原發(fā)性視網(wǎng)膜脫離與COL2A1基因單核苷酸多態(tài)性的關(guān)聯(lián)性研究

張 雯，遲 昊，薛中淇，徐曼云，馬建青，郝 娟，莊文娟，畢小軍

·論 著·

原發(fā)性視網(wǎng)膜脫離與COL2A1基因單核苷酸多態(tài)性的關(guān)聯(lián)性研究

張 雯1，遲 昊1，薛中淇1，徐曼云1，馬建青1，郝 娟2,3，莊文娟2,3，畢小軍2,3

目的 探討COL2A1基因單核苷酸多態(tài)性(SNP)與寧夏地區(qū)原發(fā)性視網(wǎng)膜脫離患者的相關(guān)性。方法 采用病例-對照關(guān)聯(lián)性研究，收集原發(fā)性視網(wǎng)膜脫離患者110例，同期收集排除其他遺傳性眼病的年齡相關(guān)性白內(nèi)障患者236例作為對照組。抽取所有受檢者外周抗凝血5 mL，提取全血DNA。選取COL2A1基因的12個(gè)標(biāo)簽SNPs，通過iMLDR分型技術(shù)對SNP位點(diǎn)進(jìn)行分型。采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件對所有數(shù)據(jù)應(yīng)用χ2檢驗(yàn)和非條件Logistic回歸分析在不同遺傳模型下各位點(diǎn)的等位基因和基因型頻率分布及關(guān)聯(lián)性研究，并計(jì)算校正后的比值比(ORs)和95%可信區(qū)間(CIs)。結(jié)果 原發(fā)性視網(wǎng)膜脫離病例組和對照組在12個(gè)SNPs中的等位基因頻率和基因型頻率分布比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)?；蛐驮陲@性模型、隱性模型、超顯性模型下比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論 此研究未發(fā)現(xiàn)COL2A1基因的SNPs與寧夏地區(qū)原發(fā)性視網(wǎng)膜脫離的發(fā)病存在關(guān)聯(lián)性，還有待進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量進(jìn)行研究。

COL2A1基因；原發(fā)性視網(wǎng)膜脫離；單核苷酸多態(tài)性；基因型；等位基因

原發(fā)性視網(wǎng)膜脫離(RRD)是一種嚴(yán)重的致盲性眼病，發(fā)病率為6.3/10萬～17.9/10萬[1]。發(fā)生RRD的危險(xiǎn)因素，包括有高度近視、視網(wǎng)膜格子樣變性、無晶狀體眼、陽性家族史、老年人、眼部外傷史、青光眼、眼部感染等[2-4]。由于RRD是一種多因素影響的復(fù)雜性眼病，可能涉及多基因機(jī)制。目前對于視網(wǎng)膜脫離的相關(guān)分子學(xué)研究，主要針對Stickler綜合征、家族滲出性玻璃體視網(wǎng)膜病變等，其中Stickler綜合征發(fā)生視網(wǎng)膜脫離的患者其眼部表現(xiàn)與RRD相類似，多伴發(fā)視網(wǎng)膜裂孔，而目前研究與Stickler綜合征發(fā)生視網(wǎng)膜脫離可能有關(guān)的致病基因是COL2A1[5-7]。在此背景下，國內(nèi)曾有研究顯示，COL2A1基因的不同SNPs與RRD的發(fā)生存在關(guān)聯(lián)性。本研究則以寧夏地區(qū)中篩選出的RRD患者作為研究對象，探討COL2A1基因與RRD的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料:采用病例-對照關(guān)聯(lián)研究方法，選取2014年12月-2016年4月在寧夏眼科醫(yī)院就診的RRD患者110例，其中男性63例(57.27%)，女性47例(42.73%)，平均年齡(50.23±16.36)歲。所有研究對象均由經(jīng)驗(yàn)豐富的眼科醫(yī)生進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的眼科?？茩z查，包括視力、驗(yàn)光、眼底及裂隙燈眼前節(jié)檢查、眼壓、眼底照相、眼B超。同期選取無血緣關(guān)系的年齡相關(guān)性白內(nèi)障患者作為對照組236例，其中男性102(43.22%)例，女性134例(56.78%)，平均年齡(71.69±7.50)歲。研究對象排除標(biāo)準(zhǔn)，包括有眼部外傷史、滲出性視網(wǎng)膜脫離、≥-3D近視患者、家族遺傳性視網(wǎng)膜脫離、遺傳性或者先天性眼底病變等。本課題所有研究對象及家屬被詳細(xì)告知本研究的目的、性質(zhì)以及相關(guān)事宜后，均表示知情理解，并簽署知情同意書。

