引用本文: 陳忠云, 衛景沛, 張潔, 史哲, 邢巖. 環氧化酶-2基因-765G/C位點多態性與缺血性腦卒中相關性的Meta分析. 中國循證醫學雜志, 2016, 16(1): 48-53. doi: 10.7507/1672-2531.20160011 復制
2010年全球疾病負擔研究結果顯示,腦卒中已經成為我國居民死亡的主要原因,為患者家庭乃至全社會造成了沉重的經濟負擔 [1]。缺血性腦卒中是最常見的卒中類型,約占全部卒中的80% [2]。作為一種復雜性疾病,缺血性腦卒中是由遺傳因素及環境因素共同所致 [3]。炎性反應在缺血性腦卒中的發病機制中發揮重要作用,編碼炎性分子的基因變異可能影響缺血性腦卒中的發生、發展過程 [4]。
環氧化酶(COX)是催化花生四烯酸合成各種內源性前列腺素(prostaglandins,PGs)和血栓素(TXA2)的限速酶。COX在人體內主要存在COX-1和COX-2兩種亞型。COX-2為誘導型,在正常生理情況下幾乎不表達,只在炎癥及細胞因子等刺激因素誘導下生成,COX-2及其產生的PGE2都在動脈粥樣硬化斑塊上高表達 [5]。人類COX-2基因位于1號染色體q25.2~q25.3,含有10個外顯子和9個內含子。在COX-2基因多態性位點中,-765G/C多態性是最常見的位點之一。已有多項研究探討了COX-2基因-765G/C位點多態性與缺血性腦卒中的相關性,但由于研究對象、樣本量大小、地區、統計方法等因素的差異,導致各研究結論不盡一致。本研究通過對已發表的相關性研究進行Meta分析,以期為基礎研究和臨床工作提供更可靠的證據。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 研究類型
病例對照研究或巢式病例對照研究。
1.1.2 研究對象
經臨床明確診斷的缺血性腦卒中患者。
1.1.3 暴露因素
COX-2基因-765G/C突變。
1.1.4 結局指標
缺血性腦卒中的發病風險。
1.1.5 排除標準
① 重復發表或數據描述不清的研究;② 會議摘要;③ 對照組不符合Hardy-Weinberg(HW)平衡;④ 非中、英文文獻。
1.2 文獻檢索
計算機檢索PubMed、EMbase、The Cochrane Library(2015年第3期)、CNKI、CBM、VIP和WanFang Data數據庫,搜集有關COX-2基因-765G/C位點多態性與缺血性腦卒中發病風險相關性的病例對照研究或巢式病例對照研究,檢索時限從建庫至2015年3月。此外,追溯納入研究的參考文獻,以補充獲取相關文獻。英文檢索詞包括cyclooxygenase-2、COX-2、PTGS2、gene、genes、polymorphism、polymorphisms、variant、variants、genetic、genotype、schemic stroke、cerebrovascular disease、cerebral infarction、cerebral ischemia;中文檢索詞包括環氧化酶-2、環氧合酶-2、COX-2、基因、多態性、變異、突變、缺血性腦卒中、腦梗塞、腦梗死。檢索過程由兩名研究人員同時獨立完成。以PubMed為例,其具體檢索策略見框1。
框 1 PubMed檢索策略
#1 schemic stroke OR cerebrovascular disease OR cerebral infarction OR cerebral ischemia #2 “Stroke”[Mesh] OR “Stroke,Lacunar”[Mesh] #3 “Hypoxia-Ischemia,Brain”[Mesh] #4 “Cerebral Arterial Diseases”[Mesh] #5 “Intracranial Embolism and Thrombosis”[Mesh] #6 #1 OR #2 OR #3 OR #4 OR #5 #7 gene OR genes OR polymorphism OR polymorphisms OR variant OR variants OR genetic OR genotype #8 “Genes”[Mesh] #9 “Polymorphism,Genetic”[Mesh] #10 “Polymorphism,Single Nucleotide”[Mesh] #11 #7 OR #8 OR #9 OR #10 #12 cyclooxygenase-2 OR COX-2 OR PTGS2 #13 “Cyclooxygenase 2”[Mesh] OR “Prostaglandin-Endoperoxide Synthases”[Mesh] #14 #12 OR #13 #15 #6 AND #11 AND #14
