抽象的
我们检验了微粒体环氧化物水解酶基因的两个具有良好特征的功能多态性的假设(Ephx1.),T113C和A139G,可能影响对慢性阻塞性肺疾病(COPD)和哮喘的易感性。
我们从哥本哈根市心脏研究(n = 10,038)和哥本哈根一般人口研究(n = 37,022)的基因分为参与者T113C和A139G变异的Ephx1.基因和测量肺功能,记录COPD住院和哮喘和吸烟史。最后,我们通过19项研究进行了荟萃分析结果,包括7,489例COPD病例和42,970个对照。
肺活量定义的COPD或COPD住院病没有与1.0不同的Ephx1.总体基因型或表型,或分别在吸烟者或非吸烟者中(趋势p值为0.18–0.91)。同样地Ephx1.基因型或表型并未与哮喘的风险相关联(P值为0.46-0.98)。在Meta分析,随机效应或COPD中T113C杂合子以及该相对非载体分别为1.17(0.99-1.38)和1.38(1.09-1.74)。相应的值A139G为0.93(0.83-1.05)和0.89(0.78-1.02)。
我们的研究结果表明,遗传减少的微粒体环氧化物水解酶活性不是丹麦人群中的COPD或哮喘的主要危险因素;然而,Meta分析不能完全排除对COPD风险的微小影响。
慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种复杂的疾病,其特征是气流受限,不完全可逆。这通常是渐进性的,并与肺部对有毒颗粒和气体的异常炎症反应有关。临床表现包括慢性支气管炎、肺气肿和小气道疾病,许多患者同时患有这三种疾病1.烟草吸烟被广泛接受为COPD最常见的危险因素1那2.然而,只有一小部分吸烟者(10-15%)会患上这种疾病3..再加上早发慢性阻塞性肺病的家族聚集性4.以及这些个体对频繁发作的易感性5.,强烈表明了COPD发病机制中的遗传因素。
微粒体环氧化物水解基因,Ephx1.,是一个很好的候选人,有几个原因。首先,它在肺中强烈表达,但在COPD中表达下调6.. 其次,该酶产品在消除吸烟引起的可能引起氧化应激的反应性物质方面具有既定的作用7.. 最后,有两种具有良好特征的Ephx1.这种基因已被证明能显著改变酶的活性8..这可能解释了吸烟者对慢性阻塞性肺病易感性的一些差异。
在本研究中,我们使用来自哥本哈根市心脏研究的数据,丹麦(N = 10,038)和哥本哈根一般人口研究,丹麦(n = 37,022),以测试转基因改变的微粒体环氧化水解酶活性的假设与COPD的风险有关,这种关系可能取决于吸烟历史。由于哮喘是慢性肺炎的另一种表现,我们还测试了与哮喘风险相关的。最后,我们分析了现场和对COPD风险的研究。
材料和方法
研究群体
在这项基于人口的横剖面研究中,我们随机选择了丹麦血统的白人(n = 47,060),包括来自两个非常相似的队列的参与者,哥本哈根城市心脏研究(n = 10,038)和哥本哈根一般人口研究(n = 37,022)。9.-11.简而言之,哥本哈根城市心脏研究是一项针对丹麦普通人群的前瞻性心肺研究,始于1976-1978年,在1981-1983年、1991-1994年和2001-2003年进行了后续检查;DNA提取于1991-1994年和2001-2003年。哥本哈根一般人口研究是对丹麦一般人口的横断面研究,始于2003年,目前仍在招募。根据丹麦国家民事登记制度随机选择个人,以反映哥本哈根20-80岁及以上的一般人口。丹麦国家患者登记处和丹麦国家死亡原因登记处收集了关于COPD的诊断信息(世界卫生组织国际疾病分类第8版(ICD-8)和第10版(ICD-10), ICD-8代码491-492,ICD-10代码J41-J44)。所有受试者回答了类似的问卷,并采用相同的方法测量了客观和临床参数。
这些研究经受Herlev医院(哥本哈根,丹麦)和丹麦道德委员会的批准,并根据赫尔辛基宣言进行。从所有参与者获得书面知情同意书。
基因分型
在ABIPRISM®7900HT序列检测系统(Applied Biosystems Inc.,Foster City,Ca,USA)上分析的Taqman测定用于基因型两种多态性Ephx1.基因(T113C(rs1051740)和A139G(RS2234922))。选择两种单一核苷酸多态性(SNP),因为它们是功能性的,并且先前已经研究过关于当前研究中的调查的终点。此外,这两个SNP标记整个编码区域Ephx1.基因12. 由于我们进行了两次重播,两种多态性的通话率均为99.98%。基因分型通过DNA测序进行验证(MegaBase,Pharmacia,Uppsala,瑞典)。
其他协变量
参与者填写了一份问卷,说明他们目前和以前的疾病以及药物使用情况。参与者根据吸烟史分为“从不吸烟者”、“轻度吸烟者”(<15包年)或“重度吸烟者”(≥15包年);15是累积包装年数的中位数。
端点