1.2 方法:所有受檢者抽取外周靜脈血5 mL，EDTA抗凝，采用DNA抽提試劑盒(杭州新景生物公司simgen試劑盒)，在1000 genomes網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫中篩選COL2A1基因上12個(gè)SNP作為標(biāo)簽SNPs(rs1034762、rs12368284、rs1793937、rs1793954、rs1793958、rs2071437、rs2226946、rs3829735、rs4760608、rs915920、rs917055和rs954326)，采用iMLDR分型技術(shù)對SNP位點(diǎn)進(jìn)行分型，分型結(jié)果進(jìn)行雙盲樣本和陰性對照質(zhì)控。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法:運(yùn)用Haploview 4.2軟件對病例組和對照組基因型分布進(jìn)行哈迪-溫伯格平衡檢驗(yàn)，采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)、計(jì)量資料采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，運(yùn)用非條件Logistic回歸分析在不同遺傳模型下各位點(diǎn)的等位基因和基因型頻率分布及關(guān)聯(lián)性研究，并計(jì)算校正后的ORs和95%CIs，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2組患者一般資料的比較：病例組與對照組年齡及性別，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表1。

表1 2組患者一般資料的比較

2.2 哈迪-溫伯格平衡檢驗(yàn):基因分型檢出率為100%，病例組及對照組的基因型符合哈迪-溫伯格平衡檢驗(yàn)(P>0.05)，見表2。

表2 COL2A1基因12個(gè)SNPs等位基因病例組與對照組的哈迪-溫伯格平衡

注：MAF為最小等位基因頻率，HWE-p為哈迪-溫伯格平衡P值

2.3 不同遺傳模型下各位點(diǎn)的等位基因和基因型頻率分布及其校正后的ORs和95%CIs:基因型鑒定結(jié)果為純合子RR、雜合子RN和純合子NN。N代表正常等位基因(Normal allele)，R代表風(fēng)險(xiǎn)等位基因(Risk allele)，即對照組中的最小頻率等位基因。顯性遺傳模型：(純合子RR+雜合子RN)/純合子NN； 隱性遺傳模型：純合子RR/(純合子NN+雜合子RN)； 超顯性遺傳模型:(純合子RR+純合子NN)/雜合子RN。

病例組與對照組的基因型分布和等位基因頻率分布及其校正后的ORs和95%CIs，顯性模型、隱性模型及超顯性模型關(guān)聯(lián)性分析及其校正后的ORs和95%CIs，見表3-表5，2組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

表3 病例組與對照組COL2A1基因12個(gè)SNPs等位基因分布頻率比較

SNP位點(diǎn)等位基因等位基因頻率[n(%)]病例組(n=220)對照組(n=472)OR值95%CIP值rs2071437A156(70.9)331(70.1)0.8480.509～1.413>0.05G64(29.1)141(29.9)rs2226946G63(28.6)137(29.0)0.8520.510～1.421>0.05T157(71.4)335(71.0)rs3829735C197(89.5)426(90.3)0.7340.338～1.592>0.05T23(10.5)46(9.7)rs4760608A142(64.5)309(65.5)0.8930.552～1.447>0.05C78(35.5)163(34.5)rs915920C23(10.5)47(10.0)1.2350.586～2.603>0.05G197(89.5)425(90.0)rs917055A90(40.9)187(39.6)1.1180.704～1.773>0.05G130(59.1)285(60.4)rs954326G185(84.1)392(83.1)0.8370.441～1.590>0.05T35(15.9)80(16.9)

