阿爾茨海默病(AD)又稱老年性癡呆,為老年期癡呆的主要類型,是一種原因未明的神經(jīng)退行性腦病。迄今尚無有效的根治AD的方法,早診斷、早治療AD以延緩病情進(jìn)展是當(dāng)務(wù)之急。

載脂蛋白E(ApoE)是富含精氨酸的糖基化分泌蛋白,其基因位于人第19號(hào)染色體上,其合成由位于同一基因位點(diǎn)上的3個(gè)等位基因(ε2、ε3和ε4)控制,這3種等位基因構(gòu)成6種不同的基因型,3種純合子(ε2/ε2、ε3/ε3、ε4/ε4),3種雜合子(ε2/ε3、ε2/ε4、ε3/ε4),構(gòu)成ApoE基因型的多態(tài)性[1]。目前國內(nèi)外對(duì)于ApoE基因多態(tài)性與AD相關(guān)性的研究頗多,眾多研究結(jié)果間存在較大差異。本次研究旨在用Meta分析的方法綜合分析ApoE基因多態(tài)性與AD的相關(guān)性。為AD的篩查、預(yù)防及早期干預(yù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 文獻(xiàn)納入標(biāo)準(zhǔn) (1) 病例對(duì)照研究,無重復(fù)發(fā)表,提供結(jié)局指標(biāo)數(shù)據(jù),樣本量大于 20 例。(2) 研究對(duì)象:AD組:符合美國國立神經(jīng)病語言障礙卒中研究所和阿爾茨海默病及相關(guān)疾病協(xié)會(huì)(NINCDS-ADRDA)中關(guān)于AD的診斷標(biāo)準(zhǔn);對(duì)照組:除不符合AD診斷外,其他條件與病例組無明顯差異的“健康”人群。

1.2 檢索策略 計(jì)算機(jī)檢索中國知網(wǎng)、萬方、維普三個(gè)中文數(shù)據(jù)庫,Pubmed、 Wiley Online Library、 Springer Link、The Cochrane Library四個(gè)外文數(shù)據(jù)庫。檢索時(shí)限為1990年1月至2016年1月。中文檢索詞:阿爾茨海默病;載脂蛋白E;基因多態(tài)性;病例對(duì)照研究。英文檢索詞:Alzheimer disease; apolipoproteins E; polymorphism; case-control study。針對(duì)不同數(shù)據(jù)庫調(diào)整檢索策略。檢索方式舉例如下:Pubmed檢索策略:#1 Alzheimer Disease OR AD;#2 Apolipoprotein E OR ApoE;#3 polymorphism;#4 Case-control study;#5 #1 AND #2 AND #3 AND #4.

1.3 文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)價(jià) 采用紐卡斯?fàn)?渥太華量表 (the Newcastle-Ottawa scale,NOS)從研究對(duì)象的選擇、可比性及暴露3方面對(duì)納入研究質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià),總分為10分(病例的診斷及定義是否恰當(dāng)1分,病例的代表性1分,對(duì)照的選擇1分,對(duì)照的定義1分,病例和對(duì)照的可比性2分,暴露的調(diào)查和評(píng)估方法2分,病例與對(duì)照的調(diào)查方法是否相同1分,無應(yīng)答率1分),評(píng)分≥5分為高質(zhì)量文獻(xiàn)。評(píng)價(jià)過程中2位評(píng)價(jià)者出現(xiàn)意見不一致時(shí)交換意見,征求第3位研究者意見,對(duì)該研究再次進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)后決定。

1.4 資料收集 2位研究者依據(jù)納入和排除標(biāo)準(zhǔn)篩選文獻(xiàn),用事先設(shè)計(jì)的表格提取信息。內(nèi)容包括:(1)納入研究的一般信息:題目、第一作者姓名、發(fā)表日期;(2)納入研究的基本特征:樣本量、研究對(duì)象人種、性別、年齡;(3) NOS量表評(píng)分結(jié)果。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 使用Rev Man5.3 軟件進(jìn)行各研究間異質(zhì)性檢驗(yàn),依據(jù)其結(jié)果選用相應(yīng)模型合并數(shù)據(jù)并繪制森林圖,進(jìn)行敏感性分析。異質(zhì)性檢驗(yàn):當(dāng)P>0.1和I2<50.00%時(shí),認(rèn)為無異質(zhì)性,采用固定效應(yīng)模型合并數(shù)據(jù);當(dāng)P≤0.1和 I2≥50.0%時(shí),認(rèn)為存在異質(zhì)性,分析異質(zhì)性來源并采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行合并效應(yīng)分析;應(yīng)用Rev Man 5.3軟件中的漏斗圖法及Stata 12.0軟件中的Begger’s和Egger’s檢驗(yàn)法對(duì)發(fā)表偏倚進(jìn)行定性及定量評(píng)價(jià),P>0.05表示無發(fā)表偏倚。

