中国公共卫生  2013, Vol. 29 Issue (9): 1324-1329   PDF    
MTHFR基因(C677T)多态性与NTDs关系Meta分析
刘俊1, 何俊峰2, 李佩珍2     
1. 遵义医学院营养与食品卫生学教研室, 贵州 遵义 563003;
2. 遵义医学院珠海校区预防医学教研室
摘要目的 运用Meta分析方法综合评价亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)基因C677T多态性与神经管畸形的关系。方法 检索PubMed、CNKI等多个中英文数据库的相关文献,收集所有关于MTHFR基因C677T多态性与神经管畸形关系的病例对照研究,提取所需数据应用SPSS 13.0和RevMan 5.0软件进行Meta分析。结果 共有27篇符合条件的文献纳入分析,包括2 245例病例人群和3 678名对照人群;Meta分析表明,母亲携带CT基因型者子代发生神经管畸形(NTDs)的风险为母亲携带CC基因型者子代的1.41倍(OR=1.41,95%CI=1.16~1.71),其中国内母亲携带CT基因型者子代发生NTDs的风险为母亲携带CC基因型者子代的2.06倍(OR=2.06,95%CI=1.44~2.95);母亲携带TT基因型者子代发生NTDs的风险为母亲携带CC基因型者子代的1.97倍(OR=1.97,95%CI=1.49~2.61),其中国内和国外母亲携带TT基因型者子代发生NTDs的风险分别为母亲携带CC基因型者子代的3.12倍(OR=3.12,95%CI=1.50~6.51)和1.61倍(OR=1.61,95%CI=1.30~1.98)。结论 MTHFR C677T位点基因多态性与神经管畸形的易感性密切相关,但其病因关联性仍有待于在人群中进行大规模队列研究加以论证。
关键词神经管畸形(NTDs)     亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)     基因多态性     Meta分析    
Relationship between MTHFR gene polymorphism(C667T)and neural tube defects:a meta-analysis
LIU Jun1, HE Jun-feng2, LI Pei-zhen2     
Department of Nutrition and Food Hygiene, Zunyi Medical College, Zunyi, Guizhou Province 563003, China
Abstract: Objective To explore the association between methyl tetrahydrofolate reductase(MTHFR)gene C677T polymorphism and incidence of neural tube defects through meta-analysis.Methods We searched PubMed,CNKI,and other literature database.All the case-control studies about MTHFR gene C677T polymorphism and susceptibility of neural tube defects were collected.Data were extracted from studies and analyzed by meta-analysis and meta-regression analysis.Results A total of 27 papers were selected based on the criteria,including 2 245 patients and 3 678 controls.Meta-analysis results showed that the combined odds ratio(OR)values of neural tube defects for offspring with maternal TT and CT genotypes were 3.12 and 2.06 in domestic population and were 1.61 and 1.10 in foreign populations.respectively.Conclusion The results suggested that MTHFR C677T gene polymorphism is significantly associated with susceptibility of neural tube defects.But the mechanism of the association remains to be ascertained by large-scale cohort studies.
Key words: neural tube defect     methylenetetrahy drofolate reductase     single nucleotide polymorphisms     meta-analysis    

神经管畸形(neural tube defects,NTDs)是一种严重的先天性的出生缺陷疾病,包括无脑儿、脊柱裂、脑膨出等。全世界每年约有30~40万例NTDs患儿出生,给社会和家庭带来沉重的负担[1, 2]。近年来研究表明,孕产妇体内叶酸水平与NTDs的发生有关,5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MTHFR)是参与叶酸代谢过程中的关键酶,可以催化5,10-亚甲基四氢叶酸转变成5-甲基四氢叶酸,在叶酸代谢及DNA甲基化和DNA合成修复过程中起关键作用[3]。MTHFR基因位于lp36.3,有2个常见的多态性,即C677T和A1298C。MTHFR基因第677位点存在C到T的点突变,这种突变可在人群中分为:野生型(CC)、杂合型(CT)、突变型(TT)[4]。有研究表明,父母携带MTHFR基因C677T变异可以增加子代NTDs发生的危险性[5, 6];但MTHFR基因C677T变异在不同种族人群中的基因多态性分布不全相同,而且其与NTDs的关联性也有一定的差异。李智文等[7]2004年汇总分析了4篇国内MTHFR C677T多态性与神经管畸形的研究,但未涉及国外的相关研究;贺宪民等[8]2010年的Meta分析中虽然纳入了外文文献进行分析,但因分析多个基本和多个位点MTHFR C677T基因多态性的研究而使国内文献纳入不足。因此有必要对中英文发表的关于MTHFR C677T基因多态性与NTDs的病例对照研究进行更系统、更全面的分析和评价,本研究通过收集国内外相关文献,对MTHFR(C677T)基因多态性与NTDs的关系进行了meta分析,旨在为NTDs相关防治策略提供参考依据。 1 资料与方法 1.1 文献检索策略