1.3 文獻篩選及資料提取
由2位評價員獨立篩選文獻、提取資料并交叉核對,如遇分歧,則咨詢第三方協助判斷,缺乏的資料盡量與作者聯系予以補充。文獻篩選時首先閱讀文題和摘要,在排除明顯不相關的文獻后,進一步閱讀全文,以確定最終是否納入。資料提取內容主要包括:第一作者、發表年份、國家、種族、病例組和對照組樣本量及各基因型分布情況,以及是否符合HW平衡。
1.4 納入研究的偏倚風險評價
采用NOS量表(Newcastle-Ottawa Quality Assessment Scale)評價納入研究的偏倚風險:① 研究人群的選擇:病例確定是否恰當(1分),病例的代表性(1分),對照的選擇(1分),對照的確定(1分);② 組間可比性:設計和統計分析時考慮病例和對照的可比性(2分);③ 暴露因素的測量:暴露因素的確定(1分),采用相同方法確定病例和對照組暴露因素(1分),無應答率(1分)。
1.5 統計分析
采用RevMan 5.1軟件進行Meta分析。本次Meta分析數據類型均為計數資料,故我們采用比值比(OR)為效應指標,各效應量均給出其點估計值和95%CI。納入研究結果間的異質性采用χ2檢驗進行分析(檢驗水準為α=0.1),同時結合I2定量判斷異質性的大小。若各研究結果間無統計學異質性,則采用固定效應模型進行Meta分析;若各研究結果間存在統計學異質性,則進一步分析異質性來源,在排除明顯臨床異質性的影響后,采用隨機效應模型進行Meta分析。明顯的臨床異質性采用亞組分析或敏感性分析等方法進行處理,或只行描述性分析。采用Stata 12.0軟件進行Begg's 檢驗及Egger's 檢驗評估納入研究的發表偏倚。以α=0.05為檢驗水準。
2 結果
2.1 文獻檢索結果
初檢出相關文獻278篇,其中中文163篇,英文115篇,經逐層篩選后,最終納入8篇文獻 [6-13],共10個研究,包括2 611例患者和18 589例對照。文獻篩選流程及結果見圖 1。

2.2 納入研究的基本特征與偏倚風險評價
納入10個研究中,4個研究 [10-13]的對象為黃色人種,4個 [6-9]為高加索人種,2個 [7, 8]為非洲裔美國人。納入研究的基本特征和偏倚風險評價結果見表 1。

2.3 Meta分析結果
Meta分析結果顯示:COX-2基因-765G/C位點多態性與缺血性腦卒中易感性無相關性[GC+CC vs. GG:OR=1.05,95%CI(0.88,1.25),P=0.620;CC vs. GG+GC:OR=1.04,95%CI(0.83,1.30),P=0.730;GC vs. GG:OR=1.04,95%CI(0.87,1.25),P=0.630;CC vs. GG:OR=1.09,95%CI(0.86,1.36),P=0.480;C vs. G:OR=1.03,95%CI(0.89,1.20),P=0.700]。基于人種的亞組分析結果提示:在黃種人、高加索人種中,COX-2基因-765G/C位點多態性與缺血性腦卒中無相關性;而在非洲裔美國人中,COX-2基因-765G/C位點多態性是非洲裔美國人缺血性腦卒中的危險因素[GC+CC vs. GG:OR=1.42,95%CI(1.12,1.78),P=0.003;GC vs. GG:OR=1.39,95%CI(1.09,1.78),P=0.008;CC vs. GG:OR=1.51,95%CI(1.04,2.18),P=0.030;C vs. G:OR=1.27,95%CI(1.08,1.51),P=0.004](表 2)。

2.4 敏感性分析
逐一剔除納入研究進行敏感性分析,Meta分析結果的方向并未發生改變,僅在顯性模型(GC+CC vs. GG)、共顯性模型(GC vs. GG)和等位基因模型(C vs. G)分析中,在剔除李建業等 [11]的研究后,研究間異質性消失(I2分別為44%、43%、45%)。
2.5 發表偏倚分析
漏斗圖分析結果顯示,5種遺傳模型下,各研究在漏斗兩側的分布對稱性較好,提示無明顯發表偏倚(圖 2~6)。Begg檢驗(顯性模型P=1.000,隱性模型P=1.000,雜合子模型P=0.592,純合子模型P=0.858,等位基因模型P=1.000)和Egger檢驗(顯性模型P=0.754,隱性模型P=0.615,雜合子模型P=0.771,純合子模型P=0.516,等位基因模型P=0.994)也顯示無明顯發表偏倚。





