ADRB2 AA基因型对抗胆碱能药物治疗儿童哮喘的疗效影响

涂彩霞，任丹阳，李云巍，张泉，沈建玲，李振坤, 严爱花，宗静，李发双，李惠英

(1.昆明医科大学附属儿童医院，云南昆明 650228；2.昆明医科大学第二附属医院，云南昆明 650101)

β2肾上腺素能受体(ADRB2)由ADRB2基因编码，广泛存在于支气管上皮细胞中[1]。有研究发现，ADRB2基因多态性会影响基因表达、蛋白质功能和对配体的应答[1-2]，从而影响以该受体为作用靶点的支气管扩张剂的药物疗效。有研究表明，携带ADRB2A等位基因的哮喘患儿使用长效β2受体激动剂(LABA)后，使哮喘恶化风险增加[3-4]；也有文献报道，ADRB2AA基因型哮喘患儿使用长效β2受体激动剂治疗效果不佳[5-6]。近年来，抗胆碱能药物在儿童哮喘中的相关研究及专家共识在不断更新[7-11]，但主要集中于它的临床疗效及与β2受体激动剂疗效比较等方面，而从药物基因组学角度探讨抗胆碱能药物在哮喘患儿中的疗效影响的报道却十分罕见。Park H W等[12]研究发现，在成人哮喘患者中ADRB2AA基因型者对抗胆碱能药物应答较好。本课题组前期研究也发现2例ADRB2AA基因型难治性哮喘患儿停用β2受体激动剂、给予噻托溴铵后，哮喘得到明显控制[13]，对该现象进一步探索，发现给予吸入性糖皮质激素(ICS)与LABA规律治疗时未能控制的难治性哮喘患儿，用药方案调整为ICS联合吸入性抗胆碱能药物后，ADRB2AA型患儿哮喘显著改善[14]。因此，为进一步验证ADRB2AA基因型对抗胆碱能药物的应答情况，本研究旨在比较首次诊断为哮喘且ADRB2基因型为AA型的患儿对抗胆碱能药物和LABA的应答是否有差异，以期为儿童哮喘的个体化治疗提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2017年6月至2019年6月昆明医科大学附属儿童医院门诊收治的首次诊断为哮喘的237例患儿为观察对象，均同意进行抗哮喘应答基因检测，包括ADRB2(rs1042713)基因型检测。根据纳入标准，共有80例患儿符合ADRB2(rs1042713) AA基因型。本研究经我院医学伦理委员会批准。

1.2 哮喘患儿纳入标准和排除标准

纳入标准：(1)有典型的哮喘症状：如反复喘息、咳嗽、气促、胸闷等；(2)同时至少具备以下1项：①证实存在可逆性气流受限；②支气管激发试验阳性；③最大呼气峰流量(PEF)日间变异率≥13%；(3)常规胸片检查无异常；(4)患儿或家长签署知情同意书；(5)ADRB2(rs1042713, Arg16Gly，46G>A)检测结果为AA型；(6)首次诊断哮喘；(7)年龄4～17岁。

排除标准：(1)未按要求按时随访；(2)肺功能检测缺失；(3)哮喘合并肺部感染或肺炎。

1.3 分组与治疗

80例ADRB2AA型哮喘患儿，随机分为试验组、对照组。试验组给予ICS [布地奈德吸入粉雾剂(芬兰Orion Corporation Orion Pharma，Espoo Plant 公司，规格：200 μg×200吸)，6 岁及以上儿童，每次1～2 吸，每日 1～2 次；或丙酸氟替卡松吸入气雾剂(西班牙 Glaxo Wellcome S.A.公司，规格：125 μg×60揿)，每次1～2吸，每日1～2次]联合抗胆碱能药物[吸入用异丙托溴铵气雾剂(Inhaled ipratropium bromide，ⅡB，德国 Boehringer Ingelheim公司，规格：20 μg×200揿)，每日 1～2揿，每日3～4 次]。治疗8周。

对照组给予ICS与LABA复合制剂[布地奈德福莫特罗粉吸入剂(瑞士AstraZenecaAB公司，规格：布地奈德80 μg∶富马酸福莫特罗4.5 μg)，每次1～2吸，每日2次，或沙美特罗替卡松粉吸入剂(法国Glaxo Wellcome Production公司，规格：沙美特罗50 μg∶丙酸氟替卡松100 μg)，4岁及以上儿童，每次1～2吸，每日2次]。治疗8周。

1.4 评价指标

1.4.1 儿童哮喘控制测试(C-ACT)评分 对纳入研究的患儿在治疗前及用药后 8 周进行 C-ACT 问卷评分[15]。C-ACT 是通过回答问题方式进行打分，包括 7 个问题，由患儿独立完成第1～4题，每个问题评分标准分为0、1、2、3分4个等级；患儿家属完成后第5～7题，每个问题分为0、1、2、3、4、5分6个等级。哮喘控制情况分级：≤19分未控制、20～22分部分控制、23～27分控制。

1.4.2 肺功能指标 对纳入研究的患儿在治疗前及治疗后8周进行肺功能指标检查，包括第一秒用力呼气容积(FEV1)、用力肺活量(FVC)、FEV1/FVC、最大呼气流量(PEF)、最大呼气中段流量(MMEF)。

