易感基因多態(tài)性與腦性癱瘓相關性的研究現(xiàn)狀

徐磊， 李曉捷

腦性癱瘓（簡稱腦癱）是自受孕開始至嬰兒期非進行性腦損傷和發(fā)育缺陷所導致的綜合征，主要表現(xiàn)為運動障礙及姿勢異常［1］。導致腦癱的危險因素包括早產、黃疸、感染、窒息、低出生體重、新生兒驚厥、胎兒宮內生長受限、圍產期腦卒中［2］等，近年來大多報道認為70%～80%導致腦癱的高危因素與胎兒的基因組成有關。隨著圍生醫(yī)學的迅速發(fā)展，足月腦癱兒的發(fā)生率未下降［3］，這使得人們越來越重視遺傳因素在腦癱中的影響。Lang等［4］在對亞洲腦癱患兒的病例資料分析中發(fā)現(xiàn)，發(fā)生腦癱的病因中遺傳因素可占到40%。目前腦癱的易感基因研究主要集中在遺傳性血栓形成基因、細胞活素基因、載脂蛋白E（apolipoprotein E，ApoE）基因及其他基因。

1 遺傳性血栓形成基因多態(tài)性與腦癱發(fā)生的關系

遺傳性血栓形成是一組凝血基因異常導致血液呈現(xiàn)高凝狀態(tài)，易于形成靜脈血栓栓塞，引起胎盤灌注不足從而發(fā)生不良妊娠。發(fā)生在妊娠早期時可以表現(xiàn)為自然流產；而發(fā)生在妊娠晚期則與子癇、胎兒宮內發(fā)育遲緩、胎盤早剝及死產有關［5］。目前報道的與腦癱發(fā)生相關的遺傳性血栓形成基因包括因子Ⅴ的Leiden突變、凝血因子Ⅶ（FactorⅦ，F(xiàn)Ⅶ）基因突變、C或S蛋白和抗凝血酶Ⅲ缺乏、高同型半胱氨酸血癥和亞甲基四氫葉酸還原酶基因的突變等，其中FⅤLeiden是研究最廣泛的遺傳性血栓形成基因。

1．1 FⅤ基因多態(tài)性 活化的FⅤ通過活化蛋白C的調節(jié)，將凝血酶原轉化為凝血酶，使血液凝固。因子Ⅴ突變是點突變，通過抵抗蛋白C活化，從而導致血液高凝狀態(tài)，是一種常染色體顯性遺傳病。因子Ⅴ基因多態(tài)性分純合型及雜合型，雜合子形成血栓的危險性較正常人增加5～10倍，而純合子增加80倍。Nq等［6］研究發(fā)現(xiàn)FⅤLeiden突變的分布有顯著的種族差異，北歐高加索人群中最高，西班牙人次之；在亞州人群中FⅤLeiden突變頻率最高的是印度人，馬來人次之，中國人群中非常罕見。因子Ⅴ的Leiden突變會導致凝血酶異常增加，引起體內遺傳性血栓形成，增加機體反復發(fā)生血栓栓塞的危險［7］，同時有證據(jù)顯示腦癱與胎盤栓塞及胚胎血管的栓塞相關，這些因素與環(huán)境因素相互作用最終會導致腦癱發(fā)生。Arenas－Sordo Mde等［8］對94例痙攣型偏癱患兒和120名正常兒童進行對照研究，每組的研究對象根據(jù)年齡、種族進行匹配，采用Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)FⅤLeiden突變是圍產期墨西哥印歐混血兒發(fā)生腦損傷的一個重要因素。Elbers等［9］研究了從1992年到2006年出生的186名加拿大新生兒腦卒中患者，研究分析發(fā)現(xiàn)FⅤLeiden可能是新生兒腦卒中的一個促進因素。

1．2 FⅦ基因多態(tài)性 FⅦ是一種維生素K依賴性凝血因子，該基因定位于13號染色體的長臂（13q），基因序列為12．8kb大小，F(xiàn)Ⅶ活化前以單鏈形式存在，被活化后轉變?yōu)殡p鏈形式，其促凝活性FⅦc明顯增加［10］。FⅦ是生理及病理凝血反應的主要始動因子，它是凝血過程中一個重要的輔助因子，是參與因子Ⅹ外源性激活途徑中唯一的凝血因子，在凝血的起始步驟中起關鍵作用。在凝血過程中，F(xiàn)Ⅶ與組織因子形成活性復合物FⅦa－TF后激活FⅩ啟動外源性凝血途徑，同時還可以激活FⅨ啟動內源性凝血途徑，并通過凝血酶對FⅤ和FⅧ的激活使凝血過程大大增強［11］。目前研究認為位于第8外顯子的R353Q堿基變異最為常見，F(xiàn)ⅦR353Q基因的多態(tài)性會對FⅦ活性產生不同程度的影響［12］。

