磷酸甘油醛脱氢酶基因多态性在多柔比星诱导心衰患者中的表达及其意义

邵靓 蔡新勇 刘员员 黄笑 杨柳 王洪 赖珩莉 洪浪

摘要：目的：实施对照分析，深入探究健康人群和阿霉素诱导心衰病人内GAPDH基因的遗传学，探讨磷酸甘油醛脱氢酶基因多态性和阿霉素诱导心衰的发病风险和联系。方法：收集94例阿霉素诱导心衰患者和性别、年龄相互匹配的125例正常人外周血，采用外周血DNA，SNaPshot方法检测目的基因并进一步分析结果。结果：rs1060620位点在GAPDH基因中的多态性与阿霉素诱导心衰病人存在紧密联系。保护碱基主要为A，同时A点在统计学研究中存在显著差异，同时在男性中不具备统计学价值。结论：GAPDH基因5非编码区点rs1060620多态性与相关，且与性别具有。女性是该基因与阿霉素诱导心衰相关发病的危险因素。

关键词：GAPDH;基因位点突变;阿霉素;心力衰竭

【中图分类号】 R741.05 【文献标识码】 A      【文章编号】2107-2306（2022）05--01

[Abstract]：Objective： To investigate the genetics of GAPDH Gene in healthy people and patients with adriamycin induced heart failure， and to explore the risk and relationship between PD and GAPDH Gene. Methods： the peripheral blood of 94 patients with adriamycin induced heart failure and 125 sex and age-matched normal subjects were collected. The target gene was detected by peripheral blood DNA and snapshot， and the results were analyzed. Results： the rs1060620 gene polymorphism in GAPDH Gene was closely related to adriamycin induced heart failure. The protective base is mainly a， and point a has significant difference in statistical research， and it has no statistical value in men. Conclusion： the polymorphism of rs1060620 in the 5 ‘noncoding region of GAPDH Gene is related to sex. Male is a risk factor associated with doxorubicin induced heart failure.

[Key words]：GAPDH; Gene site mutation; Adriamycin; heart failure

引言

阿霉素（Doxorubicin，Dox）是一種从链霉菌中提取的蒽环类抗生素，是最常用的治疗多种癌症的有效化疗药物之一[1]，如白血病[2]、实体瘤和软组织肉瘤等[3]。然而，Dox对心肌细胞剂量依赖性毒性作用一直是一个引发高度关注的问题[4]，Dox给药累积剂量超过成人400～700 mg/m2和儿童300 mg/m2时就可以诱发充血性心力衰竭（congestive heart-failure，CHF）[5]，而且此心脏毒性可在治疗的任何阶段出现，临床具有不可预判性。这些特性严重限制了Dox的临床应用。虽然针对心脏损伤的研究方法和技术已有不断提高，但关于Dox引起心脏毒性的具体机制仍不明确也无有效治疗方案，因此早期诊断和预测分析Dox产生心脏毒性可以提示更换化疗方案，避免Dox心脏损伤功能是目前亟待解决的问题。

1 资料与方法

1.1 一般资料

以从2018年至2022年作为研究时间，从江西省人民医院内选取阿霉素诱导心衰患者作为研究对象，以心衰诊疗标准作为依据，剔除掉既往有心功能异常的患者，共计94名患者，招募正常健康人群125名作为对照组。所有入组人员均被告知参与实验，并填写纸质版知情同意书及署名。

1.2 方法

抽取每位研究人群外周血4ml-10ml，存储于-80℃冰箱。参照试剂盒指导，用手提法，提取外周血基因组DNA。合成GAPDH基因rs1060620点位置引物为：F- GCCACTAGGCGCTCACTGTT;R- CTCCTCTGCGACACGTGAC，根据SNaPshot方法及试剂盒操作。结束后，应用用GeneMapper 8.1对相关数据展开分析。

1.3 统计学处理

计量资料采用（x±s）表示，非正态分布数据采用四分位法表示，计数资料采用%表示，采用卡方检验和Fisher精确检验进行比较。使用SPSS23.0统计分析软件进行统计分析。P<0.05视为有统计学意义的差异。

2 结果

2.1 GAPDH基因5非编码区位点rs1060620基因频率分析

研究发现rs1060620基因单核苷酸多态性与阿霉素诱导心衰患者的发病相关（p=0.007）。最小等位基因频率A为保护碱基，AA/TT与Acarriers/TT均有统计学意义（p=0.002，OR：0.317，CI：0.104-0.529;p=0.018，OR：0.682，CI： 0.633-1.258）。（表1）

2.2 不同性别心衰患者中GAPDH基因rs1060620位点的比较

在不同性别的阿霉素诱导心衰患者中，此点女性对照研究统计学有明显差异性（P<0.05），而男性病例无统计学意义（p>0.05）。（女性p=0.011;男性p=0.042）。同时在女性组之间存在显著差异，男性组之间无明显区别（表2）

