ITGAV 和EPAS1 基因單核苷酸多態(tài)性與藏族和漢族高原紅細(xì)胞增多癥的關(guān)聯(lián)分析

范小偉，張致英，劉麗軍，康龍麗?

（1.西藏民族大學(xué)醫(yī)學(xué)部：高原病分子機(jī)制與干預(yù)研究省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 咸陽(yáng)；2.高原環(huán)境與疾病相關(guān)基因研究高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 咸陽(yáng)）

0 引言

高原紅細(xì)胞增多癥（High Altitude Poly Cythemia, HAPC）是由高原低氧引起的以紅細(xì)胞代償性過度增生為特點(diǎn)的一種慢性高原疾病。根據(jù)最新的診斷標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于長(zhǎng)期生活在海拔2500 m 以上的高原地區(qū)，男性血紅蛋白＞21 g/dL，女性血紅蛋白＞19 g/dL 應(yīng)考慮為HAPC[1]。青藏高原的平均海拔超過4000 m 以上，它是世界上最高的地區(qū)，該地區(qū)HAPC 的患病率隨著海拔的升高而升高，在海拔3680～3800 m 時(shí)，患病率為1.9%；在海拔4400～4700 m 時(shí)，患病率為5.2%[2]。人類學(xué)和遺傳學(xué)的研究證實(shí)，藏族更容易適應(yīng)高原低氧的環(huán)境，與移居的漢族人相比，藏族人群的Hb 水平更低[3]。本項(xiàng)目期望通過研究高原紅細(xì)胞增多癥易感基因（ITGAV、EPAS1）在藏漢人群中的差異，初步探究高原紅細(xì)胞增多癥的發(fā)病機(jī)制，以期為該病的早期診斷，臨床治療提供理論依據(jù)，為臨床用藥提供靶點(diǎn)。

1 對(duì)象和方法

1.1 研究對(duì)象

200 名受試者參加了此項(xiàng)研究，其中140 名HAPC 患者（70 名漢族，70 名藏族）作為病例組，隨機(jī)選取60 名健康人作為對(duì)照組（表1）。200 名受試者均居住在海拔＞4000 m高原地區(qū)，且居住時(shí)間＞3 個(gè)月。

表1 人群樣本基本信息（n）

1.2 方法

使用標(biāo)準(zhǔn)化的流行病學(xué)調(diào)查問卷來收集人口和臨床數(shù)據(jù)。此研究經(jīng)過西藏民族大學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)同意，并簽署了知情同意書，每位受試者在本研究中提供5 mL 外周血。遵循Qiagen 全血基因組DNA 提取試劑盒標(biāo)準(zhǔn)操作步驟提取血液全基因組DNA，使用紫外分光光度法對(duì)基因組DNA 定量及質(zhì)量評(píng)估后用于實(shí)驗(yàn)。每個(gè)樣本的OD260/OD280 純度應(yīng)在1.7～2.0。使用Illumina 測(cè)序平臺(tái)對(duì)ITGAV 和EPAS1的外顯子測(cè)序，通過數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)，篩選突變的基因。

1.3 診斷標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)第六屆國(guó)際高原醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議的診斷標(biāo)準(zhǔn)，長(zhǎng)期居住在海拔2500 m 以上的地區(qū)的，男性血紅蛋白＞21 g/dL，女性血紅蛋白＞19 g/dL 應(yīng)考慮為HAPC，并排除腦水腫、肺水腫、慢性呼吸道疾病以及無內(nèi)分泌、營(yíng)養(yǎng)代謝疾病。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

數(shù)據(jù)分析使用SPSS 17.0、Haploview 和Excel 表格等，用卡方檢驗(yàn)計(jì)算出顯著的SNP 位點(diǎn)，P＜0.05 為差異有意義。非條件性邏輯回歸分析的方法計(jì)算出優(yōu)勢(shì)比（OR）、95%的置信區(qū)間，哈迪-溫伯格平衡＞0.05 有意義，最小等位基因頻率（MAF）＞0.05 有意義。

