摘要
该表面活性蛋白(SP)-B基因可能影响慢性阻塞性肺疾病(COPD),从而影响个性化医疗。我们测试了是否有功能多态性SP-B(rs1130866(1580T> C),rs2077079(-18A> C)和rs3024791(-384G> A))关联具有降低的肺功能和在一般人群中COPD的危险。
我们基因型个体10,231从一般成人丹麦人,并记录肺功能检查和住院由于慢性阻塞性肺病。因为我们以前发现的罕见之间的关联SP-B在吸烟者中,121ins2突变和慢性阻塞性肺病,我们对吸烟情况进行了分层分析。
个人无SP-B基因型或基因型组合与1 s时用力呼气量减少有关(FEV)1) %预测,强迫肺活量(FVC) % pred和FEV1/ FVC整体或吸烟者中(P = 0.25-0.99)。的比值比为spirometrically定义COPD没有从1.0差异,任何的SP-B基因型或整体或吸烟者(p值= 0.17-0.78)之间基因型组合。获得类似的结果住院由于COPD(P = 0.07-0.93);我们可以排除总体风险比为1.18-1.21杂并为所有三个多态性1.25-1.57或更大的纯合子。
总之,功能rs1130866,rs2077079和在rs3024791多态性SP-B基因不与肺功能降低或COPD的危险性,因此不太可能的是,这些变种会在个性化医疗有用。
慢性阻塞性肺疾病(COPD)是有望在未来上涨的全球死亡的主要原因,并死于COPD的头号1。吸烟是COPD的发展的主要危险因素;然而,远离所有吸烟者患这种疾病。这表明其他因素,如遗传背景,可能在易感发挥作用,慢性阻塞性肺病,因此,在个性化医疗有用。多种基因已与COPD的危险联系在一起,这些表面活性剂蛋白(SP)基因中2-4。
的SP是肺表面活性剂层,其覆盖所述端子气道基本组分。肺表面活化剂由磷脂,胆固醇和蛋白质,和主要是由II型肺泡细胞中产生的五,6。它形成肺泡的表面上,这在呼气期间降低了从塌陷表面张力并且防止肺泡上形成薄的脂质层。一旦从肺泡II型细胞的胞吐作用,表面活性剂最初存在如在上皮细胞衬液多层囊泡结构。从这些结构,它传播到表面如肺泡被伸展和呼吸期间被压缩。
SP-B是人类已知的四种SPs之一。这对层状体的形成和表面活性剂层的正确组装具有重要意义7。缺乏SP-B可导致新生儿呼吸窘迫综合征8和周围的遗传标记SP-B基因已与肺部疾病的频谱,其中包括COPD相关的2-4,9-13。三个功能多态性SP-B,rs1130866,rs2077079和rs3024791,已与风险和/或COPD的严重程度有关。rs1130866废除在N连接糖基化位点SP-B,而rs2077079和rs3024791这两个启动子多态性发生了改变SP-B转录水平3,14-18。
我们假设在人体内三种常见的功能多态性(rs1130866、rs2077079和rs3024791)SP-B基因是具有降低的肺功能相关联,并且在一般人群增加COPD的危险。为了检验这一假设,我们基因型个体10,231从一般成人丹麦人,并记录肺功能检查和住院由于慢性阻塞性肺病。我们计算赔率和风险比(HR),以根据评估COPD的风险SP-B基因型,而且我们使用功率计算估计我们可能忽略了COPD的最大风险。
材料和方法
主题
我们对来自哥本哈根城市心脏研究的10,231个个体进行了基因分型,这是一项前瞻性的普通人群研究,研究对象是从中央人口登记编码中挑选出的个体,以反映年龄在20至80岁之间的丹麦成年人口19。哥本哈根市心脏研究是在1976 - 1978年开始,在1981 - 1983年,1991 - 1994年和2001 - 2003年的随访检查。DNA用于基因分型从人出席1991-1994和/或2001-2003年检查隔离。这项研究是由当地的伦理委员会:学习数100.2039 / 91和01-421 / 94,哥本哈根市和腓特烈斯贝委员会。所有参与者签署知情同意书。所有与会者都的丹麦血统的白种人