3 讨论

GAPDH基因，转录编码GAPDH蛋白，是糖酵解途径的一个关键酶。除糖酵解作用外，还具有丰富的生理功能，比如影响微管组装和解聚、膜融合、膜分解和胞内物质转运、DNA修复、核RNA输出、细胞骨架动态平衡以及调节细胞自噬、凋亡等作用[5，6，7]。另一方面，GAPDH聚集可以改变线粒体膜的通透性，并与线粒体膜上的电压依赖性离子通道相作用，促使细胞凋亡。部分研究者提出，正常的GAPDH可激活Atg5（自噬相关基因5，autophagy associated gene 5），移除损伤的线粒体，抑制caspases非依赖性细胞死亡，挽救濒死细胞[8]。

阿霉素的治疗过程中，GAPDH的可逆性改变和不可逆性改变持续存在。GAPDH在细胞内的异常聚集进一步加重，甚至影响到细胞器的正常功能，阻碍细胞从氧化应激损伤状态中复苏。在氧化应激过程中，异常改变的GAPDH主要集中在线粒体中。氧化应激时，糖酵解启动，然后异常聚集的GAPDH蛋白不但不能辅助能量代谢反而改变线粒体膜电压，使线粒体膜通透性增强，造成线粒体结构改变，造成细胞凋亡[9，10]。

综上所述，GAPDH基因rs1060620位点多态性与阿霉素诱导的心衰相关，女性是该基因与阿霉素诱导心衰相关发病的危险因素。

4 参考文献

[1]Ping， Li， Jia-Xun， et al. Expression and significance of mi R-654-5p and mi R-376b-3p in patients with colon cancer[J]. World Journal of Gastrointestinal Oncology， 2020， v.12（04）：132-142.

[2]Tharkar-Promod S， Johnson D， Bennett S， Dennis E， Banowsky B， Jones S， Shearstone J， Quayle S， Min C， Jarpe M， Mosbruger T， Pomicter A， Miles R， Chen W， Bhalla K， Zweidler-McKay P， Shrieve D， Deininger M， Chandrasekharan M， Bhaskara S. HDAC1，2 inhibition and doxorubicin impair Mre11-dependent DNA repair and DISC to override BCR-ABL1-driven DSB repair in Philadelphia chromosome-positive B-cell precursor acute lymphoblastic leukemia. Leukemia 2018， 32（1）： 49-60.

[3] Luo M ，  Xiao H ，  Wang L ， et al. The expression and clinical significance of three lncRNAs in patients with a missed abortion[J]. Experimental and Therapeutic Medicine， 2020， 21（1）：1-1.

[4]J  Ma，  Qu W ，  Tao J L ， et al. Expression and Significance of IL-9 and IL-6 in Patients with BCR-ABL- MPN[J]. Zhongguo shi yan xue ye xue za zhi / Zhongguo bing li sheng li xue hui = Journal of experimental hematology / Chinese Association of Pathophysiology， 2020， 28（5）：1661-1667.

[5] Kim S C ，  Guo L ，  X  Wang. Nuclear moonlighting of cytosolic glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase regulates Arabidopsis response to heat stress[J]. Nature Communications， 2020， 11（1）：3439.

[6]Tristan C， Shahani N， Sedlak TW. The diverse functions of GAPDH： views from different subcellular compartments. Cell Signal. 2011，23（2）：317-23.

[7]Colell A， Green DR， Ricci JE. Novel roles for GAPDH in cell death and carcinogenesis. Cell Death Differ. 2009，16（12）：1573-81.

[8]Nakajima H， Amano W， Fukuhara A. An aggregate-prone mutant of human glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase augments oxidative stress-induced cell death in SH-SY5Y cells. Biochem Biophys Res Commun. 2009， 390（3）：1066-71.

[9] Huang P ，  Lv C ，  Zhang C ， et al. Expression and significance of T-cell immunoglobulin mucin molecule 3 and its ligand galectin-9 in patients with adenomyosis[J]. Gynecological Endocrinology， 2020， 36（6）：1-6.

[10]Liang S， Figtree G， Aiqun M， Ping Z.GAPDH-knockdown reduce rotenone-induced H9C2 cells death via autophagy and anti-oxidative stress pathway. Toxicology letters. 2015 234（3）：162-71.

第一作者：邵靚，江西省人民医院心内科，江西省南昌市丰和北大道266号，E-mail： shaoliang021224@hotmail.com

通讯作者：邵靓，江西省人民医院心内科，江西省南昌市丰和北大道266号，E-mail： shaoliang021224@hotmail.com

基金项目：江西省卫生计生委科技计划课题项目合同号202130040