中國漢族人群MTHFR多態(tài)性與唐氏綜合征風(fēng)險Meta分析

姜育燊，孟 帥，姜 儻，姚 利，徐 陽，普智飛

(1.杭州迪安醫(yī)學(xué)檢驗中心，浙江 杭州 310030；2.中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院，廣東 廣州 510080；3.迪安診斷技術(shù)集團股份有限公司，浙江 杭州 310030)

唐氏綜合征(Down syndrome，DS)是最常見的染色體病之一，其發(fā)病率約為1/700～1/1 000。該疾病的主要發(fā)病原因為減數(shù)分裂過程中，21號染色體分離異常，進而導(dǎo)致染色體數(shù)目異常。目前其發(fā)病的直接病因尚未明確，已知其與母親年齡有關(guān)，如母親生育年齡大于35歲可顯著增加孕育DS患兒的風(fēng)險。但也有大量年輕母親仍可孕育DS患兒，提示影響DS風(fēng)險的因素復(fù)雜多樣。

亞甲基四氫葉酸還原酶(methylenetetrahydrofolate reductase，MTHFR)是催化葉酸代謝途徑的關(guān)鍵酶。葉酸作為一碳單位轉(zhuǎn)移酶系的輔酶，對嘌呤和胸腺嘧啶的合成，具有重要作用。其編碼基因MTHFR677C>T突變可影響葉酸代謝，與神經(jīng)管畸形等多種遺傳缺陷相關(guān)。國外已有文獻報道，MTHFR基因677C>T與子代21三體綜合征，即唐氏綜合征相關(guān)[1]。目前已有部分針對中國漢族人群的研究，但相對國外研究仍較少，研究結(jié)果尚存爭議。本文就針對中國漢族人群MTHFR基因C677T位點(rs1801133)多態(tài)性與子代21三體綜合征的相關(guān)研究進行薈萃分析，評估中國漢族人群MTHFR基因C677T多態(tài)性與子代21三體綜合征的相關(guān)性。

1對象與方法

1.1文獻檢索

全面檢索Pubmed、Google Scholar、Elsevier、Springer、中國知網(wǎng)、萬方、維普數(shù)據(jù)庫，收集關(guān)于中國漢族人群MTHFR基因C677T多態(tài)性與子代21三體綜合征的研究。中文檢索策略為：(唐氏綜合征OR21三體)AND (MTHFROR亞甲基四氫葉酸還原酶)；英文檢索策略為：(Down Syndrome OR 21 trisomy)AND MTHFR AND(China OR Chinese)。無發(fā)表年限限制。所有研究對象限中國漢族人群。文種限定為中文或英文。

1.2文獻篩選

文獻初篩步驟：①在文獻檢索的結(jié)果中，根據(jù)標(biāo)題和摘要，初步剔除明顯不合格的文獻；②下載全文，對文獻資料進行詳細閱讀和分析，進一步確定文獻是否合格；③在閱讀文獻的過程中，根據(jù)文獻的參考文獻補充符合標(biāo)準(zhǔn)的文獻。

文獻納入標(biāo)準(zhǔn)：①研究對象為中國漢族人群；②涉及母代MTHFR C677T位點多態(tài)性與子代唐氏綜合征風(fēng)險的相關(guān)性；③為病例對照研究；③報道語言為中文或英文。

文獻排除標(biāo)準(zhǔn)：①未設(shè)計對照組的研究；②病例組對照組年齡不匹配的研究(年齡差>5歲)；③為家系研究；④研究對象為非漢族人群；⑤綜述文獻；⑥檢測對象為非母代基因多態(tài)性的文獻；⑦對唐氏綜合征無診斷結(jié)論，或無臨床結(jié)局的研究，如唐篩、無創(chuàng)產(chǎn)前DNA檢測(noninvasive prenatal testing，NIPT)等篩查結(jié)果作為分組標(biāo)準(zhǔn)；⑧對同一研究者/研究團隊發(fā)表的不同文獻，只選取其中病例數(shù)量最高且質(zhì)量最高者，其余排除。

1.3文獻質(zhì)量評價

依照相關(guān)文獻，對納入的研究進行質(zhì)量評價[2]：1)對照組設(shè)置是否匹配；2)病例組研究對象的納入標(biāo)準(zhǔn)及其構(gòu)成特征是否明確；3)是否符合Hardy-Weinberg平衡；4)基因分型擴增步驟，是否包含有引物信息等明確的檢測方法描述；5)統(tǒng)計方法是否包含P值和OR值的計算。上述標(biāo)準(zhǔn)中每滿足一項得1分，總分≥3分者，質(zhì)量可靠。由兩名評估人員根據(jù)上述統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，分別進行評估后，交叉核對。如遇分歧，討論并由第三位研究者協(xié)助解決。