Hanson等［13］研究發(fā)現(xiàn)，血漿FⅦc水平升高是缺血性腦血管病發(fā)病的危險因素，而血漿FⅦc水平與R353Q基因型密切相關，在RR基因型患兒中，血漿FⅦc水平最高，RQ基因型次之，而QQ基因型，血漿FⅦc水平最低。Kanse等［14］研究發(fā)現(xiàn)，缺血性腦血管病患兒血漿中FⅦc、FⅦAg、FⅦa水平明顯升高；Q等位基因攜帶者血漿FⅦc、FⅦAg、FⅦa有降低趨勢。Malhotra等［15］對由新生兒腦室出血導致的腦癱38例和40例正常兒童進行對照研究，研究發(fā)現(xiàn)FⅦ的突變與腦癱的發(fā)生相關。

2 細胞活素基因多態(tài)性與腦癱發(fā)生的相關性

為了應對微生物的侵襲，由組織血管中釋放出大量的細胞活素、白細胞介素以及其他介導基因。細胞活素基因從母體或胎兒的免疫系統(tǒng)中表達，在胎兒應對感染或其他炎癥因素的反應中起著主要作用［16］。細胞活素在調節(jié)炎癥時既可促炎也可抗炎，且作為免疫活性細胞間相互作用的介質，對免疫應答的發(fā)生、調節(jié)及效應等均起重要作用［17］。細胞活素基因表達水平降低可能導致機體免疫力低下，允許細菌和病毒進入大腦，神經毒性可損害胎兒的中樞神經系統(tǒng)。細胞活素基因表達水平增高會導致興奮性神經遞質增高，神經毒性增強，從而加重腦白質損傷［18］。細胞活素基因表達是絨毛膜羊膜炎以及胎兒炎癥反應綜合征發(fā)生的一個關鍵因素，絨毛膜羊膜炎以及胎兒炎癥反應綜合征二者都與腦癱相關［19］。目前發(fā)現(xiàn)IL－6－174、LTA thr26asn，TNF－376、TNF－α、TNF－238、IL－10－1082、IL－1B、IL－8等細胞活素基因的單核苷酸多態(tài)性與腦癱預后結果有關。

2．1 IL－8基因多態(tài)性 IL－8是由 TNF－α刺激單核細胞和其他細胞產生，趨化作用最強，在炎癥反應和免疫調節(jié)中起重要作用。IL－8水平升高提示存在炎癥反應，宮內感染且胎齡小的早產兒發(fā)生的炎癥反應較嚴重［20］。其可能通過誘導白細胞聚集于損傷區(qū)微血管內，使之部分或完全阻塞，從而影響腦的血供；亦可以通過誘導內皮細胞促進凝血因子的產生，抑制抗凝血因子的活性，促使血管內血栓形成［21］。Leviton等［22］在對939個早產嬰兒的研究中，測量了其生后第1、7、14天測量血中25種蛋白質的含量，發(fā)現(xiàn)第7天IL－8的含量顯著升高，提示IL－8是嬰兒腦室擴大的風險，易導致腦癱。

2．2 TNF－α基因多態(tài)性 TNF－α位點基因多態(tài)性是由腺嘌呤核苷酸（A）替代鳥嘌呤核苷酸（G）而造成限制性內切酶Ncol識別位點的缺失，使被A替代的核苷酸序列不能被Ncol切斷，從而提高了TNF－α的轉錄活性，增加了TNF－α的產生，使機體發(fā)生感染的概率增加。Helena等［23］報道了克羅地亞一項關于早產腦癱兒與基因多態(tài)性的相關性研究，發(fā)現(xiàn)TNFα－308突變與32周以下的早產腦癱兒有明顯的相關性。Procianoy等［24］研究了2005－07／2007－10出生的84例極低出生體重兒，其中有腦白質損傷的27例，無腦白質損傷的57例，發(fā)現(xiàn)IL－8、IL－6、TNF－α是腦白質損傷高風險因素。

