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文献分享|ACLY和心血管疾病的孟德尔随机化研究
心血管疾病是现在影响大众健康的罪魁祸首之一，越来越多的学者也更加注重慢性病领域的研究。近期，在《The New England Journal of Medicine》上就刊登了一篇关于心血管疾病治疗的研究，接下来让我们一起来一睹为快吧！
摘 要
檬酸裂合酶（ATP citrate lyase，此后简称ACLY）是胆固醇生物合成途径中的一种酶，此酶的作用位置在3-羟基-3-甲戊二酸辅酶A还原酶（HMGCR，他汀类药物靶点）的上游。通过抑制ACLY来降低低密度脂蛋白（LDL），是否可以达到与HMGCR抑制剂相同的减少心血管疾病事件的效果，目前尚无验证。
过分别构建ACLY编码基因和HMGCR编码基因的基因评分模型，并模拟ACLY抑制剂（Bempedoic Acid）和HMGCR抑制剂（他汀类药物）工具变量，比较这些基因评分与血脂水平、脂蛋白水平、以及心血管事件和癌症风险之间的关联，从而验证ACLY与HMGCR抑制剂通过相同机制降低LDL-C水平，并对心血管疾病风险效应相似，及基因验证ACLY可作为新的药物治疗靶点。
pedoic Acid 是一种口服的ACLY抑制剂。在CLEAR的临床试验中，受试者已经接受他汀类治疗的情况下，服用Bempedoic Acid组的LDL水平较基线水平降低，且比安慰剂组的下降幅度要多18.1%。虽然与安慰剂组相比，Bempedoic Acid组的心血管事件数目降低，但心血管疾病造成的死亡数和癌症数目却增加了。由此引发了一个较大的问题，Bempedoic Acid这种ACLY抑制剂或者其他ACLY的抑制剂是否会带来巨大的负面效应。
一问题，研究者利用模拟ACLY抑制剂效应的遗传变异和HMGCR抑制剂效应的遗传变异，来比较两者对LDL胆固醇和临床结局的影响，进而评估通过ACLY抑制来降低LDL所产生的临床效应。同时，研究者为了给 ACLY抑制剂的效应提供生物学背景信息，还评估了ACLY变异与HMGCR和NPC1L1（HMGCR与NPC1L1分别编码他汀类药物和依折麦布的靶点蛋白）变异联合作用的效果。
研究者者选取了654,783名参与者（其中105,429名伴有心血管事件），分别用编码ACLY和HMGCR的基因中的变异构建遗传评分作为工具变量（可模拟ACLY抑制剂和HMGCR抑制剂的效应），比较遗传评分与血脂水平、血脂蛋白水平、心血管事件风险和癌症风险的关系。
LY遗传评分构建方法，首先是选取ACLY基因内所有与血浆LDL-C水平显著相关的（p<5×10-2）的突变位点，利用线性回归模型检测ACLY基因500kb 窗口范围内各位点的关联性，迭代选择LD值r2<0.3的位点；其次将位点的变异暴露等位基因数及其群体分析（dbGAP）计算得到的权重相乘，最后累加求和得到。
图1 ACLY突变位点包含在 ACLY评分
用线性回归分析遗传评分和血脂水平、血脂蛋白水平之间的关联，并使用逻辑回归分析和COX回归模型分析遗传评分与主要心血管事件及其他结果的关联，所有分析均根据年龄、性别及祖先进行校正。ACLY评分中包含9个独立遗传的突变位点，HMGCR评分中包含6个，NPC1L1评分中包含5个。尽管ACLY评分中包含的每个位点仅与血浆LDL-C有较弱的条件相关，但ACLY遗传评分与LDL-C水平强烈相关。ACLY评分提高1个单位与血浆LDL-C水平逆方差加权平均降低1.21g/dL（95%置信区间[CI]，0.94～1.48；P=1.6×10－18）（0.03 mmol/L；95% CI，0.02～0.04）和血浆载脂蛋白B水平降低1.00 mg/dL（95% CI，0.77～1.23；P=7.2×10－17）显著相关。在对使用磁共振波谱法测定了脂质特征的65,976例参与者进行的补充分析中，ACLY和HMGCR评分与相似的血浆脂蛋白浓度和脂质成分变化模式相关；这提示ACLY和HMGCR评分通过影响相同的代谢途径来降低血浆LDL胆固醇水平。
图2 ACLY和HMGCR评分与血浆脂蛋白浓度和脂质成分变化的关系
遗传评分与主要心血管事件的关联分析，基于ACLY遗传评分，LDL水平每降低10mg/dl，心血管事件的风险相应降低17.7%(OR 0.823，95%CI 0.78-0.87, P=4.0×10-14)。而对于HMGCR遗传分数来说，LDL水平每降低10mg/dL，心血管事件的风险相应降低16.4%（OR值为0.836，95%置信区间为0.81-0.87，P=3.9×10-14）。
图3 遗传评分与心血管事件的风险关联
图4 ACLY评分单独或联合HMGCR和NPC1L1评分与脂蛋白水平和主要心血管事件风险的关联分析
症和其他不良结局之间的关联分析发现，ACLY评分和HMGCR评分均与所有癌症合计风险增加无关，与任何特定部位癌症风险增加也无关。
图5 ACLY和 HMGCR评分与癌症或其他风险因素的关联分析
研究结论
结果证明了抑制ACLY基因靶点可抑制ACLY表达，与通过服用他汀类药物抑制HMGCR方式作用机制相同，可降低LDL-C水平和心血管事件风险，为ACLY作为药物治疗靶点提供了基因验证。但本研究存在一定局限性，模拟治疗药物作用的基因变异体无法预测与药物作用机制无关的潜在药物特异性不良反应。其次，基因变异体不能用于直接估计药物导致生物标志物短期变化后产生的预期效应。再次，大多数主要不良反应往往不常见，因此获得的效应估计值不精确，特别是对所关注暴露的效应较小的基因变异体。
参考文献：
1. Ference BA, Robinson JG, Brook RD, et al. Variation in PCSK9 and HMGCR and Risk of Cardiovascular Disease and Diabetes. N Engl J Med. 2016; 375:2144-2153.
2. Ference BA, Ray KK, Catapano AL, et al. Mendelian randomization study of ACLY and cardiovascular disease. N Engl J Med 2019;380:1033-42. DOI: 10.1056/NEJMoa1806747