肺功能检测与COPD诊断
用力呼气容量1 s (FEV)1)和用力肺活量(FVC)用干式楔肺活量计确定(Vitalograph,女佣摩顿,UK)。每个肺活量测定以一式三份进行,并且结果被接受只有在两个最好的测量值之间的偏差为<5%。最好的结果用于FEV的计算1%预计使用在从不吸烟的男性和女性的多元回归分别预解码FVC%,随着年龄的增长和高度协19,20。Spirometrically定义COPD取作FEV1/FVC <0.7和FEV1< 80% pred4。如果患有哮喘的人被排除在这个定义和/或个人与慢性阻塞性肺疾病(GOLD)I期全球倡议(FEV1/FVC <0.7和FEV1>80% pred)被纳入,结果与提出的结果相似。因慢性阻塞性肺病住院的信息(国际疾病分类(ICD)-8 491-492和ICD-10 J41-J44)被收集到丹麦国家患者登记处,该登记处涵盖了丹麦从1976年到2009年的所有医院。
其他肺部疾病
哮喘被定义为对“你有哮喘吗?”这个问题的肯定回答。慢性支气管炎被定义为对“你每年至少连续3个月带痰吗?”这一问题的肯定回答。“关于肺炎、间质性肺病和肺癌的信息收集于丹麦国家患者登记处和丹麦癌症登记处。肺炎(ICD-8 480-486、ICD-10 J12-J18)、间质性肺病(ICD-10 J84)、肺癌(ICD-7 162.0-2、162.4-7、163.0、164.0、1990.2、462.1-4、464.4、962.4-6、963.0、964.0、ICD-10 C33-C34、C37-C38、D02.1-2)。
基因分型
基因组DNA从冷冻全血(Qiagen公司,德国希尔登)分离。使用ABIPRISM®7900HT序列检测系统(Applied Biosystems公司,福斯特市,CA,USA)在2007年进行的基因型分析。对于TaqMan分析引物和探针在补充列出表格1。Taqman荧光分析,由参与者的子样本的测序验证。
统计分析
使用STATA SE version 10.0 (StataCorp, College Station, TX, USA)进行统计分析。双侧p值<0.05被认为是显著的。从这三个多态性,我们产生了所有可能的基因型组合。我们使用Kruskal-Wallis检验和Pearson’s Chi-squared检验来检验两组之间的特征差异SP-B基因型(表格1)。主要作用SP-B基因型在预测FEV中的作用1%预计,FVC%预解码和FEV1/FVC采用趋势检验,而关联系数为SP-B与肺功能基因型组合在ANOVA模型进行测试。胜算比对肺活量测定COPD由SP-B基因型或基因型组合分别来自逻辑回归模型,包括年龄,性别,在包 - 年吸烟暴露,被动吸烟,职业性粉尘和烟雾,教育和职业。在≤33岁后续通过HRS针对COPD住院SP-B基因型或基因型组合是由Cox回归模型以年龄作为时间刻度,调整了年龄,性别,包,年,被动吸烟,职业性粉尘和烟雾,教育和职业决定的。我们使用NCSS-PASS(NCSS,凯斯维尔,UT,USA)来计算低和高赔率和的HR,这是我们有90%的功率在双面p值<0.05,以排除。多态性之间的连锁不平衡是由Lewontins d估计“使用STATA的pwld功能。
结果
参与者的特征显示在表格1。在性别、年龄、吸烟情况或吸烟年数方面均无差异SP-B基因型。的分布SP-B三种多态性的基因型处于Hardy-Weinberg平衡(rs1130866: p = 0.26;rs2077079: p = 0.96;rs3024791: p = 0.32)。用D’法测定了三种多态性的两两连锁不平衡。rs2077079和rs3024791存在紧密的连锁不平衡(D’= 0.97),而rs1130866与rs2077079或rs3024791之间存在较低的连锁不平衡(D’= 0.21和0.18)。根据性别和年龄,肺活量定义的COPD和COPD住院治疗之间的关系在表2。男性的比例倾向于那些spirometrically定义COPD和年龄> 66岁之间较高,而女性的比例倾向于那些COPD住院和年龄<67岁之间更高。女性和男性的比例是与任何COPD个体之间相似,即spirometrically定义COPD或COPD住院治疗。
