ACE/DD基因型突变的心肌梗死一例临床特点分析
邓晓曦，主治医师，中国中医科学院在读博士（培养单位：中国中医科学院望京医院），主要研究方向为中西医结合临床，从事肿瘤防治的基础与临床研究以及脊柱退行性改变机制研究两年。Email：dengxiaoxicicici@163.com，联系电话：18810900162。
王源，医学硕士，助理研究员，北京中医药学会病理专业委员会委员，中国中西医结合学会消化内镜学会专业委员会消化病理学专家委员会委员。现就职于中国中医科学院望京医院病理科/药理实验室。从事临床分子病理工作九年。主要研究方向为病理诊断生物标志物和药物安全性、有效性作用研究与临床应用。Email：Xixiyuanzi@126.com，联系电话：18810466919。
急性心肌梗死（Acute myocardial infarction，AMI）是由冠状动脉狭窄或闭塞导致的急性心肌缺血性坏死，是冠心病（coronary heart disease，CHD）死亡的重要因素。2020年中国城市居民AMI死亡率为60.29/10万，农村为78.65/10万[1]，是中国居民死亡的重要原因之一。研究CHD及AMI的发病机制并积极治疗CHD，对AMI高危人群的监测和预防尤为重要，其中肾素-血管紧张素系统（renin-angiotensin system，RAS）基因多态性在冠状动脉疾病中更受关注[2]。
RAS系统是心血管疾病关键的调节系统，包括两个主要的限速酶——肾素和血管紧张素转化酶（angiotensin converting enzyme，ACE）。ACE是广泛分布于内皮细胞及上皮细胞的锌金属肽酶，具有催化血管紧张素I转化为具有生理活性的血管紧张素II及参与血压调节和电解质平衡的作用，同时也是血管紧张素转化酶抑制剂（ACEI）的作用靶点。ACEI通过抑制ACE的作用，有效延缓和逆转心室重构，改善血管内皮功能和心功能，减少心律失常的发生，因而多次被推荐为AMI的首选用药[3, 4]。研究发现，ACE基因的插入/缺失（I/D）多态性与冠状动脉疾病有关[5]，同时影响ACEI的临床效果。用药前基因检测可以预测药物敏感性及不良反应，这有助于提高AMI的临床疗效。我们在对急性心肌梗死患者进行基因检测时发现了一例ACE D/D基因型罕见突变，现报道如下。
一、临床病例资料
先证者男性，69岁，因心梗发作由120送至中国中医科学院望京医院急诊科。先证者发现冠状动脉粥样硬化性心脏病16年，分别于2007年、2012年行冠脉支架置入术，两次共置入3枚支架。120途中心电图提示：窦性心律，Ⅱ、Ⅲ、AVF导联ST段抬高。急诊冠状动脉造影检查示：冠状动脉粥样硬化性心脏病，双支病变累及前降支+右冠状动脉。实验室检查发现，先证者超敏肌钙蛋白T 2.25ng/ml↑，肌钙蛋白I 0.51ng/ml↑，肌酸激酶同工酶MB 151.6U/L↑，肌酸激酶 1068U/L↑，B型钠酸肽 381.06pg/ml↑，糖化血红蛋白 6.2%↑，血糖 7.3mmol/L↑。根据《急性ST段抬高型心肌梗死诊断和治疗指南（2019）》[6]诊断为急性下壁心肌梗死。
二、实验室检测诊断
1. 基因检测：采用TIANLONG TL 988 Real-Time PCR System，通过ACE（I/D）检测试剂盒（Lot. HY221107，无锡锐奇基因生物科技有限公司）进行PCR检测。检测采用PCR熔解曲线法，阳性对照DD型Tm为51.5℃，II型Tm为58.5℃，得出本例先证患者基因型为：ACE D/D，熔解峰曲线如图1。
图1. PCR熔解峰曲线检测结果
2. sanger测序：sanger测序发现在I/D突变点前第7个碱基发生了由C＞A的突变（图2）。对Sanger测序鉴定的突变使用以下三个数据库进行评估，dbSNP（http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP/），1000 genomes（http://www.1000genomes.org/），ExAC（http://exac.broadinstitute.org/），gnomAD（http://gnomad.broadinstitute.org/）。发现基因位点是rs577350502，突变类型为SNV。该突变仅在2019年于日本发现一例，记录在dbSNP数据库中，但记录者未对这一例突变进行详细的临床描述。
图2. 先证者ACE基因检测
三、讨论与分析
先证者是一例发生急性心梗的老年男性，在ACE基因I/D突变点前第7个碱基发生突变（C＞A），基因位点是rs577350502。先证者既往发生过两次心梗，并置入3个支架。
ACE基因位于17号染色体上，包括26个外显子和25个内含子。ACE基因的I/D多态性是由一个287bp的DNA片段在16号内含子中插入或缺失所决定，含有此片段的ACE等位基因称为I等位基因，不含此片段的称为D等位基因，从而导致了3种不同的基因型：即插入型纯合子（I/I型），缺失型纯合子（D/D型）和杂合子（I/D型）[7]。国内外研究发现，ACE I/D基因多态性与许多疾病有关。其中ACE D/D基因与CHD[8]、2型糖尿病易感性[9]、胰岛素抵抗和多囊卵巢综合征[10]、前列腺癌[11]的发病、COVID-19症状及严重程度[12]乃至抑郁症自杀倾向[13]均有显著相关性。虽然Hadian B研究[14]提出ACE I/I基因型携带者的原发性高血压疾病风险增加，然而与I/D和D/D基因型相比，I/I基因型相关疾病报道较少，该基因的致病性主要由D/D基因型体现。