3 討論
缺血性腦卒中作為一種復雜性疾病,動脈粥樣硬化和血栓形成是其重要的病理生理基礎。COX-2作為一種炎性介質,不僅參與動脈粥樣硬化的形成,而且可能在其發生、發展和轉歸過程中均具有重要影響。Cipollone等 [14]發現,炎性介導的COX-2可以促進PGE2的表達并影響炎性斑塊的穩定性。COX-2蛋白的表達量在影響PG合成及粥樣硬化斑塊破裂過程中發揮著重要作用。而COX-2蛋白的表達量主要受轉錄水平調控和轉錄后調控。因此,研究COX-2基因多態性顯得尤為重要。既往多數研究發現,COX-2基因-765G/C位點多態性可能是缺血性心腦血管疾病的遺傳保護因子 [15, 16]。然而,在一些研究中并未發現這種結論 [9, 17],有些甚至是矛盾的 [7]。
我們的研究發現,COX-2基因-765G/C位點多態性5種遺傳模型下均未發現與缺血性腦卒中易感性存在相關性。在基于人種的亞組分析結果提示:在非洲裔美國人中,COX-2基因-765G/C位點顯性遺傳模型、共顯性遺傳模型、等位基因模型與缺血性腦卒中易感性之間存在相關性;而在黃種人、高加索人種中,該位點突變與缺血性腦卒中無相關性。在本Meta分析中,納入研究存在中度異質性,其原因包括:① 納入研究的地域、種族不同;② 納入研究僅為已發表文獻;③ 納入研究語種僅限于中、英文。按照種族進行的亞組分析提示,在不同的遺傳模型中,異質性來源不同,黃色人種是顯性模型異質性的主要來源,而隱性模型異質性主要源于高加索人種,可見不同種族的遺傳背景因素可能是導致異質性的主要原因。
本系統評價的局限性:① 僅納入中、英文文獻,缺乏灰色文獻,存在選擇性偏倚的可能性;② 納入研究數較少,部分研究樣本量偏小,不排除假陽性結果的可能性;③ 不同病因的缺血性腦卒中可能存在不同的遺傳背景,忽略這種差異可能會得到矛盾的結論 [18],大部分納入研究未明確缺血性腦卒中的病因,故無法進一步進行亞組分析,可能是導致異質性的重要原因,從而可能影響Meta 分析結果的可靠性;④ 缺血性腦卒中作為一種多基因遺傳性疾病,可能存在基因之間,基因與環境之間的交互作用,本研究并未闡述其交互作用。
總之,COX-2基因-765G/C位點多態性可能是非洲裔美國人缺血性腦卒中的遺傳危險因素,與黃種人及高加索人種缺血性腦卒中的易感性無關。但上述結論尚需更多高質量、大樣本的研究予以驗證。
2010年全球疾病負擔研究結果顯示,腦卒中已經成為我國居民死亡的主要原因,為患者家庭乃至全社會造成了沉重的經濟負擔 [1]。缺血性腦卒中是最常見的卒中類型,約占全部卒中的80% [2]。作為一種復雜性疾病,缺血性腦卒中是由遺傳因素及環境因素共同所致 [3]。炎性反應在缺血性腦卒中的發病機制中發揮重要作用,編碼炎性分子的基因變異可能影響缺血性腦卒中的發生、發展過程 [4]。
環氧化酶(COX)是催化花生四烯酸合成各種內源性前列腺素(prostaglandins,PGs)和血栓素(TXA2)的限速酶。COX在人體內主要存在COX-1和COX-2兩種亞型。COX-2為誘導型,在正常生理情況下幾乎不表達,只在炎癥及細胞因子等刺激因素誘導下生成,COX-2及其產生的PGE2都在動脈粥樣硬化斑塊上高表達 [5]。人類COX-2基因位于1號染色體q25.2~q25.3,含有10個外顯子和9個內含子。在COX-2基因多態性位點中,-765G/C多態性是最常見的位點之一。已有多項研究探討了COX-2基因-765G/C位點多態性與缺血性腦卒中的相關性,但由于研究對象、樣本量大小、地區、統計方法等因素的差異,導致各研究結論不盡一致。本研究通過對已發表的相關性研究進行Meta分析,以期為基礎研究和臨床工作提供更可靠的證據。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 研究類型
病例對照研究或巢式病例對照研究。
1.1.2 研究對象
經臨床明確診斷的缺血性腦卒中患者。
1.1.3 暴露因素
COX-2基因-765G/C突變。
1.1.4 結局指標
缺血性腦卒中的發病風險。
1.1.5 排除標準
① 重復發表或數據描述不清的研究;② 會議摘要;③ 對照組不符合Hardy-Weinberg(HW)平衡;④ 非中、英文文獻。
1.2 文獻檢索
