息肉状脉络膜血管病变的基因研究进展

原铭贞 陈有信

息肉状脉络膜血管病变(polypoidal choroidal vasculopathy，PCV)是一种以特异分支状脉络膜血管网及其末梢的息肉状脉络膜血管扩张灶为特征的血管性病变[1]，具有种族发病倾向，在亚洲人群中发生率较高，具有年轻化趋势，严重影响患者的生活质量[2]。PCV可发生于任何年龄，但好发于60～70岁老年人，多为单眼发病[2]。亚洲地区PCV占黄斑病变的25%～50%，好发于男性。大量研究发现，全身性疾病是PCV的危险因素，如PCV患者中高血压病的比例较高[3]，吸烟患者的PCV患病率较不吸烟患者高4倍以上[4]，以及中心性浆液性脉络膜视网膜病变病史等均是PCV的易感因素[5]。起初，业界学者常把PCV视为湿性年龄相关性黄斑变性(wet age-related macular degeneration，wAMD)的一种亚型，这主要是因为PCV与wAMD拥有相似的发病年龄、临床特点以及一定的基因相关性。但是，随着关于PCV遗传基因研究的深入，发现越来越多的基因在PCV与wAMD中存在差异，这些研究不仅有助于推动PCV病理机制的研究，同时也为回答PCV是否为wAMD的亚型提供线索。因此，遗传因素在PCV病因与发病机制中的作用日益受到重视。

1 FGD6基因

FGD6是FGD鸟苷酸交换因子(guanine-nucleotide exchange factor,GEF)家族中的一员，其他家族成员还有FGD1、FGD2、FGD3、FGD4、FGD5、FRG[6]，其中FGD6与FGD1高度同源[7]。FGD6能够编码FYVE、RhoGEF和PH功能区蛋白6，但FGD6的功能仍在进一步研究中[8]。2010年，Romanoski等[9]通过序列同源性分析发现FGD6能够使GDP/GTP转换为小G蛋白参与细胞信号转导通路。2014年，Steenblock等[10]发现，Cdc42-GEF FGD6能够通过与不同肌动蛋白网的相互作用，调节破骨细胞极化和细胞膜再循环，从而使骨骼溶解；在细胞膜上，FGD6通过聚集Cdc42-耦合子IQGAP1和Rho GTPase-活化蛋白ARHGAP10形成复合物，从而调节伪足小体的形成，最终使肌动蛋白与细胞膜紧密相连；在细胞核和胞转小泡内，FGD6通过与肌动蛋白核促进因子WASH相互作用来调节细胞的功能。2016年，Holdsworth-carson等[11]通过全基因组关联分析发现，FGD6或许在子宫内膜异位症中也扮演了重要角色，具体机制仍待进一步研究。

2016年，Huang等[12]通过全外显子组测序技术，对3318例PCV患者、2457例脉络膜新生血管(choroidal neovascularization，CNV)患者以及9097例对照亚洲人群进行了研究，结果发现FGD6 rs77466370(FGD6-Arg329)与PCV存在强相关性，但与CNV并不相关。为了进一步探讨FGD6 rs77466370与PCV的相关性，Huang等[12]进行了体内动物实验和体外细胞实验，结果发现FGD6几乎存在于人体任何一种组织，其中脉络膜和视网膜色素上皮细胞(retinal pigment epithelium，RPE)组织中的含量较高，且FGD6在人视网膜内皮细胞(human retinal endothelial cells，HRECs)中的表达也极为丰富，并且FGD6能够作用于F肌动蛋白，在HRECs中能够从细胞基质转移到细胞膜上，从而在血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)诱导血管生成过程中起到调节肌动蛋白网动态变化的作用，这为FGD6在视网膜和脉络膜内皮细胞能够起重要作用提供了支持。此外，研究指出FGD6与PCV相关基因，如补体因子H(complement factor H，CFH)、丝氨酸蛋白酶A1(high-temperature requirement factor A1，HTRAl)及年龄相关性黄斑病变易感基因2(age-related maculopathy susceptibility 2，ARMS2)存在功能学联系，这提示FGD6可能参与了PCV的发生发展。除此之外，研究发现氧化磷脂(OxPAPC)能够上调FGD6在HRECs中的表达以及抑制CFH的表达，并且能够在小鼠体内诱导脉络膜异常血管网的形成，这提示OxPAPC与FGD6可能共同参与了PCV的脉络膜异常血管的发病过程[13]。以上均提示，FGD6基因可能参与了PCV的发生发展，但仍需更多的研究支持此观点。