2 結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)篩選流程 初步檢索出相關(guān)文獻(xiàn)237篇(中文91篇,外文146篇),人工查重排除6篇;閱讀文獻(xiàn)摘要排除非病例對(duì)照研究文獻(xiàn)61篇,不符合病例組及對(duì)照組要求文獻(xiàn)54篇;閱讀剩余116篇文獻(xiàn)全文,排除樣本量小于20的文獻(xiàn)4篇,未報(bào)告相關(guān)結(jié)果的文獻(xiàn)77篇;對(duì)剩余的35篇文獻(xiàn)進(jìn)行NOS評(píng)分,排除 NOS<5 分的文獻(xiàn)16篇,最終納入19項(xiàng)研究。

2.2 納入研究的基本特征及質(zhì)量評(píng)價(jià) 納入19項(xiàng)研究(n=9284),AD組4203例,對(duì)照組5081例;對(duì)研究對(duì)象年齡、性別、人種等重要特征進(jìn)行描述;采用NOS評(píng)分對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)。見表1。

表1 納入研究基本特征及文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)價(jià)表

2.3 Meta分析結(jié)果 ApoE ε4(OR=3.65,P<0.001)等位基因及ε4/ε4(OR=12.80,P<0.001)、ε2/ε4(OR=1.56,P=0.002)、ε3/ε4(OR=2.77,P<0.001)基因型攜帶者AD易感性明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。ApoE ε2(OR=0.59,P<0.001)、ε3(OR=0.45,P<0.001)等位基因及ε2/ε2(OR=0.47,P=0.02)、ε3/ε3(OR=0.45,P<0.001)、ε2/ε3(OR=0.43,P<0.001)基因型攜帶者AD易感性降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表2。

2.4 敏感性分析 對(duì)每個(gè)亞組研究分別采用隨機(jī)效應(yīng)模型和固定效應(yīng)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)合并,其合并OR值及95%CI結(jié)果基本相同;采用逐一剔除各研究的方法,結(jié)果顯示剔除某一研究后合并結(jié)果與總結(jié)果基本一致,表明本研究的分析結(jié)果穩(wěn)定可靠。

2.5 發(fā)表偏倚的評(píng)估 各納入研究等位基因及基因型Meta分析的漏斗圖基本對(duì)稱,見圖1。且Begger’s和Egger’s檢驗(yàn)也未見明顯發(fā)表偏倚(P>0.05),見表2。

表2 Meta分析結(jié)果及發(fā)表偏倚檢驗(yàn)結(jié)果

圖1 納入研究發(fā)表偏倚漏斗圖

3 討論

3.1 異質(zhì)性分析 異質(zhì)性來源主要有以下三方面:(1) 研究對(duì)象地域分布廣泛,研究受人種及自然因素等的影響較大;(2) 各研究ApoE基因多態(tài)性檢測方法存在一定的差異;(3) 納入研究的質(zhì)量存在差異。上述三方面的因素亦常導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性產(chǎn)生。

3.2 ApoE基因多態(tài)性與AD相關(guān)性 本研究結(jié)果顯示ApoE各等位基因和基因型對(duì)AD發(fā)病影響不同,可能原因如下:(1) ApoE等位基因結(jié)構(gòu)上的差別導(dǎo)致其功能差異[21];(2) 3種等位基因與低密度脂蛋白受體的親和力和結(jié)合傾向不同;(3) 3種等位基因與Aβ的結(jié)合能力及清除Aβ的能力強(qiáng)弱不同;(4) 3種等位基因與Tau蛋白的結(jié)合能力不同。目前關(guān)于ApoE基因多態(tài)性對(duì)AD發(fā)病影響的機(jī)制仍需進(jìn)一步的研究。

3.2.1 致病性等位基因作用機(jī)制: ApoE ε4常以一種溶化小球的形態(tài)存在, 這種形態(tài)具有很高的致病活性, 如造成膜結(jié)構(gòu)的破壞、對(duì)蛋白水解酶的敏感性增加等。ApoE ε4 比其他等位基因更能促進(jìn)原纖維的形成,使正常時(shí)只有少量且可溶的Aβ大量產(chǎn)生, 并聚集成不溶性成分,而且所需時(shí)間比其他等位基因更短。ApoE ε4與Tau蛋白 (神經(jīng)元微管系統(tǒng)的重要蛋白) 相互作用能導(dǎo)致神經(jīng)原纖維纏結(jié)(NFTs)的形成[21]。