1.4信息提取

各文獻信息提取內(nèi)容包括：作者、發(fā)表年份、地區(qū)、基因分型檢測方法、樣本量、病例組對照組樣本量等信息。

1.5統(tǒng)計學(xué)方法

采用Stata12.0軟件進行Meta分析。效應(yīng)量采用優(yōu)勢比OR值和95%CI評估。采用I2(I-squared)評估異質(zhì)性，若I-squared<50%，則采用固定效應(yīng)模型分析，反之則采用隨機效應(yīng)模型分析。采用Begg’s和Egger’s 檢驗評估發(fā)表偏倚。

2結(jié)果

2.1文獻檢索結(jié)果

按照檢索策略，初步篩選36篇文獻，根據(jù)相關(guān)納入及排除標(biāo)準(zhǔn)，剔除綜述或Meta分析12篇，剔除無唐氏綜合征臨床確診結(jié)論的文獻3篇，剔除檢測對象為唐氏患兒本身，而非唐氏患兒母親的文獻3篇，另有11篇文獻出現(xiàn)同一團隊發(fā)表多篇同類研究情況，選取各團隊(共3個)所發(fā)表文獻中研究病例最多、質(zhì)量最高的文獻，剩余8篇文獻予以剔除。最終納入10篇文獻，均為病例對照研究。其中英文3篇，中文7篇[3-12]。累積病例組657人，對照組895人，見表1。10篇文獻中，有1篇未進行Hardy-Weinberg平衡檢驗[7]，考慮減少發(fā)表偏倚，未予以剔除。

2.2基因型TT+CT vs.CC與子代唐氏綜合征的相關(guān)性

基因型TT+CT vs.CC與子代唐氏綜合征的異質(zhì)性檢驗結(jié)果顯示I-squared=16.0%，故采用固定效應(yīng)模型分析。Meta分析顯示，TT+CT型與CC型在中國漢族人群子代唐氏綜合征發(fā)病風(fēng)險方面，存在統(tǒng)計學(xué)相關(guān)性，合并OR及95%CI為2.19(1.73～2.75)，如圖1所示。剔除未提及Hardy-Weinberg平衡的研究后[7]，其合并OR及95%CI為2.15(1.70～2.72)。提示母代MTHFRC677T位點多態(tài)性中，TT+CT型相比較于CC型，是子代發(fā)生唐氏綜合征的危險因素。

表1 納入研究的基本特征Table 1 Characteristics of the eligible studies included in the meta-analysis

注：RFLP為限制性片段長度多態(tài)性(restriction fragment length polymorphism,RFLP)的基因分型技術(shù)，NA指文獻中無該數(shù)據(jù)。

圖1 中國漢族人群母親MTHFR C677T位點TT+CT vs.CC基因型與子代唐氏綜合征發(fā)病的相關(guān)性分析Fig.1 Association between TT+CT genotype vs.CC genotype of MTHFR C677T and the risk of DS in offspring in Chinese Han population

2.3等位基因T vs.C與子代唐氏綜合征的相關(guān)性

等位基因T vs.C與子代唐氏綜合征的異質(zhì)性檢驗結(jié)果顯示I-squared=65.6%，故采用隨機效應(yīng)模型分析，以T為暴露因素，C為非暴露因素。Meta分析顯示，等位基因T vs.C與子代唐氏綜合征發(fā)病風(fēng)險方面，存在統(tǒng)計學(xué)相關(guān)性，合并OR及95%CI為1.82(1.40～2.37)，如圖2所示。在剔除未提及Hardy-Weinberg平衡的研究后[7]，其合并OR及95%CI為1.74(1.34～2.27)，提示母親MTHFRC677T位點多態(tài)性中，等位基因T是子代發(fā)生唐氏綜合征的危險因素。

2.4發(fā)表偏倚分析

2.4.1中國漢族人群母親MTHFR C677T位點基因型TT+CT vs.CC與子代唐氏綜合征發(fā)病風(fēng)險的發(fā)表偏倚分析

Begg’s 漏斗圖顯示，納入的10項研究以合并效應(yīng)量OR為中心，大致對稱分布，呈倒漏斗形，見圖3。進一步采用Egger’s test分析顯示，P=0.613，截距95%CI為(-3.120～4.961)，提示納入分析的研究尚未發(fā)現(xiàn)有明確的發(fā)表偏倚，見圖4。

圖3中國漢族人群母親MTHFRC677T位點TT+CTvs.CC基因型與子代唐氏綜合征發(fā)病風(fēng)險的發(fā)表偏倚分析(Begg’s檢驗)

Fig.3 Publication bias analysis of association between TT+CT genotype vs.CC genotype of MTHFR C677T and the risk of DS in offspring in Chinese Han population (Begg’s test)

圖4中國漢族人群母親MTHFRC677T位點TT+CTvs.CC基因型與子代唐氏綜合征發(fā)病風(fēng)險的發(fā)表偏倚分析(Egger’s檢驗)

Fig.4 Publication bias analysis of association between TT+CT genotype vs.CC genotype of MTHFR C677T and the risk of DS in offspring in Chinese Han population (Egger’stest)