表4 病例組與對照組COL2A1基因12個(gè)SNPs基因型分布頻率比較

SNP位點(diǎn)基因型等位基因頻率[n(%)]病例組(n=220)對照組(n=472) OR值95%CIP值rs917055GG40(36.4)93(39.4)1>0.05GA50(45.4)99(42.0)0.9550.462～1.972>0.05AA20(18.2)44(18.6)1.3010.523～3.240>0.05rs954326GG78(70.9)162(68.6)1>0.05GT29(26.4)68(28.8)0.6790.327～1.486>0.05TT3(2.7)6(2.6)1.5600.202～12.077>0.05

表5 顯性模型、隱性模型及超顯性模型關(guān)聯(lián)性分析

3 討論

COL2A1基因位于12q13.11，又稱為Ⅱ型膠原纖維α1，包含31 538個(gè)堿基對，54個(gè)外顯子，其基因編碼的Ⅱ型膠原蛋白是玻璃體視網(wǎng)膜的重要組成成分[8]。研究發(fā)現(xiàn)，COL2A1基因突變通過改變玻璃體視網(wǎng)膜中Ⅱ型膠原蛋白的結(jié)構(gòu)，從而改變玻璃體視網(wǎng)膜的功能和結(jié)構(gòu)，最終引起原發(fā)性視網(wǎng)膜脫離的發(fā)生[8]。目前，對于原發(fā)性視網(wǎng)膜脫離的大部分研究主要針對可致視網(wǎng)膜脫離的遺傳性疾病，如Stickler綜合征。2008年AJ Rechards 和MP Snead對既往收集的Stickler綜合征的家系進(jìn)行了回顧性研究，發(fā)現(xiàn)COL2A1的眾多基因突變大多數(shù)位于外顯子區(qū)域，但仍有小部分突變位于內(nèi)含子區(qū)域[9]。Stickler 綜合征又稱為遺傳性關(guān)節(jié)-眼病，是一種常染色體顯性遺傳性膠原結(jié)締組織病[10]，該病主要是由編碼膠原蛋白基因的突變引起，導(dǎo)致全身廣泛膠原蛋白的功能紊亂[11]。臨床表現(xiàn)以眼、耳、關(guān)節(jié)、骨骼系統(tǒng)的病變?yōu)樘攸c(diǎn)[10,12]，在這些特異性改變中，眼部病變尤為突出[13]，主要表現(xiàn)包括高度近視、玻璃體異常和視網(wǎng)膜脫離[10]。其中Ⅰ型玻璃體表型的Stickler綜合征患者發(fā)生巨大視網(wǎng)膜裂孔或視網(wǎng)膜脫離的概率約為76%[14]，這與原發(fā)性視網(wǎng)膜脫離的發(fā)生相類似，因此我們推測COL2A1基因是否與原發(fā)性視網(wǎng)膜脫離存在相關(guān)性。