我国AMI发病率极高，值得注意的是ACE I/D基因多态性与AMI的发病相关。纳入75篇文献的meta分析[15]显示，ACE D/D基因多态性与冠状动脉疾病（coronary artery disease，CAD）和CHD显著相关，其中与心脏疾病风险的相关性在欧洲和亚洲人群中明显，在美洲人群中不明显。关于汉族人群的meta分析[16]表明，ACE I/D基因多态性与AMI显著相关。对山西健康人群的调查发现，ACE基因型分布中，I/I基因型占48.5%、I/D基因型占42.4%、D/D基因型占9.1%[17]；但在一项对60例AMI患者ACE基因型的研究中，I/I、I/D、D/D基因型分布频率分别为16.7%、18.3%、65%[18]，提示ACE D/D基因型在AMI患者中的占比较高。
ACE的D等位基因不仅与AMI发病相关，还与AMI的预后有关。Cambien[19]认为，ACE D/D或I/D基因型的AMI致死率高于I/I基因型，且ACE的I/D多态性对AMI的影响独立于经典的危险因素，即与吸烟量、肥胖等经典的AMI危险因素不相关。Hamelin等[20]认为，这种基因多态性和年轻男性的AMI发病更具关联性。Klashami等[21]发现服用过氯吡格雷者支架内再狭窄的发生率也和ACE I/D基因多态性有关。这些研究也提示，虽然ACE的I/D多态性对AMI的影响独立于经典的危险因素[19]，但AMI也有可能受到其他因素的影响。Hemeed等[8]对伊拉克男性Ⅱ型糖尿病患者的调查中，ACE D/D基因型与CAD具有显著相关性，说明血糖升高也可能对ACE D/D基因型CAD和AMI发病有影响。先证者血糖及糖化血红蛋白轻度升高，这也可能是其发生AMI的原因，但具体作用和相关性不明。
此外，ACE基因突变较多，不同位点的突变的临床意义不同。相较于ACE rs4363、ACE rs12449782的位点突变，ACE rs12449782位点突变对心肌梗死事件风险的影响更为显著[22]。基因位点ACE rs4295与心肺功能中的峰值摄氧量相关[23]，ACE rs4316与黑色人种的运动耐受能力相关[24]。而运动有助于降低心肌梗死风险，并大幅降低全因住院率及相关的医疗费用，降低心血管病死亡率[25]。这可能是ACE基因突变通过影响心肺功能和运动耐力来改善AMI预后的内在原因。
ACE rs577350502位点突变十分罕见，根据NCBI的dbSNP数据库的记录，之前仅在日本发现过一例，且并未针对该突变进行临床特征报道。我们对这一位点突变的相关疾病报道尚属首次。从先证者的临床表现来看，ACE rs577350502位点突变更可能与AMI发病有关。然而由于这一突变的病例太少，本例先证者年龄较高，已经无法追溯到其父母的ACE基因型，对于该基因引起AMI的机制尚不明确，仍需要进一步关注与发掘。
参考文献
中国心血管健康与疾病报告2022概要[J]. 中国循环杂志, 2023, 38(06): 583-612.
Chen Z, Schunkert H. Genetics of coronary artery disease in the post-GWAS era[J]. J Intern Med, 2021, 290(5): 980-992.
Collet J P, Thiele H, Barbato E, et al. 2020 ESC Guidelines for the management of acute coronary syndromes in patients presenting without persistent ST-segment elevation[J]. Eur Heart J, 2021, 42(14): 1289-1367.
Ibanez B, James S, Agewall S, et al. 2017 ESC Guidelines for the management of acute myocardial infarction in patients presenting with ST-segment elevation: The Task Force for the management of acute myocardial infarction in patients presenting with ST-segment elevation of the European Society of Cardiology (ESC)[J]. Eur Heart J, 2018, 39(2): 119-177.
Riad M, Adhikari P, Bhattarai S, et al. Risk Assessment Using the Association Between Renin-Angiotensin Genes Polymorphisms and Coronary Artery Disease[J]. Cureus, 2021, 13(3): e14083.