2.4.2中國漢族人群母親MTHFR C677T位點等位基因T vs.C與子代唐氏綜合征發(fā)病風(fēng)險的發(fā)表偏倚分析

Begg’s 漏斗圖顯示，納入的10項研究以合并效應(yīng)量OR為中心，大致對稱分布，呈倒漏斗形，見圖5。進一步采用Egger’s test分析顯示，P=0.365，截距95%CI為(-3.464～8.412)，提示納入分析的研究尚未發(fā)現(xiàn)有明確的發(fā)表偏倚，見圖6。

圖5中國漢族人群母親MTHFRC677T位點等位基因Tvs.C與子代唐氏綜合征發(fā)病風(fēng)險的發(fā)表偏倚分析(Begg’s檢驗)

Fig.5 Publication bias analysis of association between maternal MTHFR C677T T vs.C allele and the risk of DS in Chinese Han population (Begg’s test)

圖6中國漢族人群母親MTHFRC677T位點等位基因Tvs.C與子代唐氏綜合征發(fā)病風(fēng)險的發(fā)表偏倚分析(Egger’s檢驗)

Fig.6 Publication bias analysis of association between maternal MTHFR C677TT vs.C allele and the risk of DS in Chinese Han population (Egger’stest)

3討論

3.1葉酸代謝與MTHFR突變

葉酸是體內(nèi)的一碳單位供體，葉酸代謝途徑可為DNA合成提供一碳單位，還可通過甲基化過程提供甲基，維持DNA穩(wěn)定性。亞甲基四氫葉酸還原酶是葉酸代謝過程中的關(guān)鍵酶，主要作用是將無活性的5,10-亞甲基四氫葉酸還原為有活性的5-甲基四氫葉酸，其編碼基因MTHFR的C677T突變可顯著降低該酶的活性，引起葉酸代謝障礙，進而導(dǎo)致DNA復(fù)制、DNA甲基化修飾等過程的紊亂，引發(fā)神經(jīng)管缺陷、癌癥、心腦血管疾病等多種病癥[13]。此外，有研究顯示MTHFR基因C677T突變與復(fù)發(fā)性流產(chǎn)、產(chǎn)婦產(chǎn)后抑郁癥等相關(guān)[14-15]。

3.2 MTHFR與子代唐氏綜合征風(fēng)險

目前，國外有多篇Meta分析顯示，MTHFR C677T突變與唐氏綜合征發(fā)病相關(guān)[1,16-20]。其中，Rai等[1]的研究納入34篇文獻報告，積累3 098例唐氏患兒母親和4 852例正常對照母親，其分析結(jié)果提示母親MTHFR C677T基因型是子代唐氏綜合征發(fā)生的危險因素，TT+CT vs.CC,OR及95%CI為1.35(1.13～1.60)。在其Meta分析中，歐美人群與亞洲人群，呈現(xiàn)出并不完全一致的結(jié)果。亞洲人群的OR值較歐洲人群高，美國人群則居于歐洲與亞洲人群之間，而針對中國漢族人群的Meta分析則較少。張福全等[21]對5篇文獻進行Meta分析，積累257例唐氏患兒母親和383例正常母親數(shù)據(jù)，其TT+CT vs.CC合并OR及95%CI為2.28(1.57～3.29)。

本研究聯(lián)合使用多種文獻檢索途徑，對文獻設(shè)定了較為嚴格的入組標(biāo)準(zhǔn)，嚴格排除了同一研究組(同一作者或同一研究組不同作者)不同文獻的數(shù)據(jù)。共納入10篇文獻，累積病例組657人，對照組895人。TT+CT vs.CC合并OR及95%CI為2.19(1.73～2.75)，在剔除未提及Hardy-Weinberg平衡的樣本后，其合并OR及95%CI為2.15(1.70～2.72)。等位基因T vs.C合并OR及95%CI為1.82(1.40～2.37)，在剔除未提及Hardy-Weinberg平衡的研究后，其合并OR及95%CI為1.74(1.34，2.27)，提示母親MTHFRC677T位點多態(tài)性與子代發(fā)生唐氏綜合征的風(fēng)險相關(guān)，MTHFR 677 C>T突變，即TT/CT型增加子代唐氏綜合征發(fā)病風(fēng)險。

3.3 MTHFR突變與唐氏綜合征相關(guān)性機制

目前關(guān)于MTHFR C677T突變與唐氏綜合征的相關(guān)性機制仍未完全明了，DNA甲基化對于基因組的完整性和染色質(zhì)的穩(wěn)定性至關(guān)重要。有研究表明，低葉酸狀態(tài)可能影響DNA的甲基化，因而增加核酸斷裂的概率，這種不穩(wěn)定性可能會導(dǎo)致異常染色體分離。另有假說提出MTHFR變異體可能抵消了三體導(dǎo)致的胱硫醚-β-合成酶(cystathionine beta synthase，CBS)過表達，從而使原本應(yīng)該流產(chǎn)的21三體患兒得以生存，增加了21三體患兒的出生率[16]。

3.4本研究的局限性

由于本研究納入的研究例數(shù)仍較少，且只對MTHFR C677T突變這一單一因素進行Meta分析，未分析環(huán)境等其他影響因素，故對于更可靠的結(jié)論，有待于更多的大樣本研究。