本研究病例組和對照組基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡，說明本研究具有群體代表性。選取的12標(biāo)簽SNPs包含了2013年陳王浩[15]首次發(fā)現(xiàn)的廣東漢族人群原發(fā)性視網(wǎng)膜脫離的3個(gè)陽性SNPs—rs1793954、rs4760608、rs917055。本研究對12個(gè)標(biāo)簽SNPs進(jìn)行了等位基因、基因型頻率分布及顯性模型、隱性模型、超顯性模型下關(guān)聯(lián)性分析，結(jié)果顯示差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，在本研究中未得出陳王浩研究所出現(xiàn)的陽性結(jié)果。推測可能的原因是，陳王浩的研究中病照組包含了屈光度在>-7D的患者，其研究并沒有排除因高的近視度數(shù)而引起的原發(fā)性視網(wǎng)膜脫離，且有研究報(bào)道顯示COL2A1基因與高度近視存在相關(guān)性[16]。近視是導(dǎo)致視網(wǎng)膜脫離發(fā)生的危險(xiǎn)因素，隨著近視度數(shù)增高發(fā)生視網(wǎng)膜脫離的風(fēng)險(xiǎn)也越大[2]。因此在本研究中則選取了屈光度<-3D的患者作為病例組，在病例組的篩選上選擇更為嚴(yán)格。本研究選取的研究對象為寧夏地區(qū)人群，而在陳王浩的研究中選取了廣東汕頭地區(qū)的人群，可能因中國南北人群之間存在基因差異。

本研究結(jié)果并未能發(fā)現(xiàn)COL2A1基因單核苷酸多態(tài)性與原發(fā)性視網(wǎng)膜脫離存在相關(guān)性，在以后研究中，將通過增加樣本量，對漢族和回族人群進(jìn)行分層分析，研究不同民族原發(fā)性視網(wǎng)膜脫離與單核苷酸多態(tài)性的關(guān)系，以期進(jìn)一步探討原發(fā)性視網(wǎng)膜脫離的分子學(xué)發(fā)病機(jī)制和遺傳因素。

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Association of rhegmatogenous retinal detachment with single nucleotide polymorphism of COL2A1 gene

ZHANGWen1,CHIHao1,XUEZhongqi1,XUManyun1,MAJianqing1,HAOJuan2，3,ZHUANGWenjuan2，3,BIXiaojun2，3.

1.NingxiaMedicalUniversity,Yinchuan,750004China；2.OphthalmologyDepartment,NingxiaPeople’sHospitalYinchuan750002,China；3.TheFirstClinicalMedicalCollege，NorthwestUniversityforNationalities,Yinchuan750004,China

BIXiaojun,Email: bxj511@163.com

Objective To investigate the association between single nucleotide polymorphism of COL2A1 gene and the patients with rhegmatogenous retinal detachment (RRD) in Ningxia District of China.Methods A total of 346 unrelated Ningxia subjects were recruited,110 patients with RRD,and 236 controls (age-related cataract patients),there were all from Ningxia Eye Hospital.Periphery blood 5 mL was collected from all subjects.12 Tag single nucleotide polymorphisms of COL2A1 genes were genotyped for every individual using iMLDR typing technique.The relationships among the genotype and allele frequencies of COL2A1 with RRD patients were evaluated by non-conditional Logistic regression analysis withand adjusted odds ratios (ORs) and 95% confidence intervals (CIs) in different genetic models was established.Results There were no significant difference between cases and controls on distribution of genotype and allele frequency in 12 SNPs of COL2A1 gene.The significant difference was not observed among varied genetic models as well (P>0.05).Conclusion The study showsed that the COL2A1 gene has no significant association with RRD. It is needed to expand the sample size for further research.

COL2A1gene；Rhegmatogenousretinaldetachment；Singlenucleotidepolymorphism；Genotype；Allele

10.13621/j.1001-5949.2017.03.0209

寧夏自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(NZ14176)；寧夏科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目對外合作專項(xiàng)(2014ZYH65)

1.寧夏醫(yī)科大學(xué)，寧夏 銀川 750004 2.寧夏人民醫(yī)院，寧夏 銀川 750001 3.西北民族大學(xué)第一附屬醫(yī)院，寧夏 銀川 750002

張雯(1989-)，女，寧夏籍，在讀碩士研究生，主要從事遺傳性眼病研究方向。

畢小軍，Email：bxj511@163.com

http://kns.cnki.net/kcms/detail/64.1008.R.20170317.0126.002.html

R774

A

2016-07-19 [責(zé)任編輯]王凱榮