計算機檢索PubMed、EMbase、The Cochrane Library(2015年第3期)、CNKI、CBM、VIP和WanFang Data數據庫,搜集有關COX-2基因-765G/C位點多態性與缺血性腦卒中發病風險相關性的病例對照研究或巢式病例對照研究,檢索時限從建庫至2015年3月。此外,追溯納入研究的參考文獻,以補充獲取相關文獻。英文檢索詞包括cyclooxygenase-2、COX-2、PTGS2、gene、genes、polymorphism、polymorphisms、variant、variants、genetic、genotype、schemic stroke、cerebrovascular disease、cerebral infarction、cerebral ischemia;中文檢索詞包括環氧化酶-2、環氧合酶-2、COX-2、基因、多態性、變異、突變、缺血性腦卒中、腦梗塞、腦梗死。檢索過程由兩名研究人員同時獨立完成。以PubMed為例,其具體檢索策略見框1。
框 1 PubMed檢索策略
#1 schemic stroke OR cerebrovascular disease OR cerebral infarction OR cerebral ischemia #2 “Stroke”[Mesh] OR “Stroke,Lacunar”[Mesh] #3 “Hypoxia-Ischemia,Brain”[Mesh] #4 “Cerebral Arterial Diseases”[Mesh] #5 “Intracranial Embolism and Thrombosis”[Mesh] #6 #1 OR #2 OR #3 OR #4 OR #5 #7 gene OR genes OR polymorphism OR polymorphisms OR variant OR variants OR genetic OR genotype #8 “Genes”[Mesh] #9 “Polymorphism,Genetic”[Mesh] #10 “Polymorphism,Single Nucleotide”[Mesh] #11 #7 OR #8 OR #9 OR #10 #12 cyclooxygenase-2 OR COX-2 OR PTGS2 #13 “Cyclooxygenase 2”[Mesh] OR “Prostaglandin-Endoperoxide Synthases”[Mesh] #14 #12 OR #13 #15 #6 AND #11 AND #14
1.3 文獻篩選及資料提取
由2位評價員獨立篩選文獻、提取資料并交叉核對,如遇分歧,則咨詢第三方協助判斷,缺乏的資料盡量與作者聯系予以補充。文獻篩選時首先閱讀文題和摘要,在排除明顯不相關的文獻后,進一步閱讀全文,以確定最終是否納入。資料提取內容主要包括:第一作者、發表年份、國家、種族、病例組和對照組樣本量及各基因型分布情況,以及是否符合HW平衡。
1.4 納入研究的偏倚風險評價
采用NOS量表(Newcastle-Ottawa Quality Assessment Scale)評價納入研究的偏倚風險:① 研究人群的選擇:病例確定是否恰當(1分),病例的代表性(1分),對照的選擇(1分),對照的確定(1分);② 組間可比性:設計和統計分析時考慮病例和對照的可比性(2分);③ 暴露因素的測量:暴露因素的確定(1分),采用相同方法確定病例和對照組暴露因素(1分),無應答率(1分)。
1.5 統計分析
采用RevMan 5.1軟件進行Meta分析。本次Meta分析數據類型均為計數資料,故我們采用比值比(OR)為效應指標,各效應量均給出其點估計值和95%CI。納入研究結果間的異質性采用χ2檢驗進行分析(檢驗水準為α=0.1),同時結合I2定量判斷異質性的大小。若各研究結果間無統計學異質性,則采用固定效應模型進行Meta分析;若各研究結果間存在統計學異質性,則進一步分析異質性來源,在排除明顯臨床異質性的影響后,采用隨機效應模型進行Meta分析。明顯的臨床異質性采用亞組分析或敏感性分析等方法進行處理,或只行描述性分析。采用Stata 12.0軟件進行Begg's 檢驗及Egger's 檢驗評估納入研究的發表偏倚。以α=0.05為檢驗水準。
2 結果
2.1 文獻檢索結果
初檢出相關文獻278篇,其中中文163篇,英文115篇,經逐層篩選后,最終納入8篇文獻 [6-13],共10個研究,包括2 611例患者和18 589例對照。文獻篩選流程及結果見圖 1。

2.2 納入研究的基本特征與偏倚風險評價
納入10個研究中,4個研究 [10-13]的對象為黃色人種,4個 [6-9]為高加索人種,2個 [7, 8]為非洲裔美國人。納入研究的基本特征和偏倚風險評價結果見表 1。

