¹青岛大学医学院，山东 青岛

²日照市妇幼保健院内科，山东 日照

收稿日期：2023年3月26日；录用日期：2023年4月21日；发布日期：2023年4月29日

摘要

背景和目的：脑淀粉样血管病(Cerebral amyloid angiopathy, CAA)是一种脑小血管疾病，可导致自发性脑出血，短暂局灶性神经系统发作，认知下降或痴呆。我们系统地回顾了载脂蛋白E (Apolipoprotein E, APOE)基因多态性和CAA相关脑出血(cerebral amyloid angiopathy-intracerebral hemorrhage, CAA-ICH)相关的文章，以更好地明确二者的关系。方法：我们检索了PubMed，Embase，Scopus，Cochrane图书馆和Google学术等数据库已发表文献中英文文章，检索时间截至2022年9月。通过计算包括显性模型、隐性模型、纯合子模型、杂合子模型、加性模型和等位基因模型等6种遗传模型的合并比值比(odds ratios, ORs)及其95%置信区间(95% confidence interval, 95% CI)来评估基因型的影响。结果：本研究纳入6项符合条件的研究，包括429名CAA-ICH患者。APOE ɛ2:ɛ3多态性和CAA-ICH分析结果表明，显性模型(OR = 3.24, 95% CI: 1.65~6.34, P = 0.0006 < 0.01)、杂合子模型(OR = 3.09, 95% CI: 1.52~6.26, P = 0.002 < 0.01)、纯合子模型(OR = 3.24, 95% CI: 1.35~7.75, P = 0.008 < 0.01)和等位基因模型(OR = 2.51, 95% CI: 1.92~3.29, P < 0.00001)等差异具有统计学意义。APOE ɛ4:ɛ3多态性和CAA-ICH的荟萃结果明确表明，在显性模型(OR = 1.87, 95% CI: 1.01~3.48, P = 0.05)，隐性模型(OR = 3.73, 95% CI: 1.98~7.02, P < 0.0001)，纯合子模型(OR = 3.91, 95% CI: 2.27~6.75, P < 0.0001)和等位基因模型(OR = 2.01, 95% CI: 1.3~3.12, P = 0.002 < 0.01)下与CAA-ICH存在显著关联。结论：APOE ɛ2、ɛ4与CAA-ICH风险显著相关。需要进一步大样本研究验证这一发现。

关键词

载脂蛋白E，脑淀粉样血管病，自发性脑出血，基因多态性

Meta-Analysis and Systematic Review of the Association between Apolipoprotein E Gene Polymorphism and Risk of Cerebral Hemorrhage in Cerebral Amyloid Angiopathy

Yuyuan Yang¹, Jie Li²

¹Medical College, Qingdao University, Qingdao Shandong

²Department of Medicine, Rizhao Maternal and Child Health Hospital, Rizhao Shandong

Received: Mar. 26^th, 2023; accepted: Apr. 21^st, 2023; published: Apr. 29^th, 2023

ABSTRACT

Background and Objective: Cerebral amyloid angiopathy (CAA) is a cerebral small vessel disease that can cause spontaneous brain hemorrhage, transient focal neurological episodes, cognitive decline or dementia. We conducted a systematic review of articles on the association between apolipoprotein E (APOE) gene polymorphism and cerebral amyloid angiopathy-related intracerebral hemorrhage (CAA-ICH) to better understand their relationship. Methods: We searched several databases including PubMed, Embase, Scopus, Cochrane Library, and Google Scholar for published articles in English and Chinese. The search was conducted up to September 2022. We assessed the influence of genotypes by calculating the pooled odds ratios (ORs) and their 95% confidence interval (CI) for six genetic models including dominant model, recessive model, homozygous model, heterozygous model, additive model, and allelic model. Result: Six eligible studies were included, involving 429 patients with CAA-ICH. The analysis of APOE ε2:ε3 polymorphism and CAA-ICH showed significant differences in dominant model (OR = 3.24, 95% CI: 1.65~6.34, P = 0.0006 < 0.01), heterozygous model (OR = 3.09, 95% CI: 1.52~6.26, P = 0.002 < 0.01), homozygous model (OR = 3.24, 95% CI: 1.35~7.75, P = 0.008 < 0.01), and allele model (OR = 2.51, 95% CI: 1.92~3.29, P < 0.00001). The meta-analysis results of APOE ε4:ε3 polymorphism and CAA-ICH clearly indicated significant associations under dominant model (OR = 1.87, 95% CI: 1.01~3.48, P = 0.05), recessive model (OR = 3.73, 95% CI: 1.98~7.02, P < 0.0001), homozygous model (OR = 3.91, 95% CI: 2.27~6.75, P < 0.0001), and allele model (OR = 2.01, 95% CI: 1.3~3.12, P = 0.002 < 0.01) with CAA-ICH. Conclusion: APOE ɛ2 and ɛ4 are significantly associated with the risk of CAA-ICH. Further large-scale studies are needed to validate this finding.

