研究论著
198例儿童哮喘4种基因多态性分布特征及个体化效果分析
刘勇 陆婉秋
【摘要】 目的 探讨4种儿童哮喘相关基因位点的多态性分布特征，分析药物基因检测结果在指导哮喘患儿个体化中的临床疗效，为哮喘患儿的个体化提供新的临床依据。方法 收集396例非急性发作期轻-中度哮喘患儿，选取其中198例作为干预组，采集口腔黏膜脱落细胞，对IL -13基因R110Q （IL -13 R110Q ）、IL -4基因-590C>T
（IL -4-590C>T ）、β2肾上腺素能受体基因R16G （ADRB2 R16G ）和IgE 高亲和力受体β链基因E237G （FcER1B E237G ）4个基因位点的多态性及哮喘药物基因进行检测，分析儿童哮喘基因多态性的分布特征；余198例未行4个基因位点的多态性及哮喘药物基因检测的哮喘患儿作为对照组。2组哮喘患儿均使用吸入性糖皮质激素（ICS ），其中干预组根据哮喘药物基因检测结果选择相应的ICS 类型，随访3个月，分别于入组时、1个月、3个月进行儿童哮喘控制测试评分，评价个体化用药疗效。结果 IL -13 R110Q 位点AA 、AG 、GG 的基因型频率分别为7.1%、40.4%、52.5%，IL -4-590C>T 位点TT 、CT 、CC 的基因型频率分别为74.3%、22.2%、3.5%，ADRB2 R16G 的AA 、AG 、GG 基因型频率分别为44.4%、38.4%、17.2%，FcER1B E237G 的AA 、AG 、GG 基因型频率分别为69.2%、26.8%、4.0%；3个月干预组儿童呼吸和哮喘控制测试评分、儿童哮喘控制测试评分、哮喘控制测试评分均优于对照组（P 均< 0.05）。结论 IL -13、IL -4、ADRB2及FcER1B 基因多态性具有自身的分布特点，患儿在根据药物基
因检测结果进行个体化后哮喘可获改善。
【关键词】 儿童哮喘；基因多态性；白介素-13；白介素-4；β2肾上腺素能受体；IgE 高亲和力受体β链； 吸入性糖皮质激素；个体化
Analysis of the distribution characteristics of four gene polymorphisms and individualized therapeutic effect in 198 children with asthma Liu Yong △， Lu Wanqiu. △Guizhou Medical University， Guiyang 550004， China Corresponding author， Lu Wanqiu
【Abstract 】 Objective To investigate the distribution characteristics of four gene polymorphisms ， evaluate the clinical
e ffi cacy o
f dru
g -gene test results in guiding individualized treatment for pediatric asthma ， and provide novel clinical evidence.
Methods A total of 396 children with non -acute mild to moderate asthma diagnosed were recruited. Among them ， 198 cases were assigned into the intervention group. The exfoliated cells of oral mucosa were collected to detect the polymorphisms of IL -13 gene
R110Q （IL -13 R110Q ）， IL -4 gene -590C>T （IL -4-590C>T ）， β2 adrenergic receptor gene R16G （ADRB2 R16G ） and IgE receptor β chain gene E237G （FcER1B E237G ） and asthma drug -genes. The distribution characteristics of asthma gene polymorphisms in
children were statistically analyzed. The remaining 198 children with asthma without detection of four gene polymorphisms and asthma drug -genes were allocated into the control group. All children in two groups received inhaled corticosteroids （ICS ）. Patients in the intervention group were given with appropriate types of ICS according to the results of asthma drug -gene detection. The patients were
followed up for 3 months. Appropriate asthma control scoring tools for children were selected to score and record the questionnaire at the time of enrollment ， 1 month and 3 months after treatment ， and then the e ffi cacy of individualized medication was statistically analyzed and evaluated. Results The genotype frequencies of AA ， AG and GG at IL -13 R110Q locus were 7.1%， 40.4% and 52.5%， respectively. The genotype frequencies of TT ， CT and CC at IL -4-590C>T locus were 74.3%， 22.2% and 3.5%， respectively. Genotype