1.4.3 药物应答 ΔFEV1≥12%认为对药物有应答，ΔFEV1=[(用药后FEV1-用药前FEV1)/用药前FEV1]×100%[6]。

1.5 ADRB2(rs1042713)基因分型

用荧光染色原位杂交技术检测ADRB2(rs1042713)基因型。采集患儿静脉血于乙二胺四乙酸抗凝管中。取1×NH4Cl(北京华夏时代)1 000 μL，加入血液样本200 μL，混匀、静置、离心，保留沉淀，加入核酸纯化试剂(北京华夏时代)，混匀、静置，加到ADRB2(rs1042713)测序反应通用试剂(北京华夏时代)中，上机检测。

1.6 统计学方法

应用SPSS 17.0软件。对本研究筛选时的样本检测结果进行Hardy-Weinberg 遗传平衡检验，P>0.05时，符合该遗传平衡；采用成组t检验对两组各指标进行比较，P<0.05为差异有统计学意义；采用χ2检验对两组药物应答情况进行比较，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 Hardy-Weinberg 遗传平衡检验

共237例哮喘患儿进行ADRB2(rs1042713)基因型检测， GG 39例、GA 117例、AA 81例，基因型实际频数与Hardy-Weinberg的理论频数比较差异无统计学意义(χ2=0.09，P>0.05)，见表1。

表1 Hardy-Weinberg遗传平衡检验

2.2 治疗前两组体质量指数(BMI)、C-ACT评分、肺功能指标比较

符合纳入标准的80例ADRB2(rs1042713)基因型为AA型患儿中，3例未按要求随访，因此只有77例患儿(试验组39例，对照组38例)纳入统计。两组患儿各指标比较差异均无统计学意义(P>0.05)，见表2。

表2 ADRB2(rs1042713)AA型哮喘患儿入组时一般情况比较

2.3 治疗后两组C-ACT评分、肺功能指标比较

治疗8周后，试验组C-ACT评分、FEV1、FVC、PEF、MMEF水平改善较大，与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05)，见表3。提示在ADRB2(rs1042713)AA基因型患儿中，试验组哮喘控制情况优于对照组。

表3 ADRB2(rs1042713)AA型哮喘患儿治疗后两组BMI、C-ACT评分、肺功能指标比较

2.4 试验组与对照组药物应答情况比较

对两组药物应答情况进行统计分析发现，试验组39例哮喘患儿中18例ΔFEV1≥12%，提示有应答，对照组38例哮喘患儿中7例ΔFEV1≥12%，提示有应答。χ2检验结果显示试验组的药物应答率是对照组的3.80倍(OR=3.80，95% CI：1.35，10.68，P<0.05)。

3 讨论

哮喘是儿童常见疾病之一[16]。在临床实践中，尽管使用ICS+LABA规范治疗仍有10%～20%患儿哮喘控制不佳[17-18]，对于该类患儿可考虑停用LABA，使用替代疗法更有益于病情控制[18-19]。但如何识别患儿是否需进行替代治疗，应选择何种药物替代已然成为重点和难点。由于70%的药物治疗应答差异是由基因多态性引起的[17]，因此，从基因多态性角度研究机体是否对药物应答存在差异是十分必要的。ADRB2(rs1042713)基因多态性与哮喘发生风险、严重程度等相关性已被大量报道[6，20-23]，与药物疗效相关性研究较少[5-6，12]，而与抗胆碱能药物应答相关的研究仅有2篇[12，14]。由于均为G蛋白耦联受体的肾上腺素能受体和胆碱能受体作用机制相似，二者互相影响，因此，ADRB2功能改变会影响如胆碱能受体等调节气道收缩的受体的信号转导及功能[12]。

本研究中39例GG型，117例GA型，81例AA型，基因频率依次为16.46%、49.37%、34.18%，符合Hardy-Weinberg遗传平衡检验(P>0.05)，即所选取样本具有代表性。C-ACT评分是哮喘治疗效果判断的依据之一[15]。肺功能测定是哮喘确诊和评估病情严重程度和控制水平的依据之一[24]。有研究表明，在AA基因型哮喘患儿中，孟鲁司特钠联合吸入性氟替卡松治疗组肺功能改善情况较沙美特罗联合吸入性氟替卡松治疗组大，哮喘控制更佳[5]。本研究结果与Lipworth B J等[5]研究一致：治疗前试验组与对照组在性别、年龄、BMI、C-ACT评分、肺功能等方面比较差异无统计学意义，但治疗后C-ACT、FEV1、FVC、PEF、MMEF均改善较明显(P<0.05)，提示试验组较对照组治疗效果更佳。此外，有文献报道可经检测ADRB2基因型来预测抗胆碱能药物的应答情况[12]，该研究中AA基因型患者的药物应答率为61.9%，而GA和GG基因型的药物应答率只有25.4%。同样，本课题组前期研究也发现AA型难治性哮喘患儿对抗胆碱能药物应答率为65.7%，GA型仅为34.3%[14]。本研究结果也表明，试验组39例AA基因型哮喘患儿中18例有应答，对照组38例哮喘患儿中7例有应答，试验组药物应答率是对照组的3.8倍，提示AA 基因型患儿对抗胆碱能药物应答较好。

综上所述，本研究结果与Lipworth B J等[5]和Park H W等[12]研究一致，即ADRB2(rs1042713)基因多态性与药物治疗应答有相关性，且AA基因型对抗胆碱能药物应答较长效β2受体激动剂好。提示在患儿用药前进行该基因检测，可作为药物选择的参考指标，为抗胆碱能药物在儿童哮喘的个体化治疗、哮喘患儿的哮喘控制及生活质量改善等方面提供依据。