2 結(jié)果

本次研究中，篩選了ITGAV 基因的7 個(gè)SNP，EPAS1基因的2 個(gè)SNP，發(fā)現(xiàn)在漢族中ITGAV 基因的rs3832041（OR=0.255、95% CI=0.069～0.940、P=0.029），rs3738918（OR=0.255、95% CI=0.069～0.940、P=0.029），rs16828136（OR=0.255、95% CI=0.069～0.940、P=0.029）位點(diǎn)與HAPC有關(guān)，可以降低其發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。EPAS1 基因的rs75591953（OR=0.474、95% CI=0.250～0.900、P=0021)，rs75984373（OR=0.429、95% CI=0.229～0.804、P=0.008）位 點(diǎn) 與 降 低HAPC 發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)（表2）。在藏族人群中，rs3738919（OR=8.705，95% CI=1.135～66.780，P=0.013），rs3795865（OR=7.738，95% CI=1.002～59.750，P=0.022），rs2887831（OR=8.154，95% CI=1.060～62.750，P=0.018）位點(diǎn)與HAPC有關(guān)，并且增加其發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)（表3）。

3 討論

ITGAV 稱為整合素αV，屬于細(xì)胞黏附分子家族成員。整合素是由α 亞基和β 亞基組成的細(xì)胞表面結(jié)合蛋白，主要介導(dǎo)粘附和行使信號(hào)傳遞功能，它可以調(diào)節(jié)血管生成和癌癥的進(jìn)展。ITGAV 是HAPC 的一個(gè)重要候選基因。它的多態(tài)性可能參與了HAPC的形成和發(fā)展。造血是多能造血干細(xì)胞定向分化，增殖分裂，進(jìn)而形成成熟紅細(xì)胞的過程，所有的血細(xì)胞都主要來自于骨髓中的造血干細(xì)胞，它們不斷更新以替代消耗和衰老的紅細(xì)胞，從而維持循環(huán)的各種血細(xì)胞的數(shù)量的穩(wěn)定。在HSCs中表達(dá)了多種整合蛋白，它們具有維持和調(diào)節(jié)HSC 的作用，并且參與了祖細(xì)胞的增殖和分化[4]。本實(shí)驗(yàn)中，rs3738919 與藏族的HAPC 相關(guān)。rs3795865 與增加藏族人群的HAPC 相關(guān)。根據(jù)我們以上的研究結(jié)果表明，ITGAV 在缺氧條件下與紅細(xì)胞生成在藏族和漢族人群中具有顯著的相關(guān)性。

表2 漢族候選SNP 基本信息

表3 藏族候選SNP 基本信息

EPAS1 被稱為缺氧誘導(dǎo)因子2α（HIF-2α），它屬于氧代謝調(diào)節(jié)因子，參與了機(jī)體多種生命活動(dòng)，在體內(nèi)能量代謝、血管形成、炎癥等多方面發(fā)揮重要的作用。多項(xiàng)研究表明，EPAS1 的多態(tài)性與高原世居藏族人群的高原適應(yīng)性和藏族人群體內(nèi)較低的血紅蛋白濃度密切相關(guān)[5-6]。在我們的研究的中發(fā)現(xiàn)rs75591953、rs75984373 位點(diǎn)與降低漢族HAPC 相關(guān)。

4 總結(jié)

本研究探索了高原紅細(xì)胞增多癥（HAPC）易感基因（ITGAV、EPAS1）在藏漢人群中的差異，初步探究高原紅細(xì)胞增多癥的發(fā)病機(jī)制，結(jié)果將為該病的早期診、臨床治療提供理論依據(jù)，為臨床用藥提供靶點(diǎn)。然而，基因功能驗(yàn)證和遺傳風(fēng)險(xiǎn)因素等方面需要我們進(jìn)一步研究。