1秒用力呼气量(FEV)1)在哥本哈根城市心脏研究中使用干楔式肺活量计(Vitalograph,Maids Moreton,Buckinghamshire,UK)和在哥本哈根普通人群研究中使用EasyOne肺活量计(ndd Medizintechnik,Zürich,Switzerland)测定强迫肺活量(FVC)。获得了两个最佳测量值相差<5%的三份样品,并在分析中使用了最佳结果。在这两项研究中,基于所有参与者,无论吸烟史如何,分别得出男性和女性的参考值11.COPD定义为FEV1/ FVC <0.7和FEV1<80%的预测值,不包括自报哮喘患者。
有关COPD住院治疗的信息,通过将参与者与国家丹麦患者登记处和国家丹麦的死亡登记处的原因联系起来,利用每个参与者的独特中央人员寄存器编号获得9.那10.COPD的诊断依据世界卫生组织国际疾病分类第8和第10版(ICD-8: 491-492;结果:J41-J44)。
哮喘诊断基于以下三个问题。哮喘:“你有哮喘吗?”;哮喘药物:“你是否每天服用哮喘/支气管炎或几乎每天服用药物?”;和过敏性哮喘:“做食品,医学,草,花,动物的头发,或其他东西给你哮喘吗?”
统计分析
我们使用STATA / SE 10.1(Stata Corporation,TX,USA)进行所有统计分析,除了使用NCS / PASS软件(NCSS,Kaysville,USU)进行的电源计算。我们在α= 0.05和β= 0.10的双面假设试验中使用了事件速率,以计算我们在我们研究中检测90%的最小效果大小。对于趋势试验,将个体基因型用纯合子为常见等位基因编码0-2作为参考。基于哈斯特(Hassett)所述的预测微粒体环氧化物水解酶活性等等。8.,参与者分为4组编码1-4(“快速”到“超出”;快速:113 tt/139 ag)那113 tt/139gg.那113 tc/139gg.;普通的:113 tt/139 aa那113 tc/139 ag)那113cc./139gg.;慢:113 tc/139 aa;Superslow:113cc./139 ag)那113cc./139 aa).我们选择分析这些表型分组,以最大限度地提高统计能力,并简化数据表示和解释;然而,如果我们分别检查9个基因型组合,结果与4个表型分组相似。
我们首先分析了两者之间的关系Ephx1.基因型和表型与FEV1%预测。在哥本哈根城市心脏研究的个体子集中,我们分析了Ephx1.基因型和表型与FEV下降有关1(ml·Yr-1). 通过调整年龄、性别和年龄的方差分析进行分析。
然后我们分析了两者之间的关系Ephx1.基因型和表型以及COPD或哮喘的风险通过逻辑回归调整为年龄,性别和包装YRS。
荟萃分析
我们使用MeSH/EMTREE术语和自由文本搜索PubMed和Embase,查询“(COPD [MeSH] OR pulmonary emphysema [MeSH] OR COPD OR chronic obstructive pulmonary disease [All fields]) and (EPHX1 OR microsomal epoxhydrolase)”。19项研究(目前的研究和2那7.那13-28)调查EPHX1 T113C和A139G将与COPD或肺气肿相关的多态性作为主要终点纳入研究。两个次要研究被排除在分析之外,因为我们无法检索原始论文,尽管联系了相应的作者。
采用STATA/SE 10.1 (STATA Corporation)中的随机和固定效应模型进行meta分析。在固定效应模型下,采用逆方差法计算权重。我们还分别计算了白种人和亚洲人的总优势比。采用漏斗图和Egger’s回归检验查找发表偏倚。
结果
参与者的临床特征根据COPD的状态来呈现表1.在47,060名参与者中,37,964人无慢性阻塞性肺病,4127人根据肺活量测定患有慢性阻塞性肺病,2730人因慢性阻塞性肺病住院(967人根据肺活量测定患有慢性阻塞性肺病并因慢性阻塞性肺病住院)。正如预期的那样,与非COPD患者相比,肺活量测定确定的COPD患者和COPD住院患者年龄更大,而且更有可能是重度吸烟者。两组中女性所占比例相似(无COPD个体中为54%)相对肺活量测定定义的COPD和COPD住院分别为49%和53%)。在47060名受试者中,33255名没有哮喘,3216名报告有哮喘,3312名报告每天或几乎每天使用哮喘药物,3754名报告有过敏性哮喘(表1在网上补充材料中);三个哮喘组之间有很大的重叠。基因型频率符合Hardy–Weinberg平衡,与先前报道的白种人的基因型频率一致7.那13.引物和探针的结合不受codon119多态性的影响(序列在在线补充材料表2中报道)29. 由于我们进行了三次重播,两种多态性的通话率均为99.98%。对照测序显示与TaqMan基因分型结果100%一致。
FEV.1%pred.