Keywords:Apolipoprotein E, Cerebral Amyloid Angiopathy, Spontaneous Intracerebral Hemorrhage, Genetic Polymorphism

Copyright © 2023 by author(s) and Hans Publishers Inc.

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1. 引言

脑出血是一种严重的卒中亚型，具有发病率高、死亡率高、残疾率高的特点。CAA-ICH是老年人脑叶出血的最常见原因，约占自发性脑出血患者的1/3，以Aβ淀粉样蛋白沉积在软脑膜及皮质的血管壁为特征，常表现为脑出血的反复发作 [1] 。现有研究表明，CAA-ICH发生可能与多种因素有关，包括但不限于年龄、种族、高血压、低密度脂蛋白胆固醇和较低的甘油三酯水平 [2] 。其中，遗传因素备受关注，可能对CAA-ICH的发生产生重要影响。

AOPE基因位于19号染色体上，编码299个氨基酸，存在三种常见的基因型，分别被标记为ɛ2、ɛ3和ɛ4，对应蛋白产物称为E2、E3和E4。ɛ3是最常见的等位基因，ɛ2和ɛ4被认为是突变类型。AOPE基因在脂质代谢和运输、组织修复、周围神经损伤和再生等方面扮演着重要角色，与多种疾病相关，其中，它在β淀粉样蛋白的生成和清除也有相关的贡献 [3] 。许多研究集中在APOE基因多态性以及CAA和自发性脑出血上 [4] ，但是，对于特定的CAA-ICH人群目前尚缺乏确切结论。为明确CAA-ICH和APOE多态性二者之间的关系，我们展开了这项研究。

2. 方法

2.1. 研究策略

根据2020年系统综述和荟萃分析的首选报告项目(Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses, PRISMA)声明 [5] ，我们检索了Pubmed (1950年至2022年9月)、Embase (1980年至2022年9月)、Scopus (1995年至2022年9月)、Cochrane图书馆(1995年至2022年9月)和谷歌学术搜索(截至2022年9月)使用搜索词的组合，包括“脑淀粉样血管病”、“脑出血”和“APOE”。两名研究人员独立审查了文章，并检查了参考书目和补充材料。无法提供有关详细基因等位基因频率或重复报告的信息的研究被排除在外。两位作者独立完成以确定研究是否符合条件，通过讨论解决分歧。

2.2. 纳入标准

以下标准用于纳入已发表的研究：1) 评估APOE与CAA-ICH之间关联的病例对照研究或队列研究；2) 包含CAA-ICH病例中APOE等位基因的可用等位基因数据，以及用于计算OR和95%置信区间(CI)的对照；3) 研究仅限于人类；4) 英文或中文文章。

2.3. 数据提取

对于纳入的每项研究，两位作者提取第一作者的信息、出版日期、国家、受试者的来源和特征、评估CAA的方法、DNA来源等。我们还根据病例对照研究的纽卡斯尔–渥太华量表(the Newcastle-Ottawa Scale, NOS)评估文章质量。用于APOE基因位点频率包括ɛ2/ɛ2、ɛ2/ɛ3、ɛ2/ɛ4、ɛ3/ɛ3、ɛ3/ɛ4和ɛ4/ɛ4等位基因参与者和对照组的用于荟萃分析。

