血小板膜GPⅠbα基因多态性与血栓性疾病相关性的研究进展

    作者：马芳综述 戴克胜，吴俊英    作者单位：（1.蚌埠医学院临床检验诊断学教研室，蚌埠 233030，2.北京航空航天大学，北京 100083）     【关键词】  血小板膜GPⅠbα； 基因多态性；

    血栓性疾病血栓性疾病的发生是遗传因素、环境因素（激素、吸烟、肥胖等）及伴发疾病（糖尿病、高血压、高脂血症、系统性红斑狼疮等）相互作用的结果。血小板膜糖蛋白（Glycoprotein，GP）是细胞黏附受体整合素家族的成员，在血栓形成过程中起关键作用。研究发现，有些血小板膜GP的基因多态性可能是血栓性疾病的遗传危险因素[1]。现将血小板膜GPⅠbα基因多态性与血栓性疾病相关性的研究状况综述如下。

    GPⅠbα是血小板膜主要GP之一GPⅠb的亚单位，GPⅠb为常染色体共显性遗传。GPⅠbα氨基端的球形区域（1－282残基）是GPⅠbⅨⅤ复合物的配体主要结合区，其主要配体为vWF，然后为凝血酶、白细胞整合素Mac1、表达于活化血小板及内皮细胞表面的P选择素、高分子质量激肽原及凝血因子Ⅺ和Ⅻ[2]。GPⅠbα为含糖量最多的血小板膜GP，基因定位于17p12，全长3 530 bp，共含610个氨基酸，是调节切变力诱导的血小板活化、黏附、聚集的主要血小板受体。GPⅠbα基因在人群中呈高度多态性分布，其遗传多态性是血小板功能的主要影响因素，但是否与血栓性疾病有关联，尚有争议[1]。

    目前，已有研究证实GPⅠbα至少存在5种遗传多态性：① 人类血小板同种抗原HPA2多态性，② 巨糖肽区VNTR多态性，③ 位于起始密码子上游的Kozak序列－5T/C多态性，④ EF多态性，⑤ KL多态性。其中前三者备受关注，可能与血栓性疾病有关联。VNTR和HPA2多态性影响蛋白质的结构，而Kozak序列多态性可能与蛋白质的表达水平有关。后两者位于GPⅠbα基因编码区但并不改变相应氨基酸的编码[3]。

    1  HPA2多态性与血栓性疾病的关系

    HPA2为人类血小板特异同种抗原，其基因序列在524位核苷酸发生C/T置换可引起相应编码的145氨基酸Thr/Met二态性（T145M）；HPA2a多态性中为Thr，HPA2b中为Met。HPA2多态性定位于GPⅠbα氨基端基因编码区的弹性蛋白酶敏感区，临近vWF结合位点，其氨基酸的改变可致GPⅠbα分子结构的变化，但并不影响 Ristocetin和Botrocetin 诱导的血小板聚集反应，可能与冠心病的发生存在相关性[4]。这类血小板在流场中的反应性如何，目前尚无报道。

    近年来，国内外有关GPⅠbα基因HPA2多态性与冠心病关系的研究颇多，但由于种族和样本差异，结论不一。1996年美国学者[5]首先报道了HPA2多态性与冠心病无关。但也有研究得出相反的结论。Murata[6]发现≤60岁的日本人群中，HPA2Met等位基因是冠心病发病的独立危险因素，且与冠心病的严重程度显著相关。我国学者[7]、西班牙学者Gonzalez[8]的研究结果均表明Met阳性基因型与冠心病存在相关性。有研究表明[9]，HPA2Met等位基因至少在青至中年这一年龄段是急性心源性猝死及致死性心肌梗死（MI）的遗传危险因素。可能大多数MI危险因素随年龄的增长才逐渐出现并发展，因而使得作为遗传危险因素的 Met 阳性基因型在年轻患者中更加突出。

    2  VNTR多态性与血栓性疾病的关系

    VNTR相当于cDNA序列1 285～1 323位的39 bp，编码Ser 399～Thr 411的13个氨基酸区段，因39 bp串联重复次数不同使编码GPⅠbα巨糖肽区的蛋白分子长度不同，构成了可变数目串联重复序列（VNTR）多态性。目前已知39 bp串联重复1～4次不等，分别依次以D VNTR、C VNTR等命名。

    VNTR多态性的每个重复序列导致蛋白质分子长度增加13个氨基酸，使得vWF结合区远离血小板膜，从而将分子暴露于更大的切变力，导致vWF和GPⅠbα相互作用的阈值降低。此外，与vWF的有效结合需包含至少两条GPⅠbα多肽链的超复合体，不对称长度的GPⅠbα多肽配对将导致其与配体结合能力的相对减弱[10]。上述两点可能是导致VNTR多态性影响GPⅠbα受体功能的原因。Ozelo等[11]对欧洲、非洲和巴西人群的研究发现缺乏39 bp重复序列的罕见的E基因型，两名具有E基因型的个体其血小板的功能无明显异常。

    国外对VNTR多态性的研究较多。1998年，Murata等在41例冠状动脉疾病患者和86名健康人中测定了VNTR，并发现VNTR A是冠状动脉疾病的一个独立危险因子。Kenny等[12]对1 014名白人进行研究，发现VNTR基因型与MI的发生无关。Christian Meisel等[9]对149例急性非致死性MI患者和207例正常对照的研究表明，VNTR与急性非致死性MI无相关性。Mikkelsson[13]研究发现，VNTR B是青壮年因MI等原因猝死的一个遗传危险因素。但Carlsson未见VNTR等位基因与脑梗死相关。Feinbloom等[14]则认为VNTR－BC基因型是冠心病的危险因素。国内尚未见有VNTR多态性与血栓性疾病关系的研究报道。