中华医学会心血管病学分会. 急性ST段抬高型心肌梗死诊断和治疗指南 (2019) [J]. 中华心血管病杂志, 2019, 10(47): 766-783.
王恒, 马骁. 血管紧张素转化酶 (ACE) 基因I/D多态性与运动能力关系[J]. 河南师范大学学报 (自然科学版) , 2021, 49(05): 119-124.
Hemeed R N, Al-Tu' Ma F J, Al-Koofee D, et al. Relationship of angiotensin converting enzyme (I/D) polymorphism (rs4646994) and coronary heart disease among a male Iraqi population with type 2 diabetes mellitus[J]. J Diabetes metab Disord, 2020, 19(2): 1227-1232.
Rajkumari S, Ningombam S S, Chhungi V, et al. Association of ACE I/D gene polymorphism and related risk factors in impaired fasting glucose and type 2 diabetes: a study among two tribal populations of North-East India[J]. Mol Biol Rep, 2022, 49(2): 1037-1044.
Li J, Lin Z, Wang S, et al. Angiotensin Converting Enzyme (ACE) Gene I/D Polymorphism Is Significantly Associated with Insulin Resistance and Polycystic Ovary Syndrome: A meta-Analysis[J]. Gynecol Obstet Invest, 2023,88(3):174-184.
Du J, Lan J, Yang H, et al. Association of angiotensin-converting enzyme insertion/deletion (ACE I/D) gene polymorphism with susceptibility to prostate cancer: an updated meta-analysis [J]. World J Surg Oncol, 2022, 20(1): 354.
Yamamoto N, Nishida N, Yamamoto R, et al. Angiotensin-Converting Enzyme (ACE) 1 Gene Polymorphism and Phenotypic expression of COVID-19 Symptoms[J]. Genes (basel), 2021, 12(10).
Ghorbani E, Mohammadi M, Malakouti S K, et al. Association of ACE Gene Insertion/Deletion Polymorphism with Suicidal Attempt in an Iranian Population[J]. Biochem Genet, 2021, 59(1): 31-41.
Hadian B, Zafarmohtashami A, Chaghervand Z, et al. Angiotensin-converting enzyme gene insertion/deletion polymorphism and hypertension disease[J]. Arch Physiol Biochem, 2022, 128(5): 1165-1169.
You F J, Shen D M. Association between angiotensin-converting enzyme insertion/deletion polymorphisms and the risk of heart disease: an updated meta-analysis[J]. Genet Mol Res, 2016,15(1):15017194.
Zhao W, Ma S T, Cui L Q. meta-analysis of angiotensin-converting enzyme insertion/deletion polymorphism and myocardial infarction in Han Chinese[J]. Genet Mol Res, 2015, 14(3): 8068-8076.
李珍. 医院高血压用药处方分析及基因多态性对山西地区健康志愿者硝苯地平控释片药代动力学的影响[D]. 山西医科大学, 2022.
刘南, 李开梅. 心梗后心室重构中医证型与ACE基因多态性的研究[J]. 辽宁中医杂志, 2008(06): 812-813.
Cambien F. The angiotensin-converting enzyme (ACE) genetic polymorphism: its relationship with plasma ACE level and myocardial infarction[J]. Clin Genet, 1994, 46(1 Spec No): 94-101.
Hamelin B A, Zakrzewski-Jakubiak M, Robitaille N M, et al. Increased risk of myocardial infarction associated with angiotensin-converting enzyme gene polymorphism is age dependent[J]. J Clin Pharmacol, 2011, 51(9): 1286-1292.
Klashami Z N, Roudbordeh M G, Asadi M, et al. Association of ACE gene polymorphisms with in-stent restenosis by stent type (biomime, supraflex, xience)[J]. Mol Biol Rep, 2023.
Kulminski A M, Culminskaya I V, Ukraintseva S V, et al. Polymorphisms in the ACE and ADRB2 genes and risks of aging-associated phenotypes: the case of myocardial infarction[J]. Rejuvenation Res, 2010, 13(1):13-21.
Gaowa, Del C J, Gu Z, et al. Interindividual Variation in Cardiorespiratory Fitness: A Candidate Gene Study in Han Chinese People[J]. Genes (basel), 2020, 11(5).
Sarzynski M A, Rankinen T, Sternfeld B, et al. Association of single-nucleotide polymorphisms from 17 candidate genes with baseline symptom-limited exercise test duration and decrease in duration over 20 years: the Coronary Artery Risk Development in Young Adults (CARDIA) fitness study[J]. Circ Cardiovasc Genet, 2010, 3(6): 531-538.
Dibben G, Faulkner J, Oldridge N, et al. Exercise-based cardiac rehabilitation for coronary heart disease[J]. Cochrane Database Syst Rev, 2021, 11(11): CD1800.