在PubMed等英文数据库和中国期刊全文专题数据库(CNKI)、中国生物医学文献数据库(CBM)、中文科技期刊数据库(维普)和万方中文数据库中检索1991年1月—2012年9月发表的相关文献,末次检索日期为2012年9月20日。检索主题词分别为“(methylene tetrahydrofolate reductase or MTHFR)and(neural tube defect* or NTD)and(polymorphism* or genotype* or variant*)”和“神经管畸形/神经管缺陷、亚甲基四氢叶酸还原酶”。同时手工检索文献,并辅以文献追溯法收集更多相关文献。 1.2 纳入和排除标准

纳入标准:(1)MTHFR基因C677T多态性与神NTDs相关研究;(2)病例对照研究;(3)有各基因型与NTDs危险性的OR值或通过数据可以计算出OR值;(4)基因型分布在对照群体中符合 Hardy-Weinberg 平衡;(5)中文或英文文献。排除标准:(1)非人群研究;(2)未报告基因型数据或具体数据描述不清;(3)对照非正常儿母亲;(4)质量差,报道信息少的文献。重复发表的文献以原始资料最全或样本量最大的研究纳入到本次Meta分析中。 1.3 数据提取

选择符合以上纳入和排除标准的文献,2人独立提取数据如果存在分歧通过讨论解决。提取信息主要包括:第一作者姓名、发表时间、国家、对照来源、病例和对照样本、年龄以及基因型。此外,本研究还参考Newcastle Ottawa评价标准[9]对检索到的文章质量进行评价。其中考虑内容主要包括:NTDs病例诊断、对照组的选取、病例与对照的可比性(包括地区和分娩年龄分布均衡、同民族、同居住环境等)方面。对于质量较差的文献予以剔除。 1.4 统计分析

采用SPSS 13.0和RevMan 5.0软件进行统计分析。分别将MTHFR基因C677T变异杂合型基因型(CT型)频率、纯合型基因型(TT型)频率与野生型(CC型)分布频率进行合并的OR值作为效应合并指标,并将CT型与TT型进行合并,合并后与野生型(CC型)分布频率的OR值作为效应合并指标;对纳入的原始文献进行异质性检验,根据异质性检验结果选择效应模型,异质性检验P<0.05,采用随机效应模型,否则采用固定效应模型,并求其效应合并OR值及95%CI;结合Meta分析的森林图、漏斗图和失安全系数评估文献的发表偏倚。 2 结 果 2.1 文献一般特征(表 1)

共检索出相关文献275篇,根据纳入和排除标准进行剔除,最终纳入19篇英文文献和8篇中文文献,共累计病例人群2 245例,对照人群3 678人。其中国内研究病例377例,对照599人;国外研究病例1 868例,对照3 079人。

表 1 纳入Meta分析文献一般特征
2.2 MTHFR(C677T)基因多态性与NTDs关系的Meta分析 2.2.1 CC型与CT/TT型(图 1)

经过异质性检验,CC型与CT/TT型研究间存在异质性(P=0.001,I2=53%),采用随机效应模型。Meta分析结果表明,母亲携带CT/TT基因型者子代发生NTDs的风险为母亲携带CC基因型者子代的1.41倍(OR=1.41,95%CI=1.16~1.71)。分别对国内和国外人群进行分析,国内人群异质性检验表明研究间不存在异质性(P=0.080,I2=46%),采用固定效应模型;国外人群异质性检验表明研究间存在异质性(P=0.010,I2=48%),采用随机效应模型。Meta分析结果表明,其中国内和国外母亲携带CT/TT基因型者子代发生NTDs的风险分别为母亲携带CC基因型者子代的2.17倍(OR=2.17,95%CI=1.32~3.57)和1.18倍(OR=1.18,95%CI=1.04~1.34)。

图 1 CC基因型与CT/TT基因型相关性Meta分析
2.2.2 CC型与CT型(图 2)