2 补体因子

CFH基因位于染色体1q31-32区域，近年的研究认为CFH基因是与wAMD有关的首选基因。CFH蛋白是补体旁路激活途径中起主要作用的负调控因子，而补体旁路激活途径正是机体抵抗病原体感染时的早期防线之一[14]。早在2009年，Kondo等[15]有关日本人群CFH基因12个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)进行了研究，结果发现非同义替换编码突变I62V(SNP rs800292)与PCV存在强关联，这为炎性反应及补体系统在PCV发病机制中起作用提供了理论依据。随后的几项研究也均发现CFH rs800292与PCV存在关联性[16]。2013年，Huang等[17]通过较大的样本量(PCV 368例、wAMD 344例、对照511例)对中国人群CFH基因11个SNP进行了研究，发现所有SNP均与PCV存在关联性，其中8个SNP在PCV和wAMD中表现出了异质性，CFH rs1065489在两种疾病中的异质性最高，此研究为PCV是否为wAMD的一种亚型带来了基因层面的探讨，提示两种疾病发病机制可能存在差异。此外，有学者针对吸烟与CFH基因的联合效应在PCV中的作用进行了研究，Rothman[18]发现PCV患者中CFH Y402H与吸烟的相关性有统计学意。Nakanishi等[19]有关韩国人群的一项研究显示，吸烟者发生PCV的风险较不吸烟者显著提高，且吸烟者携带CFH Y402H危险等位基因的频率较高。由于近几年有学者认为PCV属于脉络膜增厚性疾病谱，Jirarattanasopa等[20]研究认为CFH I62V基因多态性与PCV脉络膜厚度存在相关性，但由于该研究缺少对照组、测量误差等因素，需进一步研究予以验证。此外，Tanaka等[21]研究认为，CFH 162V位点突变与浆液性视网膜脱离、大片视网膜下出血、视网膜色素上皮脱离和典型脉络膜新生血管相关性无统计学意义；然而CFH Y402H位点突变与PCV及动脉粥样硬化均存在相关性，提示PCV发生发展的机制也许与动脉粥样硬化存在相似之处，仍待进一步研究。

补体因子B(complement factor B，CFB)基因也称BF基因，补体成分2基因编码调节蛋白，有着与CFH相同的生物学途径。CFB位于人类染色体6q21，是C3转化酶的重要组成部分，是补体系统旁路途径的特异性因子[22-24]。大量研究发现，CFB作为补体旁路途径中的重要因子调节VEGF、转化生长因子-β2(transforming growth factor-β2，TGF-β2)的生成，CFB被抑制可使VEGF、TGF-β2的表达量降低，并且CFB作为上游的调节因子，其变化先于各血管生成因子的变化。CFB在视网膜神经上皮层、RPE细胞、脉络膜和Bruch膜均有一定程度的表达[23]。有关C2/CFB基因与PCV相关性的研究说法不一，部分有关亚洲人群的研究认为C2/CFB基因多态性与PCV无明相关性[24-26]。但部分有关高加索人群的研究则提示，C2/CFB位点突变与PCV和wAMD均存在相关性[23]。随后的一项有关C2-CFB-RDBP-SKIV2L基因座与中国人群wAMD和PCV的研究发现，CFB rs17201431在wAMD和PCV中存在显著差异，其中CFB rs17201431与湿性AMD、PCV的比值比(95%可信区间)分别为2.18、0.23[27]。因此，提示CFB与PCV的相关性可能存在种族差异，但仍需要更多大样本、多种族的研究进一步探究。