3.2.2 保護(hù)性等位基因作用機(jī)制: 在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面,ApoE ε2最穩(wěn)定,ApoE ε3其次, ApoE ε4最不穩(wěn)定[21],ApoE ε2、ApoE ε3 能夠抑制Aβ的聚集,對(duì)神經(jīng)細(xì)胞起保護(hù)作用[22]。在與Tau 蛋白結(jié)合及相互作用方面ApoE ε3較 ApoE ε4有更強(qiáng)的與Tau 蛋白的親和力[23]。另有研究表明,在老年斑區(qū)域附近的 ApoE 能夠通過其受體傳達(dá)一種慢信號(hào), 該信號(hào)可以增強(qiáng)或減弱激酶的某些磷酸化底物,最終導(dǎo)致Tau蛋白磷酸化程度的變化,而ApoE ε2 被認(rèn)為能夠減少磷酸化GSK23β及CDK5, 從而降低Tau 的磷酸化[24]。ApoE ε3 可以促進(jìn)軸突的伸展,使微管結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,防止Tau蛋白過度磷酸化[21]。

3.3 適用性評(píng)價(jià) 納入的19項(xiàng)研究人群來源于美洲、歐洲、亞洲、非洲等世界各地,具有人群普遍性,單個(gè)研究NOS評(píng)價(jià)評(píng)分高,整體研究質(zhì)量高,數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)效應(yīng)合并所得結(jié)論較為客觀可靠。

3.4 分析結(jié)果對(duì)AD基礎(chǔ)及臨床研究的意義:據(jù)上述研究結(jié)果,今后可以從以下三方面入手,從源頭及中間環(huán)節(jié)上多途徑多靶點(diǎn)高效防治AD。

3.4.1 改變危險(xiǎn)等位基因結(jié)構(gòu):研制可改變ApoE ε4等位基因112和 158位點(diǎn)上的氨基酸的藥物,從而使其轉(zhuǎn)換為無害甚至保護(hù)AD的等位基因(或基因型);通過藥物等調(diào)控ApoE ε4不穩(wěn)定的過渡態(tài)結(jié)構(gòu),使其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等,降低其致病活性,減少膜結(jié)構(gòu)的破壞,增加其對(duì)蛋白水解酶的敏感性。

3.4.2 干預(yù)危險(xiǎn)等位基因的作用途徑:ApoE ε4通過多種機(jī)制參與了體內(nèi)一些重要生理代謝活動(dòng),如細(xì)胞膜的脂質(zhì)代謝、膽固醇代謝、雌激素代謝等,臨床上有人曾嘗試應(yīng)用改變這些代謝途徑的藥物如他汀類降脂藥、雌激素替代治療等來部分阻斷危險(xiǎn)基因?qū)D發(fā)病的促進(jìn)作用,但亦有報(bào)道此類藥物應(yīng)用于預(yù)防和治療AD過程中會(huì)產(chǎn)生一些不良反應(yīng):如他汀類藥物透過了血腦屏障,影響腦細(xì)胞膜脂代謝,降低了膜穩(wěn)定性,從而加重 AD 病情[21];雌激素替代治療可能會(huì)引發(fā)其他類疾病，如癌癥以及血栓等。所以仍需進(jìn)一步研發(fā)療效確切且不良反應(yīng)小的新一代藥物。

3.4.3 加強(qiáng)保護(hù)性基因作用途徑:進(jìn)一步研發(fā)類似ApoE ε2、ε3作用機(jī)制的藥物,如與Tau蛋白有高度親和力,可避免Tau被過度磷酸化的藥物;因ApoE 是通過與其受體的結(jié)合抑制 Tau 的相關(guān)激酶, 從而調(diào)控神經(jīng)細(xì)胞內(nèi) Tau 蛋白的磷酸化水平[27],因此可研究調(diào)控相關(guān)激酶如P35、P2GSK23β、CDK5活性的藥物以進(jìn)一步調(diào)控Tau 蛋白的磷酸化水平。

3.5 局限性評(píng)價(jià) (1)部分亞組納入研究存在異質(zhì)性;(2) Meta分析納入研究結(jié)果多為已發(fā)表的陽性結(jié)果,未發(fā)表的陰性結(jié)果研究欠缺,增加了研究的偏倚;(3) 本次Meta分析納入研究較少,納入研究的樣本量不足夠大。

綜上所述,ApoE基因多態(tài)性與AD的發(fā)生密切相關(guān)。ApoE ε4等位基因及ε4/ε4、ε2/ε4、ε3/ε4基因型是AD的危險(xiǎn)因素,ApoE ε2、ε3等位基因及ε2/ε2、ε3/ε3、ε2/ε3基因型是AD發(fā)病的保護(hù)因素。ApoE基因多態(tài)性對(duì)AD發(fā)病影響的作用機(jī)制復(fù)雜,本次研究闡述了ApoE各等位基因及基因型與AD發(fā)病的關(guān)系,對(duì)進(jìn)一步研發(fā)針對(duì)基因作用機(jī)制的藥物以防治AD有一定的參考價(jià)值。

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