    3  Kozak序列－5T/C多态性与血栓性疾病的关系

    Kozak 序列－5T/C多态性为GPⅠbα基因外显子的非编码区起始密码子（ATG）上游5’端－5位置的一个核苷酸T/C置换。Satu Kask等[1]分析了50例芬兰人的GPⅠbα基因，发现其基因启动子上游－5 bp处存在T→C突变即R/S多态性，基因频率分别为R（Hae Ⅲ+ ）16%，S （Hae Ⅲ ）84 %。

    Kozak 序列－5T/C多态性改变了GPⅠbIXV在血小板表面的表达密度，健康人Kozak多态性影响高切变力下血小板栓子的形成。有研究发现，Kozak 多态性的－5C等位基因在50岁以下的早期MI和有冠脉疾病的家系中有较高的发病率。在缺血性脑卒中患者中也证实了Kozak 多态性是独立危险因素。Kenny等[12]研究发现，不稳定冠脉综合征的白人患者－5C基因型与随后发生的MI有关。相反，Frank等[15]对79名患者的研究显示C等位基因在年轻女性中患MI或中风的危险性并没增加，反而有保护作用。Douglas等[16]则认为 TT 纯合子是MI的重要原因，而 TC 杂合子的C等位基因在MI的发生中起保护作用。Ozelo等[5]则认为 Kozak 序列多态性与冠心病间不存在相关性。

    狼疮抗凝物质（LA）是血栓性疾病的一代用标记。血中含LA的患者其VNTR等位基因与健康人无差别，Kozak 多态性的-5C等位基因频率明显高于健康人，-5C等位基因频率在有血栓性疾病史同时血中有持续存在的LA（LA/TE+）患者中也高于正常对照组，但在LA/TE+和LA/TE无差别[17]。系统性红斑狼疮患者中约 4%～14％可发生血栓，并成为患者的死亡原因。Petra等[18]研究发现，LA患者Kozak序列-5C等位基因与血栓性疾病相关；脑梗死患者体内存在明显的高凝状态，LA阳性率明显高于正常对照组，LA可能是引起脑梗塞患者体内高凝状态的重要原因之一。因此，Kozak 多态性可能只是促使血中有LA的病人转为血栓性疾病的更有力的因素[18]。

    4  HPA2与VNTR 多态性间的不均衡连锁

    VNTR 和 HPA2 多态性间存在很强的不均衡连锁[3，9]。Kaski等[3]发现人群中最常见的等位基因是VNTR C，HPA2a与RS、EF、KL多态性相关；根据长度多态性将等位基因分类毫无意义。D等位基因与S/HPA2a/E/K 连锁，类似地，B等位基因与S/HPA2b/E/K连锁；反过来，所有携带HPA2b 等位基因的个体都携带B等位基因。可见，HPA2a 与D等位基因连锁遗传，HPA2b 与B等位基因连锁遗传。在高加索，Thr 145（HPA2a）几乎是唯一与VNTR C、D有关的等位基因，而Met 145（HPA2b）等位基因则与VNTR A、VNTR B有关[19]；Ishida等[20]研究发现在日本人群中，-5C（S）等位基因与VNTR C、D和Thr 145（HPA2a）有关。

    近年来，关于VNTR B/HPA2b（Met 145）等位基因可能是动脉血栓形成的一个危险因子的研究已陆续有报道。GonzalezConejero等也观察到它与急性缺血性冠脉综合征和急性脑血管疾病相关，而与静脉血栓无关。

    5  存在问题及前景展望 

    国内外关于血小板膜GPⅠbα基因多态性与血栓性疾病的关系有诸多研究，但结论不一，甚至存在矛盾。归结起来，可能存在以下几个主要问题。

    首先，样本例数的限制。其次，研究对象存在种族、地区、年龄、性别等差异，是否掌握血栓性疾病患者的第一手资料如血栓形成的部位、栓塞的程度等。再次，基因检测技术和手段的准确性。因此，只有建立一个囊括不同时期、不同地域、不同种族、年龄、性别的成千上万名研究对象资料的大型数据库才能缩小众多研究结果间的差异，得出公认的结果。

    血小板在血栓尤其是动脉血栓形成中起重要作用，GPⅠbα 基因多态性可影响GPⅠb/Ⅸ/Ⅴ在血小板膜表面的表达或影响其结构。GPⅠb/Ⅸ/Ⅴ的高表达可能会增加血小板在受损血管局部的反应性，从而促进血栓形成；GPⅠb/Ⅸ/Ⅴ的结构改变可能会影响vWF结合区与血小板膜的距离，从而影响其与vWF的有效结合，进而影响血栓形成。因此，可应用ELISA、荧光免疫法或化学发光法定量测定GPⅠbα，借以选择适当的抗体如抗GPⅠbα的单克隆抗体与血小板进行特异性反应，有效抑制血小板的功能，研制新型抗血栓药物具有广泛的应用前景。

    HPA2、VNTR 和 Kozak 序列多态性与动脉血栓之间的关系目前仍有争议。深入研究血小板膜GPⅠbα 基因多态性及其与血栓形成的关系，对血栓性疾病的防治有重要的指导意义。 

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