frequencies of AA ， AG and GG at ADRB2 R16G locus were 44.4%， 38.4% and 17.2%， respectively. The AA ， AG and GG genotype
frequencies at FcER1B E237G site were 69.2%， 26.8% and 4.0%， respectively. The Test for Respiratory and Asthma Control in Kids （TRACK ）， Childhood Asthma Control Test （C -ACT ） and Asthma Control Test （ACT ） scores in the intervention group were
signi fi cantly better than those in the control group at 3 months after treatment （all P < 0.05
）. Conclusions The polymorphisms of
作者单位：550004 贵阳，贵州医科大学（刘勇）；550004 贵阳，贵州医科大学附属医院儿科 贵州省儿童医学中心（陆婉秋）通信作者，陆婉秋
DOI: 10.3969/j.issn.0253-9802.2022.09.011
欢迎扫码观看 文章视频简介
哮喘是常见的慢性气道疾病，其临床表现主要为反复喘息、咳嗽、气促和胸闷，通常在夜间和（或）凌晨发作或加剧［1］。哮喘严重影响患儿健康，并给社会带来沉重的负担，以及对家庭和主要照顾者都有一定程度的负面影响［2-3］。目前大多认为哮喘是一种由免疫、遗传、环境等因素导致的多因素疾病，其遗传与多个基因位点有关。研究者报道，IL-13基因R110Q（IL-13 R110Q）、
IL-4基因-590C>T（IL-4-590C>T）、β2肾上腺素能受体基因R16G（ADRB2 R16G）、IgE高亲和力受体β链基因E237G（FcER1B E237G）组成的四位点模型是哮喘易感基因的最佳预测模型［4］。单核苷酸多态性与药物关系密切，并且与哮喘的易感性及其严重程度有关［5-7］。刘艳琳等［7］研究显示，实现哮喘个体化需要以药物基因检测作为方向，然而，目前国内相关临床数据有限，仍然需要大样本研究来获取更可靠的临床数据。本研究主要分析了198例儿童哮喘4种相关基因（IL-13 R110Q、IL-4-590C>T、ADRB2 R16G、FcER1B E237G）的多态性，描述哮喘儿童的遗传特征，观察并分析了哮喘相关药物基因检测结果指导哮喘患儿个体化后的临床疗效，进而为哮喘患儿的个体化提供临床数据支持。
对象与方法
一、研究对象
选取2019年7月到2021年9月在贵州医科大学附属医院儿科门诊确诊的396例非急性发作期轻-中度哮喘儿童作为研究对象。干预组198例，行四基因位点的多态性及哮喘药物基因检测；对照组198例，未行四基因位点的多态性及哮喘药物基因检测。入组标准：①非急性发作期的轻-中度哮喘儿童，哮喘的诊断及分级标准参照《儿童支气管哮喘诊断与防治指南（2016年版）》；②初诊支气管哮喘且未规范；③贵州省内本地居民。排除标准：合并引起咳嗽、喘息为主要症状的其他疾病，包括支气管异物、
、先天性心脏病、先天性呼吸系统畸形、支气管狭窄、胃食管反流病、先天性免疫缺陷病等。此研究经贵州医科大学伦理委员会批准［批件号：2021伦审第（155）号］，所有患儿的监护人均已签署知情同意书。
二、方法
1. 干预组DNA的提取
干预组行四基因位点的多态性及哮喘药物基因检测。收集患儿口腔双侧内腮颊黏膜拭子，并置于专用离心管，−20 ℃冰箱保存，送至上海解码医学检验所，应用天根口腔拭子基因组DNA提取试剂盒（美国Agena Bioscience公司），按试剂盒说明书步骤提取DNA。
2. 基因多态性分析
将提取的DNA样本经过PCR、扩增、纯化、引物延伸、纯化、点样等步骤，最后运用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪（MALDI-TOF MS）对IL-13 R110Q、IL-4-590C>T、ADRB2 R16G、FcER1B E237G 4个哮喘易感基因位点的单核苷酸多态性（SNP）进行基因分型。其中IL-13 R110Q 位点有3种基因型，分别为AA、AG、GG；IL-4-590C > T位点有3种基因型，分别为TT、CT、CC；ADRB2 R16G位点有3种基因型，分别为AA、AG、GG；FcER1B E237G位点有3种基因型，分别为AA、AG、GG。
将4个基因位点均不携带风险等位基因纯合子者定义为哮喘基因检测阴性，任一基因位点携带风险等位基因纯合子者定义为哮喘基因检测阳性。
3. 药物基因检测
对常见的三大类支气管哮喘控制药物基因［包括糖皮质激素诱导转录因子1（GLCCI1）基因 rs37973、低亲和力IgE受体（FcER2）基因rs28364072、促肾上腺皮质激素释放激素受体1（CRHR1）基因 rs242941、细胞素氧化酶P450 3A5（CYP3A5）基因 rs776746、ADRB2基因rs1042713、ⅩⅩⅡ型α1链胶原（COL22A1）基因rs6988229、CRHR2基因 rs7793837、腺苷酸环化酶9（ADCY9）基因 rs2230739、白三烯C4合成酶（LTC4S）基因 rs730012、5-脂氧化酶（ALOX5）
IL-13， IL-4， ADRB2 and FcER1B genes have their own distribution characteristics. Asthma can be improved after individualized treatment. Individualized treatment can be carried out according to the drug-gene testing results.
