0：RR；1：RK；2：KK）和格列美脲治疗剂量（治疗稳定期）为自变量，进行逐步多元线性回归分析，结果显示Δ2 h-BG与治疗前2 h-BG、ABCA1基因R219K多态性呈正相关（b =0.635和0.701，均P=0.000），表明2 h-BG基线水平和ABCA1基因R219K多态性是影响3种基因型治疗后2 h-BG水平和Δ2 h-BG变化的因素。

以治疗12周后HbA1c水平为因变量，分别以 治 疗 前 BMI、FBG、2 h-BG、HbA1c、TC、TG、LDL-C、HDL-C的基线水平，以及ABCA1基因型（0：RR；1：RK；2：KK）和格列美脲治疗剂量（治疗稳定期）为自变量，进行逐步多元线性回归分析。结果显示，治疗前后HbA1c水平呈正相关（b =0.329，P=0.000）；治疗后HbA1c与ABCA1基因R219K多态性呈负相关（b =-245，P=0.001），表明HbA1c基线水平和ABCA1基因R219K多态性是影响3种基因型治疗后HbA1c水平的因素。

2.5　不同基因型患者TC、TG、LDL-C及HDL-C水平比较

不同基因型患者各时间TC、TG、LDL-C及HDL-C水平比较，经单因素方差分析，差异无统计学意义（P＞0.05）。格列美脲治疗前后患者TC、TG、LDL-C及HDL-C水平比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表 3。

表2　不同基因型患者治疗前后FBG、PBG及HbA1c水平比较（±s）

表2　不同基因型患者治疗前后FBG、PBG及HbA1c水平比较（±s）

注：†与KK组、RK组比较，P＜0.05

FBG/（mmol/L）　2 h-BG/（mmol/L）　HbA1c/%治疗前　治疗后　差值　治疗前　治疗后　差值　治疗前　治疗后　差值RR组（n=24） 9.72±1.00　7.11±0.61　2.61±1.22　15.46±2.07　11.08±1.08†　4.37±1.73†　9.12±0.69　7.16±0.58†　1.95±0.69 RK组（n=32） 9.70±1.12　6.79±0.76　2.90±1.31　15.63±1.48　10.35±1.03　5.27±1.24　9.23±0.74　6.86±0.52　2.36±0.69 KK组（n=11） 9.84±1.32　6.75±0.54　3.09±0.99　15.13±1.89　9.60±1.23　5.52±1.03　8.85±0.58　6.62±0.46　2.23±0.51F值　0.071　1.829　0.678　0.323　7.579　3.679　1.200　4.192　2.597P值　0.932　0.169　0.511　0.725　0.001　0.031　0.308　0.019　0.082组别

表3　不同基因型患者治疗前后TC、TG、LDL-C及HDL-C 水平比较（mmol/L，±s）

表3　不同基因型患者治疗前后TC、TG、LDL-C及HDL-C 水平比较（mmol/L，±s）

TG治疗前　治疗后　差值　治疗前　治疗后　差值RR 组（n=24）　4.98±2.16　4.28±0.92　0.70±1.98　2.55±1.84　1.88±0.97　0.68±1.27 RK 组（n=32）　5.09±1.00　4.75±0.96　0.34±0.96　2.63±1.54　2.17±1.60　0.46±1.60 KK 组（n=11）　4.64±1.05　4.31±1.13　0.33±1.16　2.94±1.27　2.24±2.00　0.70±2.02F值　0.349　1.883　0.496　0.219　0.349　0.179P值　0.706　0.169　0.611　0.804　0.707　0.836 TC组别

续表3

3　讨论

2010年对我国成年人开展的一项横断面调查表明，糖尿病患病率为11.6%，糖尿病前期患病率为50.1%，这意味着中国成年人中，糖尿病人口多达11 139万，糖尿病前期人口多达49 340万[7]。糖尿病的主要危害是其慢性并发症，达到血糖控制目标可降低糖尿病并发症发生风险，然而接受降糖治疗的糖尿病患者中仅39.7%血糖控制良好[7]。药物基因组学研究的是不同人群基因组遗传学差异及其对药物反应的影响[8]。人们希望通过研究人与人的遗传差异，预测药物的疗效，从而指导临床个体化用药[9-10]。人类的ABCA1基因全长149 kb，定位于9q31，完整的人类ABCA1基因序列包含1 453 bP启动子、50个外显子和49个内含子，2者共146 581 bP[11]。ABCA1蛋白的主要功能是脂质的转运，在高密度脂蛋白胆固醇的合成和胆固醇的逆向转运中发挥重要作用[12]。有遗传学证据表明，ABCA1基因与2型糖尿病发病有关。墨西哥人发现，ABCA1基因的R230C变异与早发2型糖尿病发病存在相关性[3]。在对日本人群的研究中发现，ABCA1基因5’端的单元型与糖尿病相关，且与血脂异常无关[4]。ALHARBI等[5]在对沙特人的研究中观察到，ABCA1基因C69T基因型T等位基因可能是2型糖尿病的保护因素。上述遗传学证据表明，ABCA1基因多态性与2型糖尿病发病有关。根据ABCA1基因与糖尿病及胰岛β细胞的关系，人们开始对ABCA1基因多态性与磺脲类药物疗效的关系产生兴趣。墨西哥AGUILAR-SALINAS等[13]研究发现，为达到相同的降糖效果，2型糖尿病患者中ABCA1的R230C等位基因比R230R需要更高剂量的格列本脲。不同种族的2型糖尿病的遗传及其特点有差异，而且种族不同，基因多态性、基因分布特点也不完全相同。本研究结果显示，汉族2型糖尿病人群存在ABCA1基因R219K多态性，分别为RR、RK和KK型，不同基因型患者在格列美脲治疗12周后FBG、2 h-BG水平下降；治疗12周后RK、KK基因型患者2 h-BG水平低于RR基因型患者。多元线性回归分析结果显示，格列美脲的疗效在一定程度上取决于患者ABCA1基因R219K多态性，不同基因型个体对药物的治疗反应不同。其原因可能与ABCA1基因调节胰岛β细胞分泌胰岛素有关。有研究表明，胰岛β细胞缺乏ABCA1蛋白会使细胞内微结构发生改变，导致胰岛素合成和分泌障碍[14]。在对小鼠的研究中发现，ABCA1蛋白对胰岛细胞分泌功能产生影响[15]。ABCA1蛋白可以减少胰岛内胆固醇的蓄积、胰岛炎症[16]。体外实验数据也表明，ABCA1蛋白可以通过影响高密度脂蛋白，而增加胰岛细胞分泌胰岛素[17]。

综上所述，ABCA1基因R219K多态性与格列美脲降糖疗效存在一定关系。不同基因型个体的药物疗效不同，RK、KK基因型患者的格列美脲降糖疗效优于RR基因型患者。考虑研究对象相对较少，研究时间相对较短，希望今后增大样本量，延长随访时间进一步证实。