肺功能
个人无SP-B基因型或基因型组合物具有降低的FEV相关联1%PRED,FVC%预解码值或FEV1/ FVC(P = 0.34-0.94;图。1)。当分层的吸烟状况,为p值SP-B基因型组合对FEV有显著影响1从不吸烟人群中% pred和FVC % pred (图。2)。上事后分析,SP-BTCAAGG和TCCCGG与TCACGG基因型与FEV增加有关1%PRED(P = 0.02和p = 0.01)和FVC%预解码值(P = 0.02和P分别为0.003,)从不吸烟者中。相反的SP-BCCCCGA与TCACGG基因型与减少FEV相关联1%PRED(p值= 0.007),FVC%预解码值(P = 0.04)和FEV1/ FVC(p值= 0.01)从不吸烟者中。这些结果都没有生物合理和测试spirometrically定义COPD或慢性阻塞性肺病住院治疗时,他们都没有得到证实。在曾经吸烟者,没有个人的SP-B基因型或基因型组合物具有降低的FEV相关联1%预计,FVC%预解码和FEV1/ FVC(p值= 0.25-0.99;在线补充图。1)。
![图1-](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/37/4/791/F1.medium.gif)
根据肺功能表面活性蛋白(SP)-B基因型和基因型组合。数据表示为平均值±SE。对于p值SP-B基因型和基因型组合分别进行趋势检验和方差分析。数字略低于所有人的基因型,因为不是所有的参与者都进行了肺活量测定。FEV1:用力呼气1 s;% pred: %预测;肺活量:强迫肺活量。
![图2-](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/37/4/791/F2.medium.gif)
根据肺功能表面活性蛋白(SP)-B基因型和基因型组合从不吸烟者。数据表示为平均值±SE。对于p值SP-B基因型和基因型组合分别进行趋势检验和方差分析。数字略低于所有人的基因型,因为不是所有的参与者都进行了肺活量测定。FEV1:用力呼气1 s;% pred: %预测;肺活量:强迫肺活量。
慢性阻塞性肺病的风险
的比值比为spirometrically定义COPD没有从1.0差异,任何SP-B基因型或基因型组合,也没有COPD住院的风险(图。3)。我们有90%的统计权力排除比值比为的1.22-1.24杂spirometrically定义COPD并为所有三个多态性1.30-1.96或更大罕见纯合子(图。3)。同样,我们有90%的统计能力排除COPD住院治疗中杂合子1.18-1.21和罕见的纯合子1.25-1.57或以上的所有三种多态性的HRs。
根据慢性阻塞性肺病(COPD)的风险表面活性蛋白(SP)-B基因型和基因型组合。Spirometrically定义COPD:用力呼气容积1秒(FEV1)/用力肺活量<0.7和FEV1<80%的预测。COPD住院:国际疾病分类(ICD)-8- 491-492或ICD-10 J41-J44。比值比spirometrically定义COPD是通过逻辑回归。风险比(HR),用于COPD住院是由Cox回归。多因素调整允许的年龄,性别,包,年,被动吸烟,职业性粉尘和烟雾,教育和职业模特。对于p值SP-B基因型和基因型组合分别进行趋势检验和方差分析。90%的功率指示可以在该研究中,在双侧P <0.05被检测的比值比。对于spirometrically定义COPD的分析数字是比COPD住院略显不足,因为不是所有的人必须进行肺功能检查。