3 HTRA1/ARMS2基因

HTRAl编码分泌型丝氨酸蛋白酶，该酶在人和鼠类的视网膜均有表达。虽然HTRA1在视觉组织中的功能尚不明确，但它的过度表达可以改变Bruch膜的完整性，从而有助于CNV通过细胞外基质侵入视网膜，而这正是湿性AMD的病理改变过程。起初，日本学者Kondo等[28]在日本人群中进行了有关LOC387715 rsl0490924及HTRA1 rsll200638的研究，结果发现该基因与湿性AMD患者及PCV患者均显著相关，湿性AMD组的相关性比PCV组高出2倍以上。随后，Sakurada等[29]和Lee等[24]的研究均表明LOC387715 A69S与PCV患者显著相关，同时发现该基因与PCV玻璃体出血存在一定相关性。LOC387715也称作ARMS2，此蛋白在胎盘组织高度表达，但在人视网膜表达较少。

近年来，许多研究表明HTRA1/ARMS2与PCV患者均有一定的相关性[30]。Yang等[31]发现PCV患者RPE存在HTRA1基因转录上调，且HTRA1在慢性炎症中可以调节TGF-β和基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)，这为HTRA1参与PCV的发生提供了支持[32]。此外，ARMS2在光感受器外节中线粒体进行表达，与RPE功能缺失存在相关性[33]；且ARMS2能够调节HTRA1启动子活性，从而提示ARMS2与HTRA1可能共同参与了PCV的发病过程[34]。随后的研究中，发现在韩国人群中环境因素并不会影响HTRA1/ARMS2在PCV发生发展的作用[35]。Huang等[36]有关CFH、ARMS2、ARMS2/HTRA1在wAMD和PCV中的基因-基因关联的研究指出，ARMS2 rs3750847与CFH rs2274700、HTRA1 rs3793917与ARMS2 rs3750847的相关性较强，且rs3750847_rs2274700与PCV强相关，rs3793917_rs3750847与wAMD强相关。这一结果提示，PCV与wAMD存在一些相同的基因型及相似的发病机制，但PCV是否为wAMD的一种亚型，仍需进一步研究。此外，有研究表明存在ARMS2 A69S位点突变的PCV患者发病年龄更早，常双眼发病，容易出现大片视网膜下出血、色素上皮下PCV病灶、脉络膜血管通透性增高、中心凹下脉络膜厚度增厚等眼底表现，提示基因层面的研究能够为PCV的分型带来一定的提示意义[37-38]。

4 人胆固醇脂转移蛋白

人胆固醇脂转移蛋白(cholesteryl ester transfer protein，CETP)是一个相对分子质量约为74 000的血浆糖蛋白，它介导血浆脂蛋白之间中性脂及磷脂的相互转运，而在CETP活性异常升高的情况下会减少高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol，HDL-C)或增加低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol，LDL-C)[39]。作为胆固醇逆转运中一个不可或缺的成分，CETP能够促进甘油三酯的转化和调节HDL的浓度。通过一项动物实验研究发现，CETP是由猴子光感受器内节基质分泌的，能将氧化脂质从光感受器外节转移到RPE进行脂质再加工，然后再通过Bruch膜重新进行循环[40]，这为CETP能够通过脂质代谢在PCV发病机制中发挥一定作用奠定了基础。2013年，Nakata等[41]在针对HDL-C相关的等位基因和基因型频率的研究中发现，CETP rs3764261与PCV存在强相关性，而肝脂酶(hepatic lipase，LIPC)rs493258和脂蛋白脂酶基因(lipoprteinlipase，LPL)rs12678919与PCV并无关联。在随后的研究中，Liu等[42]和Meng等[43]也证实了CETP rs3764261是PCV形成的极高危因素，并且CETP rs3764261与CFH rs800292 存在强相关，2种基因相互影响；此外，研究还发现LIPC rs1532085也是PCV形成的高危因素，而LPL rs12678919、LIPC rs10468017、CETP rs173539与PCV并无关联，而以上的5种SNP均未发现与AMD有任何关联。值得一提的是，2017年Fan等[44]通过全基因组关联分析(genome-wide association study，GWAS)发现，CFH、CETP、VEGFA基因突变与亚洲PCV患者存在相关性，再一次证明了CETP基因与PCV存在关联，以上研究均提示脂质代谢与炎性反应可能共同参与了PCV的发病机制，具体机制仍有待进一步研究。