经过异质性检验,CC型与CT型研究间存在异质性(P=0.030,I2=36%),采用随机效应模型。Meta分析结果表明,母亲携带CT/基因型者子代发生NTDs的风险为母亲携带CC基因型者子代的1.27倍 (OR=1.27,95%CI=1.06~1.51)。分别对国内和国外人群进行分析,国内人群异质性检验表明研究间不存在异质性(P=0.670,I2=0%),国外人群异质性检验表明研究间不存在异质性(P=0.080,I2=34%),均采用固定效应模型。Meta分析结果表明,其中国内母亲携带CT基因型者子代发生NTDs的风险为母亲携带CC基因型者子代的2.06倍(OR=2.06,95%CI=1.44~2.95),国外母亲携带CT和CC基因型者子代发生NTDs的风险间无统计学意义(P>0.05)。

图 2 CC基因型与CT基因型相关性Meta分析
2.2.3 CC型与TT型(图 3)

经过异质性检验,CC型与TT型研究间存在异质性(P=0.008,I2=44%),采用随机效应模型。Meta分析结果表明,母亲携带TT基因型者子代发生NTDs的风险为母亲携带CC基因型者子代的1.97倍(OR=1.97,95%CI=1.49~2.61)。分别对国内和国外人群进行分析,国内人群异质性检验表明研究间存在异质性(P=0.010,I2=61%),采用随机效应模型;国外人群异质性检验表明研究间不存在异质性(P=0.210,I2=20%),采用固定效应模型。Meta分析结果表明,其中国内和国外母亲携带TT基因型者子代发生NTDs的风险分别为母亲携带CC基因型者子代的3.12倍(OR=3.12,95%CI=1.50~6.51)和1.61倍(OR=1.61,95%CI=1.30~1.98)。

图 3 CC基因型与TT基因型相关性Meta分析
2.3 发表偏倚评价

对纳入Meta分析的27篇MTHFR基因(C677T)多态性与神经管畸形的研究文献进行发表偏倚评价,结果显示,倒漏斗图基本对称,发表偏倚较小。 3 讨 论

同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)是一种有潜在毒性的代谢产物,可影响胚胎神经发育,孕妇孕早期体内Hcy蓄积较多时,可诱发NTDs。MTHFR是叶酸代谢过程中的一种关键酶,如果该酶活性或浓度下降可使Hcy复甲基化发生障碍导致机体Hcy浓度升高[8, 27]。MTHFR基因存在677C-T突变,该突变产生3种基因型(野生型CC、杂合型CT、纯合型TT)。若MTHFR基因发生C-T突变可导致编码MTHFR酶的丙氨酸被缬氨酸取代,影响酶的活性和耐热性,引起血浆中Hcy水平升高。到目前为止,国内外学者大多数认为MTHFR基因677位点C-T突变可导致MTHFR酶活性降低、血浆同型半胱氨酸水平升高,并经过大量的研究发现血浆Hcy水平升高是NTDs发生的危险因素[22]

本研究发现,MTHFR C677T与NTDs关系的研究在国内外都较为深入。母亲携带MTHFR突变基因型的子代发生NTDs的危险性增加;特别是携带纯合型TT基因型的个体,其子代NTDs危险性与未携带TT基因型相比国内人群增加3.12倍,国外人群增加1.65倍,提示国内人群发生NTDs的危险性高于国外人群。有研究证实,接近25%的NTDs病例由MTHFR C677T引起[37, 38],但其并不是唯一的基因型危险因素,除TT基因型外,在NTDs患儿及其双亲中,仍然有叶酸水平下降和Hcy水平上升者。而杂合突变型CT在国内外研究中却得到了不一致的结果,可能与人群分层的偏倚有关。

MTHFR A1298C突变可以降低酶的活性从而影响叶酸代谢,而贺宪民等[8]的研究表明相对AA基因型,CC和CA基因型的中国女性生育NTDs患儿的合并效应值的检验表明两者差异均无统计学意义,提示MTHFR A1298C基因多态性可能不是子代发生NTDs的危险因素。

尽管叶酸代谢相关基因对NTDs的发生有较为肯定影响,但尚缺乏令人信服的证据。NTDs是多基因遗传病,是参与NTDs发生的相关基因与环境因素共同作用引起的。因此,未来应在更大样本中研究众多基因与NTDs关系,同时应尽可能多的研究基因与基因间以及遗传因素与环境因素间的相互作用。

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