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[ESH2008]基因、基因组学与高血压的诊断和治疗――新崛起的希望?
[2008/7/14 10:30:00]
 全文(共1页)

高血压的家族聚集性间接证明了遗传因素在高血压发病机制中的作用,由家系研究从而引发了高血压遗传学的研究。而遗传高血压动物模型的成功更进一步支持遗传在高血压发生发展中的关键作用。依据目前国内外研究资料,公认高血压是环境因素和遗传因素共同作用的复杂疾病,遗传因素对高血压的影响占20%~55%。

一、 单基因高血压病的基因诊断
单基因遗传性高血压病是由某个基因突变造成的,符合孟德尔遗传定律,又称孟德尔型高血压。目前明确为单基因高血压病的至少有6种:糖皮质激素可治疗性醛固酮增多症(GRA)、Liddle氏综合征、类盐皮质激素增多征 (AME)、盐皮质激素受体活性突变(MR mutations)、Gordon’s综合征(也称为假性低醛固酮血症Ⅱ型)、高血压伴短指畸形(也称Bilginturan综合征)。单基因高血压病较为少见,通过基因突变筛查可做出准确的基因诊断,指导治疗。但是对单基因高血压病致病基因的研究,拓新了对原发性高血压发病机理和防治的认识,使高血压发病机制的研究深入到肾脏离子通道基因水平,同时也为依据基因变异不同(基因诊断)个体化抗高血压治疗提供了良好的范例。2008年国际高血压峰会上有关于发现已知单基因高血压病的新的致病基因突变的报道,比如导致Liddle氏综合征的上皮钠通道(SCNN1G)基因的多个新突变。但更多报道的是关于单基因高血压病致病基因的普通变异在普通人群中是否参与了血压水平的调节,是否参与了原发性高血压的发病机制。

二、 原发性高血压易感基因
原发性高血压是复杂的多基因疾病。基因研究已经表明不同人群间有多个共同的高血压相关基因定位区域,即人类血压相关的数量性状遗传位点(BP-QTLs)。目前正在对定位于这些区域的基因功能以及影响血压变异的功能变异位点进行研究。近年发展的全基因组扫描技术使人们认识到,多个高血压致病基因可能位于传统血压调节通路内外。个体间血压差异约30%是遗传变异造成的,而70%由环境因素及环境与基因的相互作用造成的。
本次2008国际高血压峰会有130余篇高血压遗传、基因、蛋白等基础研究方面的报道,其中大多数是关于原发性高血压易感基因变异的研究。研究集中在四方面:
1)肾脏水盐代谢离子转运基因(部分为单基因高血压病致病基因)的一般变异(common variants)在普通人群和原发性高血压人群中对血压水平以及高血压靶器官损害和并发症的影响;
2)基因与传统环境因素相互作用对高血压发病发展的影响。
3)传统血压调节通路上关键候选基因变异在高血压发病机制中的作用。
4)传统血压调节通路以外的基因变异对血压的影响。

关于肾脏水盐代谢和离子通道基因变异和血压调节的关系是目前研究热点,2008国际高血压峰会上许多研究作了相应报告。比如Na+-Cl-共转运体(NCCT)、Na+-K+-2Cl-共转运体(NKCC2)和内流钾离子通道蛋白(ROM-K)基因突变可导致Gitelman和Bartter综合征,一种常染色体隐性遗传疾病,其特征是严重的钠流失和低血压。一项研究通过对上述基因测序发现了138个新基因变异,通过生化化验等技术确定了30个具有功能性的变异。在3125例普通人群中发现上述功能变异杂合子携带者(49例)的收缩压显著降低了9.0mmHg,长期平均收缩压和舒张压均低于非携带者,而高血压的发病危险降低了2.4倍。另一项研究报道了ROM-K基因的5个单核苷酸多态(SNPs)与普通人群的24小时收缩压和舒张压有关。SCNN1G基因编码上皮钠通道(ENaC)γ亚基,该基因突变可导致Liddle’s综合征和I型假性低醛固酮血症。有研究报道位于该基因第5内含子的SNP rs13331086在调整年龄、性别和体重指数后仍与收缩压和脉压密切相关。这些研究均提示肾脏水盐代谢和离子通道基因变异参与了普通人群的血压调控。