2.4. 统计分析

我们使用Cochrane RevMan (5.4)软件来分析数据。将6种不同的遗传模型(显性，隐性，纯合子，杂合子，加性和等位基因模型)分别应用于APOE ɛ2 VS ɛ3，APOE ɛ4 VS ɛ3比较。固定效应的Mantel-Haenszel方法和随机效应的Der-Simonian-Laird方法用于计算合并OR和95% CI，使用相应的P值和I²评估异质性。如果结果 ≤ 50%，则采用固定效应方法，否则使用随机效应模型。潜在的发表偏倚是通过漏斗图的对称性、Begg’s检验和Egger’s检验来评估(P < 0.05具有统计学意义)。

3. 结果

3.1. 研究特征与质量评价

图1. Meta分析研究纳入流程图(遵循PRISMA指南)

表1. Meta分析中纳入研究的特征

注释：PCR：聚合酶链反应；AD：阿尔茨海默病；NOS：纽卡斯尔–渥太华量表；ICH：脑出血；CAA-ICH：脑淀粉样血管病–脑出血。

如图1所示，meta分析共纳入了符合条件的6项研究(429例CAA-ICH患者和1446例对照)。其中3项研究基于尸检和活检病理证据诊断的CAA，其他研究依赖于临床表现和CT或MRI影像检查。开展研究的国家主要来自于美国、英国、葡萄牙、中国。在评估纳入研究的质量时，考虑内容包括样本量、DNA来源、方法的基因分型。根据NOS量表对文章内容进行严格评价，分数在4到7之间的。主要差异基于CAA的诊断方式(病理学证明的研究得分高于仅成像研究)，对照组匹配的描述，以及是否报告了基因型和CAA状态之间的双盲。荟萃分析中包含的研究特点如表1所示。

3.2. Meta-分析和异质性评价

1) APOE ɛ2:ɛ3基因型和CAA-ICH风险

图2显示了六种不同遗传模型中ɛ2:ɛ3基因型和CAA-ICH的荟萃分析结果。对6项研究的综合分析表明，在显性基因模型(OR = 3.24, 95% CI: 1.65~6.34, P = 0.0006 < 0.01)，杂合子模型(OR = 3.09, 95% CI: 1.52~6.26, P = 0.002 < 0.01)，纯合子模型(OR = 3.24, 95% CI: 1.35~7.75, P = 0.008 < 0.01)和等位基因模型(OR = 2.51, 95% CI: 1.92~3.29, P < 0.001)中，差异有统计学意义，表明ɛ2等位基因是CAA-ICH发生的危险因素。然而，隐性基因模型没有发现显著差异，加性模型的结果(OR = 0.3, 95% CI: 0.15~0.6, P = 0.0007 < 0.01)则表明ɛ2可能降低CAA-ICH发病风险，起到保护作用。

图2. AOPE ɛ2:ɛ3基因型与CAA-ICH风险不同遗传模型森林图

2) APOE ɛ4:ɛ3基因型和CAA-ICH风险

如图3所示，ɛ4:ɛ3和CAA-ICH的meta分析结果表明，在显性基因模型(OR = 1.87, 95% CI: 1.01~3.48, P = 0.05)，隐性基因模型(OR = 3.73, 95% CI: 1.98~7.02, P < 0.0001)，纯合子模型(OR = 3.91, 95% CI: 2.27~6.75, P < 0.0001)和等位基因模型(OR = 2.01, 95% CI: 1.3~3.12, P = 0.002 < 0.01)中结果存在显著差异，表明APOE ɛ4:ɛ3是CAA-ICH的危险因素。其他杂合子模型和加性模型无显著差异。