3 ApoE基因多態(tài)性與腦癱發(fā)生的相關性

ApoE是中樞神經系統(tǒng)大量表達的一種脂轉運蛋白，ApoE基因位于19號染色體長臂13區(qū)2帶，共有3 597個堿基對。ApoE異構體受一個基因點上的3個等位基因控制，這3個等位基因分別為ε2、ε3及ε4，其多態(tài)性導致人群中存在6種不同的遺傳表型，即3種雜合體（E2／3、E3／4、E2／4）和3種純合體（E2／2、E3／3、E4／4），其中ε3、ApoE3／3分別是最常見的等位基因和遺傳表型。ApoE的三維結構表征顯示在氨基和羧基端之間有4個螺旋束，在許多神經退行性疾病由于蛋白質的折疊和穩(wěn)定是至關重要的。雖然ApoE4蛋白的調控作用雖無法直接導致腦癱，但ApoE4可降低任何潛在因素對大腦的保護作用，故攜帶ε4等位基因更易患腦癱［25］。

2008年，McMichael等［26］報道了高加索人群的一篇論文，檢測了443例腦癱患兒和883例控制組兒童ApoE的基因型，均含有白人血統(tǒng)。通過對孕齡（所有的孕齡：32周、32～36周、37周）、腦癱類型（所有類型：雙側癱、偏癱、四肢癱）以及是否有病毒感染的分析，表明ApoE上的等位基因ε4與腦癱關系不密切。王立蘋等［27］應用聚合酶鏈反應與限制性片段長度多態(tài)性分析方法對110例痙攣型腦癱患者和110例正常兒童的ApoE基因型和等位基因進行測定，對照組與病例組的ApoE基因型和等位基因頻率分布具有顯著性差異，攜帶ε4等位基因與痙攣型腦癱呈顯著性相關，攜帶ε4等位基因患腦癱的風險性提高6．253倍。ApoE的ε4等位基因與痙攣型腦癱的發(fā)病相關，是痙攣型腦癱發(fā)病的遺傳易感因子。

4 其他基因多態(tài)性與腦癱發(fā)生的相關性

目前對腦癱病因遺傳學的進一步研究中，國內外還對其他相對影響較小的基因進行了多態(tài)性分析，主要包括Toll樣受體4（TLR－4）、eNOS－992、甘露糖結合血凝素、血管緊張素原met 235thr、β2腎上腺素受體基因、血管緊張素受體Ⅰ等23個單核苷酸多態(tài)性。

Toll樣受體是參與非特異性免疫的一類重要分子，起著連接非特異性免疫和特異性免疫的作用。TLR－4基因位于9號染色體，cDNA長度為3 811bp。TLR－4活力的降低可以明顯削弱對細菌感染的免疫反應，增加細菌的感染率。Choi等［28］研究發(fā)現(xiàn)TLR－4與新生兒革蘭陰性菌感染有關，且細菌可能具有神經毒性，損害胎兒的中樞神經系統(tǒng)，進而導致腦癱的發(fā)生。

eNOS存在于血管內皮細胞、神經組織和血小板中。eNOS基因多態(tài)性與eNOS功能減弱有關，eNOS－992突變即啟動子區(qū)A922→G也就是腺嘌呤轉換成鳥嘌呤。eNOS的基因突變可導致酶的氨基酸序列發(fā)生變化，酶活性減弱，NOS降低，進而引發(fā)新生兒腦血管疾病。O＇Callaghan等［29］對96例腦癱患兒和119例正常嬰兒進行對照研究，其中有非美國白人（腦癱74例，對照組88例）和美國白人（腦癱22例，對照組31例）胎齡均小于32周，發(fā)現(xiàn)腦癱組eNOS－992水平明顯高于對照組，表明eNOS－992是腦癱的易感因素之一?；蚨鄳B(tài)性和腦癱的關系已被很多研究學者報道過，雖然結論仍然存在爭議，但比較好的研究表明FⅤL、亞甲基四氫葉酸還原酶基因C776T、TNF－α－308、LTA、eNOS、MBL與腦癱的發(fā)生有關。目前對遺傳學的認識還很有限，其確切的分子機制還有待進一歩的研究。上述研究增加了基因突變導致腦癱的證據(jù)，同時還要考慮基因突變和環(huán)境之間的相互作用，這將是未來防治腦癱的關鍵，具有重大的應用價值。

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