【Key words】Childhood asthma； Gene polymorphism； IL-13； IL-4； ADRB2； FcER1B； Inhaled corticosteroids；
Individualized treatment
基因 rs2115819］进行反应检测，最终得到个体化用药提示结果，并分为疗效较好、疗效欠佳
2类。
4. 方法
干预组与对照组的吸入性糖皮质激素（ICS）方案均按照《儿童支气管哮喘诊断与防治指南（2016年版）》执行，在随访期间根据患儿病情适当加用硫酸沙丁胺醇吸入气雾剂［1］。个体化方案中的药物包括3大类：①糖皮质激素（激素），如丙酸氟替卡松、布地奈德、二丙酸倍氯米松；②β2受体激动剂，如沙美特罗、福莫特罗、沙丁胺醇；③白三烯调节剂，如孟鲁司特。干预组根据哮喘药物基因检测的结果选择上述疗效较好的ICS［1］。其中经丙酸氟替卡松吸入气雾剂90例、布地奈德60例、二丙酸倍氯米松48例。对照组使用的激素类型同干预组，其中丙酸氟替卡松吸入气雾剂90例、布地奈德60例、二丙酸倍氯米松48例。药物用量与用法：丙酸氟替卡松吸入气雾剂1揿/次，早晚各1次；吸入用布地奈德混悬液1 mg/次，早晚各1次；丙酸倍氯米松吸入气雾剂2揿/次，早晚各1次。
5. 观察指标
根据患儿的年龄选择以下相应的哮喘控制评估工具对个体化后的疗效进行评价：①哮喘控制测试（
ACT）评分，适用于≥12岁的患儿，评分范围5~25分，≤19分为控制不佳，20~24分为良好控制，25分为完全控制。②儿童哮喘控制测试（C-ACT）评分，适用于4~11岁的患儿，评分范围5~27分，24~27分为哮喘完全控制，20~23分为哮喘部分控制，≤19分为哮喘未控制。③儿童呼吸和哮喘控制测试（TRACK）评分，适用于≤5岁的患儿，< 80分为控制不佳，≥80分为哮喘控制。考虑本研究中C-ACT与TRACK两个评分工具有年龄重叠，故统一年龄≤5岁的患儿采用TRACK评分进行评价，年龄6~11岁的患儿以C-ACT进行评价。分别于入组时、1个月、3个月对患儿进行问卷评分。
三、统计学处理
使用SPSS 24.0建立数据库并进行统计学分析。计量资料以表示，组间比较采用独立样本t 检验，2组的ACT、C-ACT、TRACK 3个指标比较均采用重复测量的方差分析，指标不满足球形假
设，则采用Greenhouse校正，因交互效应差异有统计学意义，故组间比较采用简单t检验。计数资料以例（%）表示，组间比较采用χ2检验。对研究样本的体代表性采用Hardy-Weinberg遗传平衡定律检验。P < 0.05为差异具有统计学意义。
结 果
一、干预组与对照组患儿的性别构成和年龄比较
基因多态性
干预组198例患儿中，男133例、女65例，年龄（4.4±2.7）岁。对照组198例患儿中，男128例、女70例，年龄（4.6±2.8）岁。2组患儿的性别构成、年龄比较差异均无统计学意义（P均>
0.05）。
二、干预组患儿哮喘相关基因多态性分析
干预组患儿IL-13 R110Q、IL-4-590C>T、ADRB2 R16G、FcER1B E237G基因型的频数和频率见表1，IL-13 R110Q、IL-4-590C>T、ADRB2 R16G、FcER1B E237G等位基因的频数和频率见表2。IL-13 R110Q基因实际频数与预期频数对比χ2 = 0.068，P = 0.794；IL-4-590C>T基因实际频数与预期频数对比χ2=2.462，P = 0.117；ADRB2 R16G基因实际频数与预期频数对比χ2 = 5.760，P = 0.016；FcER1B E237G基因实际频数与预期频数对比χ2 = 0.967，P = 0.325，位点分布均符合Hardy-Weinberg 平衡定律，具有体代表性。IL-13 R110Q位点风险基因型GG、IL-4-590C>T位点风险基因型TT、ADRB2 R16G位点风险基因型AA的比例较高，而FcER1B E237G位点的风险基因型GG比例最低。经哮喘基因检测结果提示，阳性134例、占67.7%，阴性64例、占32.3%。