3.3. 发表偏倚

我们应用漏斗图来检查发表偏倚，未见明显的不对称性。此外，Begger和Egger的测试(表2)证实没有发表偏倚(P > 0.05)。

图3. AOPE ɛ4:ɛ3基因型与CAA-ICH风险不同遗传模型森林图

表2. Meta分析中纳入研究的发表偏倚的Egger检验P值

4. 讨论

本研究包含了6项研究共1446名受试者的荟萃分析表明，APOE ε2在显性遗传模型、杂合子遗传模型、纯合子模型和等位基因模型显示与CAA-ICH风险相关，APOE ε4在显性模型、隐性模型、纯合子模型、等位基因模型中与CAA-ICH风险相关。没有发现显著发表偏倚。

既往一项非脑出血相关的CAA患者与APOE相关荟萃分析的结果表明，CAA与APOE ε4有关，且存在剂量反应关系，即APOE ε4基因位点数越多，发病风险越高，而与APOE ε2无关 [4] 。在ICH患者与APOE相关研究中表明，APOE ε2、APOE ε4和ICH均有相关性 [12] 。且只有APOE ɛ2携带者与脑出血不良结局有关，包括血肿大小、功能结局和死亡率 [13] 。之后的一项纳入353例CAA血管病变严重程度与APOE关系的研究，并未得到充分的证据支持APOE ɛ2在其中发挥的作用(重度CAA VS轻中度CAA: OR 2.3，95% CI: 0.5~11.3，P = 0.3) [14] 。相较于之前的研究，我们纳入了更多数量的人群并通过运用多种遗传基因模型证明了APOE ε2、APOE ε4和CAA-ICH均存在相关性。对于这些发现可能的解释是APOE ε4促进血管淀粉样蛋白沉积，ε2在形成更为严重的CAA发生相关的血管病变，导致血管破裂和ICH [15] 发挥重要作用。基于这种联系，APOE位点多样性与脑小血管病影像标志物的对应关系，可能有助于确定CAA-ICH的不同病理阶段。比如，APOE ɛ2与皮质下脑表面铁沉积过程的相关性最强 [16] ，是CAA晚期标志，APOE ɛ4与严格脑叶微出血 [17] 和血管周围间隙 [18] [19] ，多出现在CAA早期阶段。基因与影像的结合更有助于建立更准确的预测模型。

我们的研究显示不同的基因遗传模型对于APOE基因多态性和CAA-ICH的结论可能产生影响。既往研究多采用显性和遗传模型，然而Biffi等通过构建预测模型，将加性基因预测模型与显性、隐性基因预测模型分别比较，发现加性模型可能更好地评估APOE基因型的影响，但是在其他人群的应用性仍有待进一步证明。我们的荟萃分析应用已知的6种基因模型 [12] 显示不同遗传模型在APOE结果解读时可能存在差异，应在未来研究中加以重视比较。

本文的局限性如下：首先，因为收录的文章数量太少，无法进一步探讨种族，认知，性别和其他因素的影响。其次，纳入的文献需要各个基因型的具体数目才能进行多基因模型操作，但有些文献多只关注ɛ2或ɛ4基因型，这可能导致数据丢失。本文对这部分文章进行了补充分析，与目前的结果并不冲突。总之，有证据表明APOE ɛ2之间存在密切关联。ɛ4和CAA-ICH以及需要进一步的工作来更好地了解它们的机制。

5. 总结

本文应用6种基因遗传模型，系统地回顾了APOE和CAA-ICH的相关研究，结果表明APOE ɛ2和ɛ4存在相关性：APOE ɛ4可能与Aβ沉积有关，APOE ɛ2可能在血管破裂和出血起重要作用。为未来构建包含基因模型，为CAA-ICH的诊断和预测提供了基础。

文章引用

杨玉媛,李 洁. 载脂蛋白E基因多态性与脑淀粉样血管病相关脑出血风险：Meta分析和系统评价
Meta-Analysis and Systematic Review of the Association between Apolipoprotein E Gene Polymorphism and Risk of Cerebral Hemorrhage in Cerebral Amyloid Angiopathy[J]. 临床医学进展, 2023, 13(04): 7033-7042. https://doi.org/10.12677/ACM.2023.134984

参考文献