5 色素上皮细胞衍生因子

色素上皮细胞衍生因子(pigment epithelium-derived factor，PEDF)是一种相对分子量为 50 000 的分泌蛋白，属于丝氨酸超家族的一员，在RPE层和脉络膜中均有表达。近年研究发现，PEDF具有多种生物学功效，包括抗新生血管、神经营养及神经保护功能[45]。PEDF是最有效的内源性眼部新生血管抑制物。2005年，MA等[46]认为PEDF rs1136287也许是AMD的遗传标识，此氨基酸置换位于PEDF蛋白螺旋结构域的末端，这说明PEDF rs1136287拥有一定的功能。随后，一项针对中国台湾人群和韩国人群的研究发现，PEDF rs1136287与AMD存在一定相关性。随后欧洲、日本和中国的科学家分别进行了研究，发现PEDF rs12150053/rs12948385/rs9913583与AMD、PCV均存在一定的相关[47-49]，但具体机制仍在进一步研究中。

6 HERPUD1基因

已有研究证实HERPUD1可以促进淀粉样蛋白b(Ab)的生成，淀粉样蛋白b是在RPE上沉积的脉络膜小疣的一种成分，可以上调RPE中的血管生成因子、趋化因子和MMP的表达[50]。2015年，JIN等[50]应用免疫组织化学染色法对HERPUD1进行研究，结果发现HERPUD1表达于PCV患者视网膜下，且HERPUD1 rs2217332与中国PCV患者存在强相关性，HERPUD1的过度表达能够诱导淀粉样蛋白b的上调，过度表达的Ab又能够增加VEGF-A、TGF-β、纤维母细胞生长因子(fibroblast growth factor，FGF)的表达，从而诱导血管内皮细胞的增殖、迁移和管腔形成，此外Ab还可以促使周细胞成熟、增加趋化因子CXCL12的表达、聚集巨噬细胞来诱导免疫炎症应答、增加MMP-1、MMP-2、MMP-3和MMP-9的表达，参与脉络膜血管壁细胞外基质的改变，从而导致Bruch膜的破裂，这一机制可能参与了PCV的形成[50]。虽然MMP-9在PCV患者中表达增高，但ZENG等[51]却并未发现MMP-9基因多态性与PCV相关。

7 其他

2014年LIANG等[52]针对中国香港人群的研究发现，甲酰肽受体1(FPR1)rs78488639与CFH rs800292及HTRA1 rs11200638存在强关联，并与PCV及wAMD均存在相关性。2016年，Chen等[53]发现TCF20(rs5758651，p.Ser722Gly)和TRMT13(rs472498，rs687513)存在相互关联，但关联程度并未达到邦费洛尼相关性阈值。Zuo等[54]在2016年的一项研究中发现中国人群内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase，eNOS)中基因变异可能与PCV存在一定关联，但具体机制尚不清楚。此外，英国一项全基因组关联分析研究发现，rs12153855和rs9391734为AMD的危险因素，但在PCV中却可能起到保护的作用，但由于rs12153855和rs9391734的次要等位基因在人群中出现的频率较低，因此rs12153855和rs9391734对AMD和PCV遗传分化的影响较为有限[55]。除此之外，目前有关rs12661281与PCV的研究较为火热，其中中国香港和新加坡的两项研究发现，rs12661281与PCV无关联，但日本的一项研究却发现rs12661281与PCV存在一定相关性[27，56-57]，这提示rs12661281与PCV的相关性可能存在种族差异，仍需更多的研究来进一步证实。此外，VEGF-A基因与PCV的相关性目前仍存在争议，有研究指出VEGF-A rs4711751、rs833069和rs943080与中国PCV患者不相关，但另一研究发现VEGF-A rs833069是韩国PCV形成的高危因素[58-59]。2017年，Ma等[60]发现了PCV的新易感基因血管生成素2(ANGPT2)，并且ANGPT2 rs13269021与CFH rs800292高度相关，提示ANGPT2与CFH可能共同参与了PCV的发病机制，但具体机制仍有待进一步研究。

综上所述，PCV的发病机制尚未明确，目前认为它是一种多因素疾病，是环境因素、生物因素与遗传因素相互作用的结果。大量的研究证实，遗传在PCV发生发展中发挥了重要作用，如FGD6基因、CFH基因、CFB基因、HTRA1/ARMS2基因、CETP基因、PEDF基因、HERPUD1基因等[61]，但仍有许多致病基因研究尚未得出明确具体的结论，还有待于更广泛和深入的研究。