三、干预组与对照组的疗效分析
入组时，2组ACT、C-ACT和TRACK评分比较差异均无统计学意义（P均> 0.05）。1个月后，干预
组C-ACT、TRACK评分均优于对照组（P均> 0.05）；3个月后，干预组的哮喘控制评分均优于对照组（P均< 0.05），见表3。
讨 论
儿童哮喘的患病率呈逐年上升趋势［8］。越来越
位点模型是最佳的儿童哮喘易感基因预测模型，并且该模型与哮喘预测指数和特应性相关，推测其可作为预测学龄前喘息儿童未来是否会发展为哮喘的有力工具，该团队提出基因多态性对药物反应差异的影响是未来个体化药物的一个主要研究方向。
1型辅助性T 淋巴细胞（Th1）/ Th2失衡是哮喘主要的免疫发病机制，Th2产生的IL -13和IL -4起了重要的作用。多项研究表明，IL -4 基因和IL -13基因与儿童哮喘密切相关，曹华等［12］研究显示，导致儿童哮喘的主要因素是IL -4 基因和IL -13基因之间的相互作用。舒磊等［13］研究报道，IL -13 rs20541（即 R110Q ）SNP 与哮喘患儿的发病呈强相关。廖兴娟等［14］报道，IL -4-590C/T 位点的多态性可能与贵阳地区的儿童哮喘有关。
目前，对ADRB2基因的研究主要集中在编码区第16和第27位的多态性，但是各种报道的结果并不完全一致。冯媛元等［15］的研究表明，ADRB2基因的rs1042713 位点，即ADRB2 R16G 多态性，不仅与
儿童哮喘的易感性有关，而且在一定程度上影响哮喘患儿对的反应。 但陈更业等［16］研究表明，β-2AR 基因16位点基因多态性和中国汉族儿童哮喘易感性无关。一项关于沙特阿拉伯哮喘人的研究亦报道ADRB2基因SNP 与哮喘无关［17］。上述研究显示ADRB2基因SNP 分布不一致的原因可能是不同地域和环境存在差异。
FcER1B 主要参与IgE 介导的Ⅰ型超敏反应，使肥大细胞和嗜碱性粒细胞释放炎症介质和分泌细胞因子。郭素华等［18］研究报道，儿童喘息的发病和FcER1β基因多态性有关，风险型基因不仅是
表1 干预组198例哮喘患儿IL -13、IL -4、ADRB2、FcER1B 基因型频数及频率
基因名称位点名称等位基因频数频率/%IL -13R110Q AA 147.1AG 8040.4GG 10452.5IL -4-590C>T TT 14774.3CT 4422.2CC 7 3.5ADRB2R16G AA 8844.4AG 7638.4GG 3417.2FcER1B
E237G
AA 13769.2AG 5326.8GG 8 4.0
表2 干预组198例哮喘患儿IL-13、IL-4、ADRB2、
FcER1B 等位基因频数及频率
基因名称位点名称基因型
基因型频数
频率/%IL -I3R110Q A 10827.3G 28872.7IL -4-590C>T T 38885.4C 5814.6ADRB2R16G A 25263.6G 14436.4FcER1B
E237G
A 32782.6G 6917.4
表3 ICS 前后干预组与对照组的哮喘控制评分比较（x ±s ） 单位：分
哮喘控制评分干预组
对照组