近年研究提示,许多基因变异与环境因素相互作用参与高血压发病机制。比如药物代谢酶CYP1A2在咖啡代谢中起关键作用,在CYP1A2基因的+734位的C被A替换后酶活性下降。因此CYP1A2*1A携带者可快速代谢咖啡,而CYP1A2*1F携带者对咖啡的代谢缓慢。本次峰会上意大利学者Ragazzo等通过问卷调查依据咖啡饮用情况将533例年轻人分为三组:从不饮咖啡者,中等量饮用咖啡者,大量饮用咖啡者。CYP1A2*1AA、AF、FF的基因型分布频率在三组间无差异。经过7年随访发现323例患者发展为高血压。按基因型分组后发现,在CYP1A2*1F组咖啡与高血压发病密切相关。调整其它危险因素后,以不饮咖啡者为对照,中等量咖啡饮用者高血压危险增加70%(OR=1.7),而大量饮用咖啡者高血压危险增加2倍(OR=3)。这些资料表明某些基因变异只有和环境因素相互作用时才可增加高血压的发病危险。

关于传统血压调节通路上候选基因变异与高血压发病的关系,肾素-血管紧张素系统(RAS)仍是目前研究较多的热点。2008国际高血压峰会上有数篇研究报道了传统血压调节通路以外的对血压有影响的基因变异。如5-羟色胺(5-HT,serotonin),作为一种神经递质和血管活性物质,广泛分布于中枢神经系统和周围组织中。目前对5-HT受体的研究多集中在精神疾病领域。HTR5A是5-羟色胺的一受体亚型,有研究发现该基因的启动子、内含子和下游的12个SNPs与收缩压和左室舒张末直径LVEDD有关,提示5-羟色胺受体在高血压和慢性心衰的发病机制中可能起着一定作用。PDC(phosducin,光导蛋白)基因敲除小鼠在压力诱导下表现为高血压的表型,有研究发现整个PDC基因上下游区域包括PTGS2基因的邻近区域与高血压的多种表型有关,提示PDC参与了高血压的发病机制,可能成为新的重要的高血压候选基因。

三、 继发性高血压的遗传因素
遗传因素在继发高血压的发病机制中同样起着关键作用。比如:原发性色素性结节状肾上腺皮质病(PPNAD),常染色体显性多囊肾病(ADPKD)和嗜铬细胞瘤。这些都是少见病,嗜铬细胞瘤只占新发高血压的0.1%。但在难治性高血压和反复看病的高血压人群中,这些疾病的患病率较高。假性嗜铬细胞瘤一种新的继发性高血压,特征是发作性和不稳定性血压升高。2008国际高血压峰会上美国学者Sharabi Y等报道了对11例假性嗜铬细胞瘤患者检测交感肾上腺功能的结果。通过与9例血压正常者、5例高血压患者进行比较,发现假性嗜铬细胞瘤患者血浆去甲肾上腺素浓度正常,而肾上腺素水平升高120%,肾上腺受体介导的儿茶酚胺的心血管反应显著增加。

目前已能成功对单基因高血压病和继发性高血压进行基因检测,清楚的表明基因研究的进展已有助于高血压的临床诊断和治疗。另外,家系筛选和基因筛查正逐渐成为新的临床手段。继发性高血压的遗传研究进展令人鼓舞,有希望将分子生物学和标准临床诊断整合在一起。

四、高血压药物基因组学
目前只有1/4的高血压患者血压得到较好控制,还有大多数高血压患者血压未达标,是心血管病的高危人群。目前高血压指南建议的药物多种多样,但是最终应选择什么样的治疗方案仍是实验性治疗。个体间降压疗效差异与遗传异质性差异造成的对降血压药物治疗反应不同、服药依从性及药物副作用都有关。现今关于确定降压反应差异预测因素方面的研究进展非常有限。高通量基因分型技术平台的成功建立,使完成跨越全基因组0.5~1.0百万个SNP的基因分型成为可能,不久的将来,快速而且经济便宜的全基因组关联研究将促进药物基因组学的迅速发展。本次2008国际高血压峰会上有多篇关于高血压药物基因组学方面的研究,但多局限于血压调节通路(包括肾脏水盐代谢-离子通道基因)和药物代谢通路上的候选基因SNP关联研究。未来的药物基因组学研究应结合SNP、人类基因组拷贝数变异(CNVs)、表观遗传学DNA甲基化等多个方面的基因信息,这些基因信息组成个体特异的基因签名,影响个体对药物的反应。由于降压药物反应是由多个基因分子变异相互作用确定的,因此统计学、生物学模型及靶组织的分子生物学分析对于此类研究至关重要。未来有可能通过大型临床试验确定影响药物反应的基因变异标记,但是要使药物基因组学由基础研究走向真正的临床应用,需要高通量的基因分型方法和复杂的生物信息分析技术。





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