2.3 Meta分析結果
Meta分析結果顯示:COX-2基因-765G/C位點多態性與缺血性腦卒中易感性無相關性[GC+CC vs. GG:OR=1.05,95%CI(0.88,1.25),P=0.620;CC vs. GG+GC:OR=1.04,95%CI(0.83,1.30),P=0.730;GC vs. GG:OR=1.04,95%CI(0.87,1.25),P=0.630;CC vs. GG:OR=1.09,95%CI(0.86,1.36),P=0.480;C vs. G:OR=1.03,95%CI(0.89,1.20),P=0.700]。基于人種的亞組分析結果提示:在黃種人、高加索人種中,COX-2基因-765G/C位點多態性與缺血性腦卒中無相關性;而在非洲裔美國人中,COX-2基因-765G/C位點多態性是非洲裔美國人缺血性腦卒中的危險因素[GC+CC vs. GG:OR=1.42,95%CI(1.12,1.78),P=0.003;GC vs. GG:OR=1.39,95%CI(1.09,1.78),P=0.008;CC vs. GG:OR=1.51,95%CI(1.04,2.18),P=0.030;C vs. G:OR=1.27,95%CI(1.08,1.51),P=0.004](表 2)。

2.4 敏感性分析
逐一剔除納入研究進行敏感性分析,Meta分析結果的方向并未發生改變,僅在顯性模型(GC+CC vs. GG)、共顯性模型(GC vs. GG)和等位基因模型(C vs. G)分析中,在剔除李建業等 [11]的研究后,研究間異質性消失(I2分別為44%、43%、45%)。
2.5 發表偏倚分析
漏斗圖分析結果顯示,5種遺傳模型下,各研究在漏斗兩側的分布對稱性較好,提示無明顯發表偏倚(圖 2~6)。Begg檢驗(顯性模型P=1.000,隱性模型P=1.000,雜合子模型P=0.592,純合子模型P=0.858,等位基因模型P=1.000)和Egger檢驗(顯性模型P=0.754,隱性模型P=0.615,雜合子模型P=0.771,純合子模型P=0.516,等位基因模型P=0.994)也顯示無明顯發表偏倚。





3 討論
缺血性腦卒中作為一種復雜性疾病,動脈粥樣硬化和血栓形成是其重要的病理生理基礎。COX-2作為一種炎性介質,不僅參與動脈粥樣硬化的形成,而且可能在其發生、發展和轉歸過程中均具有重要影響。Cipollone等 [14]發現,炎性介導的COX-2可以促進PGE2的表達并影響炎性斑塊的穩定性。COX-2蛋白的表達量在影響PG合成及粥樣硬化斑塊破裂過程中發揮著重要作用。而COX-2蛋白的表達量主要受轉錄水平調控和轉錄后調控。因此,研究COX-2基因多態性顯得尤為重要。既往多數研究發現,COX-2基因-765G/C位點多態性可能是缺血性心腦血管疾病的遺傳保護因子 [15, 16]。然而,在一些研究中并未發現這種結論 [9, 17],有些甚至是矛盾的 [7]。
我們的研究發現,COX-2基因-765G/C位點多態性5種遺傳模型下均未發現與缺血性腦卒中易感性存在相關性。在基于人種的亞組分析結果提示:在非洲裔美國人中,COX-2基因-765G/C位點顯性遺傳模型、共顯性遺傳模型、等位基因模型與缺血性腦卒中易感性之間存在相關性;而在黃種人、高加索人種中,該位點突變與缺血性腦卒中無相關性。在本Meta分析中,納入研究存在中度異質性,其原因包括:① 納入研究的地域、種族不同;② 納入研究僅為已發表文獻;③ 納入研究語種僅限于中、英文。按照種族進行的亞組分析提示,在不同的遺傳模型中,異質性來源不同,黃色人種是顯性模型異質性的主要來源,而隱性模型異質性主要源于高加索人種,可見不同種族的遺傳背景因素可能是導致異質性的主要原因。
本系統評價的局限性:① 僅納入中、英文文獻,缺乏灰色文獻,存在選擇性偏倚的可能性;② 納入研究數較少,部分研究樣本量偏小,不排除假陽性結果的可能性;③ 不同病因的缺血性腦卒中可能存在不同的遺傳背景,忽略這種差異可能會得到矛盾的結論 [18],大部分納入研究未明確缺血性腦卒中的病因,故無法進一步進行亞組分析,可能是導致異質性的重要原因,從而可能影響Meta 分析結果的可靠性;④ 缺血性腦卒中作為一種多基因遺傳性疾病,可能存在基因之間,基因與環境之間的交互作用,本研究并未闡述其交互作用。
總之,COX-2基因-765G/C位點多態性可能是非洲裔美國人缺血性腦卒中的遺傳危險因素,與黃種人及高加索人種缺血性腦卒中的易感性無關。但上述結論尚需更多高質量、大樣本的研究予以驗證。