这T113C多态性和Ephx1.表型与FEV无关1% pred(趋势p值分别为0.61和0.49;图1一个).139A> G多态性趋势的p值达到统计学意义(P = 0.03);但是,在分析时无法确认此结果Ephx1.表型或其他与其他相关的特征,因此我们可能会解释这可能是虚假的结果。
Ephx1.表型与FEV无关1%按吸烟状况分层时的pred(趋势p值为0.53–0.83;图2一个).
肺功能下降
观察到的参考基因型和表型肺功能下降的平均值为29–30 mL·年-1.Ephx1.在哥本哈根城市心脏研究中,基因型或表型与肺功能下降无关(趋势p值为0.64-0.71;图1 b).
通过肉眼观察,在重度吸烟者中肺功能有增加和下降的趋势,预测微粒体环氧化物水解酶活性降低,但这一趋势没有统计学意义(p值为趋势0.22;图2 b).
COPD风险
肺活量测定定义的COPD的OR与1.0没有区别Ephx1.基因型或表型(P值趋势0.34-0.85;图3).同样地,因慢性阻塞性肺病住院的OR与1.0在任何的Ephx1.基因型或表型(p值趋势为0.24-0.70);我们有统计能力检测到所有个体基因型和表型的COPD风险增加了20-30% (无花果2和3.在网上补充材料)。
在按吸烟状况分层后,肺活量测定定义的COPD和COPD住院情况的OR与1.0在任何一项中都没有差异Ephx1.两类吸烟者的表型(p值趋势为0.18-0.47;图4).在从不吸烟者中,由于COPD而偏离1.0(0.60,95%CI 0.40-0.88)的偏离,或为期住院。然而,这种结果在从不吸烟者中没有生物学似是,并且在分析血液测量症定义的COPD时无法确认发现。因此,这一发现可能代表了虚假的结果。
荟萃分析
使用随机效应模型的COPD总OR (95% CI)为1.17 (0.99-1.38)T113C杂合子1.38 (1.09-1.74)相对非承运人(图5).相应的或s为0.93(0.83-1.05)A139G杂合子和0.89(0.78-1.02)在纯合子(图6).使用固定效应模型以及种族分层获得的or也显示在图5和6..
哮喘的风险
根据哮喘药物使用的定义,超低表型哮喘的OR增加(1.21,95%CI 1.02–1.44;图1在在线补充材料中)。然而,这一发现并没有在自我报告的哮喘或过敏性哮喘的分析中重复,因此这可能是一个虚假的结果。没有任何风险评估Ephx1.基因型或其他表型在三个哮喘类别中的任何一种中的1.0分别不同(P值为0.46-0.98,0.17-0.98,0.75-0.82)。
讨论
随着慢性阻塞性肺病(COPD)在全球范围内成为发病率和死亡率的主要原因,人们对揭示其潜在机制和潜在治疗靶点的兴趣越来越大。显然,许多遗传因素可能影响个体对COPD的易感性。一些研究集中在Ephx1.基因,特别是两种常见的多态性,据报道它们会改变酶的活性8.. 虽然Ephx1.在COPD中似乎是可信的,关于这些多态性对COPD风险的影响的报道一直不一致。我们的研究贡献了迄今为止最大的基于人群的调查结果Ephx1.作为慢性阻塞性肺病的危险因素。因为我们有统计能力发现所有人患慢性阻塞性肺病的风险增加了20-30%Ephx1.总的来说,基因型和表型,并且由于我们以前在同一队列中发现其他基因中的风险等位基因与COPD风险之间存在正相关性11那30.-32,我们对这项研究的负面结果有信心。然而,荟萃分析不能完全排除的一个小的影响Ephx1.基因型对COPD风险的影响。
FEV.1%肺功能下降
报告关系之间的关系Ephx1.基因型和表型与FEV1作为主要终点的白种人很少,并得出不同的结论。一项研究发现113 c/139年,一个单倍型(~超慢表型)与肺功能的快速下降有关33. 根据这一点,另一项研究发现,假定的快速等位基因,139克对肺功能下降有保护作用吗28.然而,最近的两项研究,包括在此之前进行的最大的研究,发现没有影响Ephx1.关于钒铁1或FEV下降1随着时间的推移13那22.我们的结果同样不支持Ephx1.与FEV1或FEV下降1.
COPD.