当分层的吸烟状况,对于rs1130866多态性的p值达到从不吸烟者慢性阻塞性肺病住院意义(图。4);然而,没有任何单个rs1130866 CC和TC基因型的从1.0显著不同,并且分析spirometrically定义COPD当结果无法确认。对于spirometrically定义COPD的危险性增加在SP-BTTACGG和TCAAGA与从不吸烟者(OR 2.5 (95% CI 1.2-5.5)和OR 2.7 (95% CI 1.1-6.7),以及慢性阻塞性肺病住院患者的TCACGGSP-BCCAAAA与从不吸烟者中TCACGG (HR 8.6(95%可信区间1.7-42.6))。在分析该研究的其他COPD结果或分析肺功能时,这些结果均不能被证实。因此,我们把这些发现解释为可能是虚假的结果。
根据慢性阻塞性肺病(COPD)的风险表面活性蛋白(SP)-B基因型和基因型组合,按吸烟情况分层。曾经吸烟者:现在和以前的吸烟者。Spirometrically定义COPD:用力呼气容积1秒(FEV1)/用力肺活量<0.7和FEV1<80%的预测。COPD住院:国际疾病分类(ICD)-8- 491-492或ICD-10 J41-J44。比值比spirometrically定义COPD是通过逻辑回归。允许年龄,性别,包,年,被动吸烟,职业性粉尘和烟雾,教育和职业模特。对于p值SP-B基因型和基因型组合分别进行趋势检验和方差分析。对于spirometrically定义COPD的分析数字是比COPD住院略显不足,因为不是所有的人必须进行肺功能检查。
由于rs1130866和rs2077079多态性已与慢性阻塞性肺病和慢性阻塞性肺病急性发作的严重程度有关3,16,我们检查了COPD金分期的患病率SP-B基因型。GOLD的患病率级II和III-IV没有被任何的不同SP-B基因型(p = 0.16-0.86)。
其他肺部疾病的风险
我们还测试是否三SP-B多态性与哮喘,间质性肺病,肺炎,慢性支气管炎或肺癌(在线补充相关联表2)。没有一个SP-B基因型用任何这些肺部疾病的关联,除了rs3024791 AA基因型,这表明用于治疗哮喘超过GG 1.8倍增加的风险。
讨论
在遗传变异SP-B已与COPD的几个相关研究3,9,16,18,因此,可能对COPD的在总人口中的发展的重要性。我们确定是否三个功能多态性SP-B用一个大的同质丹麦人样本中肺功能差和COPD相关。我们发现,有显著功率,这些多态性不与肺功能或COPD整体或吸烟者的风险。这使得它不太可能的遗传变异临床上可用于评估COPD的风险或确定要化治疗COPD亚组。
在rs113086多态性的C等位基因有以前,在与<1000人参加,研究一直与COPD患者COPD的危险,严重呼吸道梗阻和疾病加重的增加有关3,14,16,18。相比之下,本研究以1万名>参与者为基础,表明rs1130866多态性并不影响慢性阻塞性肺病的风险、COPD的严重程度或任何其他额外肺部疾病的总体或吸烟者的风险。我们确实在从不吸烟的人群中发现了COPD住院治疗风险降低的趋势。然而,这一结果不能在分析肺活量定义的COPD或肺功能时得到证实。因此,我们把这解释为一个可能是虚假的发现。我们关于肺功能的数据与之前对健康男性的研究一致,该研究表明rs1130866和FEV之间没有联系1% pred或FVC % pred21。
该SP-B启动子变异rs2077079和rs3024791在之前的小于400名参与者的研究中与COPD患者气道阻塞的严重程度和病情恶化有关,但与COPD的发展风险无关3,16。这两种多态性的ALTER转录SP-B基因,并且可以与在气道中SP-B水平的改变相关联。我们没有发现这两个启动子的任何整体协会与肺功能,慢性阻塞性肺病或COPD住院风险的变体。我们以前曾表明,部分SP-B缺乏症,由于罕见的121ins2突变与降低肺功能相关和吸烟者增加COPD的危险4。然而,我们的分层吸烟状况数据时,没有两个子多态性用降低肺功能或吸烟人群COPD的危险性。