t 值P 值例数分值例数分值TRACK 入组时
14554.48±10.7714553.32±10.100.9510.342 1个月145 70.14±10.07a 145 65.43±10.13a 3.972<0.001 3个月14584.79±9.26ab
145 73.11±10.92ab 9.825<0.001C -ACT 入组时
50 15.76±3.5050 15.28±3.890.6490.518 1个月50 20.22±2.25a
50 17.50±3.01a
5.121<0.001 3个月5023.30±2.24ab 5022.30±2.64ab 2.0430.044ACT
入组时
3 18.67±2.523 17.00±1.00 1.0660.346 1个月3 21.33±2.08a
3 17.67±1.16 2.6680.056 3个月
3
24.33±1.16ab
3
18.33±0.58
8.050
0.001
注：与组内入组时比较，a P < 0.05；与组内1个月时比较，b P < 0.05。
多的研究显示，哮喘的发病机制是多种基因、免疫和环境因素共同作用的结果。近年来，国内外许多学者对哮喘相关基因进行了大量的研究，尤其是随着全基因组关联研究的广泛开展，迄今已
发现近1000个哮喘候选基因［9］
。我国鲍一笑教授团队［10-11］通过大量研究发现，由IL -13 R110Q 、IL -4- 590C>T 、ADRB2 R16G 、FcER1B E237G 组成的4
喘息的危险因素，而且影响喘息发作的严重程度，但并非哮喘的主导因素。刘婷等［19］研究显示，哮喘、特应性与E237G基因突变可能无关。
随着我国儿童哮喘相关标准与指南的推出并不断更新，大部分儿童哮喘得到有效控制，但仍有部分哮喘患儿难以控制，随着药物基因组学的开展，这为儿童哮喘个体化提供了方向。多项研究利用基因检测临床指导哮喘患儿的个体化，均取得一定的成效［5， 20-21］。
本研究显示，IL-13 R110Q位点风险基因型GG、IL-4-590C/T位点风险基因型TT、ADRB2 R16G位点风险基因型AA的比例较高，而FcER1B E237G位点的风险基因型GG比例最低，是否表明FcER1B基因不是本地区儿童哮喘发病的因素，这仍需要大样本数据的支持。另有研究显示，哮喘患儿哮喘基因检测阳性者占67.7%，在临床工作中哮喘基因检测可考虑作为预测哮喘风险的检查之一。本研究同时通过哮喘药物基因检测结果为患儿制定ICS个体化方案后，后3个月干预组患儿的哮喘控制评分均优于对照组，这为本地区儿童哮喘的精准提供了一定的临床数据支持。然而，目前尚缺乏利用药物基因组学指导儿童哮喘的大样本研究，期望未来开展更多人、更多位点的研究，最终实现儿童哮喘精准医疗的目的。
参 考 文 献
［1］中华医学会儿科学分会呼吸学组，《中华儿科杂志》编辑委员会. 儿童支气管哮喘诊断与防治指南（2016年版）. 中华
儿科杂志， 2016， 54（3）： 167-181.
［1］Lee S L， Lau Y L， Wong H S， et al. Prevalence of and risk factors for childhood asthma， rhinitis， and eczema in Hong
Kong： proposal for a cross-sectional survey. JMIR Res Protoc，
2017， 6（6）： e106.
［2］张映芬，陈尔，郝元涛，等. 哮喘儿童对其家庭的影响及家庭管理教育. 新医学， 2010， 41（11）： 749-752.