有几个报告Ephx1.多态性与慢性阻塞性肺病风险的改变。不幸的是,由于报告中的发现缺乏一致性,这一情况变得模糊不清。因此,对个体多态性的研究发现T113C与以下两种风险增加相关的变体:21或保护2慢性阻塞性肺病。一些人认为,慢性阻塞性肺病的进展而不是易感性受到这种疾病的影响113 c等位基因34.一项研究发现113 c等位基因在COPD中具有功能性损害35.一些研究表明,假定的禁食有一种保护作用139克等位基因1那28;然而,许多研究发现这两种多态性都没有任何影响7.那22那36. 在研究慢性阻塞性肺病(COPD)与心血管疾病的相关性的研究中也发现了类似的差异Ephx1.表型7.那21那22那36. 总的来说,有一种趋势,即个体基因型的影响主要在亚洲人身上观察到,而白种人不受影响7.那22那36那37.在这方面,我们的结果表明了这一点Ephx1.在丹麦人群中,基因型或表型与COPD无关。
我们的主要研究没有达到统计学意义Ephx1.基因型,而Meta分析为T113Chomozygotes;但是,95%的顺应性重叠,因此这些结果不能统治矛盾。按照我们在主要研究中的研究结果,Meta分析并未表明对此的显着效果A139G变异等位基因。尽管没有达到统计学意义,但有降低COPD风险的趋势A139G变异等位基因携带者。这与该等位基因可能增加的微粒体环氧化物水解酶解毒活性一致。同样地,假定降低的酶活性与T113C变异等位基因与该等位基因观察到的COPD风险增加很好地对应。胡之前的荟萃分析等等。36和Brøgg等等。2与我们的研究结果一致,我们的研究报告显示,儿童患慢性阻塞性肺病的风险略有增加113 c纯合子,其他基因型无影响。这是Smolonska最近的荟萃分析等等。37研究变异等位基因携带者的影响相对非承运人。他们没有发现任何对COPD风险的影响T113C或者A139G多态性。
哮喘
虽然哮喘和慢性阻塞性肺病的临床表现不同,但一些相同的环境因素可能触发这两种疾病状态6.那38.异黄酚代谢酶的遗传变异如Ephx1.可以改变哮喘的易感性39那40.萨拉姆等等。40报告高活动表型Ephx1.易患哮喘。这与段的研究结果形成了对比等等。41谁假设Ephx1.可能对哮喘的易感性有双重影响。他们报告说,除了降低酶的活性,T113C这种变体还上调了另一个基因(ORMDL3),这与儿童哮喘风险有关42.最近的一项初步研究也强调了支气管哮喘的多因素特性,报告了基因-基因和基因-环境的相互作用Ephx1.是哮喘易感性的重要决定因素38.我们不能像在那个研究中那样评估那么多的互动。然而,我们的研究结果表明,所调查的多态性Ephx1.基因不是哮喘易感性的主要因素。
局限性
影响的大小Ephx1.对COPD风险的变体可能取决于种族36那37.本研究的所有参与者都是丹麦白人,虽然这消除了由于研究人群的种族异质性而造成的任何模糊,但我们的结果可能只适用于白人受试者。我们的目的是调查多态性的Ephx1.基因与慢性阻塞性肺病和其他肺部结果的关系。虽然我们没有发现任何这样的联系,但我们不能排除在某些个体的子群体中存在这样的联系的可能性。
如前所述,外显子3和外显子4中的两个功能性SNPs分别标记了基因的整个编码区。然而,在编码区和启动子区之间没有发现连锁不平衡12. 因此,虽然我们的结果表明这两个功能性SNP和相应的单倍型区组与COPD或哮喘风险无关,也与肺功能水平或降低无关,但我们不能排除该基因启动子区的变异Ephx1.基因可能与这些性状有关。
总结
以前的研究表明,在人类中常见的多态性Ephx1.基因与COPD和其他肺果的风险变化有关。虽然我们已经研究了对人体环氧化物水解酶活性的最高预测作用的两种多态性,但我们发现这些多态性和COPD,COPD相关性状或哮喘之间没有一致的关联。因此,我们的结果表明了基因上减少了微粒体环氧化物水解酶活性的实质性统计力本身并不是丹麦人群中COPD或哮喘的主要危险因素。然而,荟萃分析不能完全排除的一个小的影响Ephx1.基因型对COPD风险的影响。
致谢
这项工作得到了欧洲呼吸协会,丹麦龙基金会,丹麦研究基金会首都地188bet官网地址区的丹麦心脏协会,首席医师Johan Boserup和Lise Boserup的基金,以及哥本哈根大学医院Herlev医院。
脚注
这篇文章的补充材料可从www.www.qdcxjkg.com
感兴趣的语句
没有宣布。
- 收到了2010年1月24日。
- 公认5月5日2010年。
- ©ers 2011.