提示rs1130866多态性可能需要其他相互作用的因素来改变肺表型。郭et al。3提示基因-基因和基因-环境的相互作用可能是重要的,以及Hershet al。18发现rs113086与COPD只能与一个基因吸烟相互作用项的存在的统计模型相关联。为了模仿基因 - 基因相互作用和基因与环境的相互作用,我们评估肺功能和由吸烟状况进行分层rs1130866,rs2077079和rs3024791组合计算的慢性阻塞性肺病的风险估计。根据吸烟状况分层分析时,我们是无法显示的关联SP-B吸烟人群中肺功能和慢性阻塞性肺病风险的基因型组合。在不吸烟者中,我们确实发现了某些基因型组合与肺功能或COPD之间的联系。然而,这些结果在生物学上可能是不可信的,并且不能通过肺功能或研究的其他COPD终点得到证实。如果校正60和30多次比较进行分析SP-B组合和肺功能(图。2),SP-B合并慢性阻塞性肺病(图。4),在不吸烟者中观察到的结果没有统计学意义。因此,我们把这些发现解释为可能是虚假的结果。缺乏整体的联想SP-B与肺功能和疾病在我们的研究中多态性是最近全基因组关联分析和新的荷兰人口/病例对照研究的支持22-24。
随着的变化SP-B已与超过COPD等呼吸系统疾病有关9,10,25我们还测试了三个多态性与常见的肺部疾病,如哮喘,肺炎和肺癌的风险之间的关联。我们发现之间没有一致的关联SP-B基因型和我们检查的任何肺部疾病,除了哮喘。同以前关于SP-C的报告一样26,27,与SP-B蛋白质中,我们确实发现之间的关联SP-Brs3024791罕见与常见的纯合性和哮喘。其他分析时,我们无法证实这一结果SP-B基因型,和进一步的研究将需要最终确定是否SP-Brs3024791 AA基因型与哮喘风险增加有关。
spirometrically定义COPD的一些误判是可能的,这可根据GOLD分级限制亚组分析。用来定义COPD的肺功能检查是不是因为大量的纳入研究对象和我们有限的资金进行后支气管扩张剂。然而,从这个定义不包括哮喘的人并没有显着改变我们的结果。此外,在1991- 1994年调查的个人谁了FEV1/FVC <0.7行支气管扩张术后肺活量测定。如果肺功能和慢性阻塞性肺病仅局限于这一亚组,我们发现FEV无差异1% pred, FEV1根据/ FVC或COPD患病率SP-B基因型或基因型组合。缺乏关联的任何之间SP-B与以往的研究结果相反,肺功能或疾病的多态性可能是由于不同的基因型频率的研究人群。赫什et al。18报道用于箱子0.44为控件和0.46 rs1130866等位基因T的载波频率。我们发现T等位基因的整体频率为0.54。领班et al。16报道的rs3024791 GG、AG和AA基因型的载流子频率分别为0.73、0.25和0.02。我们的结果非常相似(分别为0.75、0.23和0.02)。郭台铭et al。3报道的0.67为控件和0.82 rs1130866 C等位基因的病例的载波频率。我们发现为0.71 rs1130866 C等位基因的总载频。偏差引起的疾病或危险因素调查状态知识似乎不太可能,因为我们的样品是从普通人群中选择和我们的样本的基因分型无病状态或肺功能测试结果研究者的知识进行。
综上所述,我们发现了三种常见的功能多态性SP-B基因不与肺功能降低或整体或吸烟者丹麦普通人群慢性阻塞性肺病的风险。这使得它不太可能,这些遗传变异将在个性化医疗的作用。虽然我们的研究结果是基于对丹麦/欧洲血统的个体,这些多态性中普遍存在许多人群和我们的研究结果可能适用于世界其他地区。
脚注
↵这篇文章有提供补充材料www.www.qdcxjkg.com
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- 收到2010年2月16日。
- 公认2010年7月18日。
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