［3］Hua L， Zuo X B， Bao Y X， et al. Four-locus gene interaction between IL13，IL4，FCER1B，and ADRB2 for asthma in
Chinese Han children. Pediatr Pulmonol， 2016， 51（4）： 364-
371.
［4］Moecking J， Laohamonthonkul P， Chalker K， et al. NLRP1 variant M1184V decreases inflammasome activation in the
context of DPP9 inhibition and asthma severity. J Allergy Clin
Immunol， 2021， 147（6）： 2134-2145.e20.
［5］Forno E， Sordillo J， Brehm J， et al. Genome-wide interaction study of dust mite allergen on lung function in children with
asthma. J Allergy Clin Immunol， 2017， 140（4）： 996-1003.e7.［6］Hernandez-Pacheco N， Farzan N， Francis B， et al. Genome-wide association study of inhaled corticosteroid response in
admixed children with asthma. Clin Exp Allergy， 2019， 49（6）：
789-798.
［7］刘艳琳，唐素萍，兰帝仕，等. 药物基因检测指导儿童哮喘个体化的临床观察. 中国儿童保健杂志， 2020， 28（8）：
912-916.
［8］刘传合，洪建国，尚云晓，等. 中国16城市儿童哮喘患病率20年对比研究. 中国实用儿科杂志， 2015， 30（8）： 596-600.［9］García-Sánchez A， Isidoro-García M， García-Solaesa V， et al.
Genome-wide association studies （GWAS） and their importance
in asthma. Allergol Immunopathol， 2015， 43（6）： 601-608.［10］张平波，鲍一笑，徐敬，等. 四位点儿童哮喘基因预测模型与哮喘预测指数和特应性的相关性研究. 中国实用儿科杂
志， 2021， 36（6）： 441-446.
［11］鲍一笑，白沙沙. 儿童支气管哮喘易感基因相关研究进展.
中华实用儿科临床杂志， 2019， 34（4）： 241-244.
［12］曹华，屠强. 支气管哮喘患者血清IL-4、IL-10、IL-17和IFN-γ水平测定及其临床意义. 国际检验医学杂志， 2018，
39（12）： 1506-1508.
［13］舒磊，陈春悦，计仁华. IL-13基因多态性位点rs20541和rs1800925单核苷酸多态性与儿童支气管哮喘关联性的研究.
浙江中西医结合杂志， 2012， 22（4）： 254-255， 305.
［14］廖兴娟，朱晓萍，李敬风，等. 贵阳地区哮喘儿童IL-4-590C/T、IL-13-1112C/T、IL-4RαQ576R基因多态性分析. 中国免疫
学杂志， 2014， 30（4）： 523-527.
［15］冯媛元，李晓泳，宋春兰，等. ADRB2基因多态性与儿童支气管哮喘易感及耐药的相关性. 中华实用儿科临床杂志，
2018， 33（16）： 1237-1241.
［16］陈更业，辛红霞，任芳，等. β-2肾上腺素能受体基因多态性与中国汉族儿童哮喘易感性的Meta分析. 宁夏医学杂志，
2020， 42（4）： 307-310.
［17］Ortega V E， Hawkins G A， Peters S P， et al. Pharmacogenetics of the β2-adrenergic receptor gene. Immunol Allergy Clin N Am，
2007， 27（4）： 665-684.
［18］郭素华，林英，李丽云，等. 喘息患儿FcεRI-β基因多态性与临床表现及预后的相关性研究. 实用医学杂志， 2015，
31（19）： 3213-3215.
［19］刘婷，滕琳，管立学，等. FcεRIβ编码区E237G基因多态性与哮喘关系的研究. 中国实用内科杂志， 2006， 26（19）：
1520-1522.
［20］沈黎，陆敏，张晓兰，等. 儿童哮喘医药综合门诊的建立及个体化用药实践. 儿科药学杂志， 2021， 27（5）： 32-35.［21］任丹阳，李云巍，涂彩霞，等. ADRB2、GLCCI1、FCER2基因检测在2例难治性哮喘患儿个体化用药中的实践. 中国药
房， 2018， 29（5）： 659-662.
（收稿日期：2022-01-20）
（本文编辑：林燕薇）
版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。
发表评论