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四氢叶酸还原酶MTHFR C677T基因多态性与阿尔茨海默病发病风险的Meta分析

2011-08-25烨,

中风与神经疾病杂志 2011年8期
关键词:等位基因多态性基因型

华 烨, 叶 民

阿尔茨海默病(AD)是一种最常见的神经退行性疾病,其病因与遗传和环境因素有关。研究表明,遗传易感性在AD发病中具有重要作用[1],而确定与AD发病有关的基因将有助于了解该病的分子病理基础,并可能为人们提供合理的治疗途径。目前,仅有ApoEε4是公认的AD发病的遗传危险因素[2],AD相关基因的研究还期待着更多的发现。

自从发现高同型半胱氨酸血症是AD发病的独立危险因子以来,越来越多的学者开始关注同型半胱氨酸代谢的关键酶-亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)与AD发病风险的相关性,并进行了大量的病例对照研究。研究发现,MTHFR基因第677位C→T突变(MTHFR C677T)可能与 AD发病相关[3]。但由于基因多态性频率具有明显的种族异质性,且不同研究间存在实验设计、病例选择标准和样本含量之间的差异,导致研究结论存在明显争议。因此,本课题搜集了国内外有关 MTHFR基因C677T多态性与AD发病风险的病例对照研究进行Meta分析,综合评价该多态在不同群体中的作用,期望较全面地认识MTHFR基因C677T多态性与AD的关系。

1 对象与方法

1.1 研究目的 了解MTHFR基因C677T多态是否增加患AD的风险。

1.2 研究对象 已公开发表的有关MTHFR基因C677T多态性与AD相关性的病例-对照研究资料。均为试验设计严谨,试验方法可靠的基因型频率和/或等位基因频率的病例对照研究。以其中的AD患者为研究病例,以健康人群为对照组。

1.3 研究(检索)方法 以 Alzheimer's、MTHFR gene或阿尔茨海默病、MTHFR基因为检索词,联合检索自1966年1月1日~2010年12月31日止的PubMed数据库、EMBASE数据库、中国生物医学文献数据库和中国学术期刊全文数据库,获得全部有关AD与MTHFR C677T多态性相关性的文献,为避免遗漏上述电子数据库未收录和未发表的文献资料,我们还对国内一些大型学术会议的论文汇编进行了手工检索。没有进行语种限制,但仅查到英文和中文文献。对发表文章中未包括的有关资料,与文献的主要作者联系并索取。

1.4 筛选(资料选择标准)

1.4.1 纳入标准 (1)原始资料为已公开发表的文献;(2)原始文献内容为涉及MTHFR基因C677T多态的基因型频率和/或等位基因频率的独立病例对照研究;(3)原始文献类型为设计良好的随机病例对照研究(有严格的对照,且有两组人群的基本构成),AD诊断标准采用国际公认标准,统计方法恰当,数据表达明确;(4)各文献研究方法相似;(5)各文献有综合的统计指标,如比值比(OR)等;(6)符合Hardy-Weinberg遗传平衡定律。

1.4.2 剔除标准 (1)原始文献内容未涉及MTHFR基因C677T多态基因频率的对照研究;(2)原始文献实验设计不严谨(AD诊断标准不规范,统计方法不妥当,样本资料交代不清或不全,与原文作者联系又未取得进一步的补充数据)。

1.4.3 研究开展的时间或文献发表的年限、语种1966~2010;语种不限(检索未发现除中英文之外的其他文献,非人为限制文献)。

1.5 Hardy-Weinberg遗传平衡检验 对各研究中对照组的基因型分布进行Hardy-Weinberg遗传平衡检验,以验证研究人群的代表性,不符合Hardy-Weinberg遗传平衡定律的文献予以剔除。

1.6 资料提取(提取纳入文献的数据信息)由神经内科医师和流行病学工作者采用盲法独立进行文献提取工作,分别进行评价。按照纳入和排除标准逐一筛选,最后纳入19篇符合条件的文献,累计AD病例组2269例,对照组2854例。

1.7 研究方法 利用已发表的研究MTHFR基因C677T多态性与AD关系的文献,系统评价AD患者MTHFR基因型分布与正常人差异。以AD患者为观察组,常规体检健康人为对照组,分别观察MTHFR等位基因(C/T)频率及基因型频率(包括TT/(CT+CC)和(CT+TT)/CC)与AD的相关性。考虑到东西方人群的遗传异质性,本研究还根据研究对象来源的不同对亚洲人群和高加索人群进行了亚组分析。

1.8 统计学分析 统计分析采用Meta分析专用统计软件Review Manager(4.2版)软件进行数据整理和分析,计算各研究等位基因频率与OR值及其 95%可信区间(confidence interval,95%CI)。对各文献结果进行异致性检验,并根据检验结果选用相应的数据合并方法,若各研究之间结果无显著异质性,则采用Peto Mantel-Haenszel固定效应模型进行数据合并,若结果间存在显著异质性,则采用校正后的Dersimonian-Laird随机效应模型法进行数据合并(D-L法),计算总OR值。使用漏斗图及Egger检验评价发表偏倚。

2 结果

2.1 文献检索结果 共19篇文献纳入研究,AD组病例2269例,对照组2854例。其中12篇文献[4~15]纳入亚洲人群组,包括AD组病例1324例和对照组2045例,另外7篇文献[16~22]纳入高加索人群,包括AD组病例945例和对照组809例。入选文献的资料(见表1),等位基因和基因型分布(见表2)。研究对象均符合Hardy-Weinberg平衡规律。

2.2 各研究组异质性检验结果 对19项研究进行异质性检验[23],等位基因频率T/C的比较各研究之间存在明显的异质性(I2=39.5%,P=0.04),采用随机效应模型;基因型频率(CT+TT)/CC的比较各研究之间无明显异质性(I2=22.3%,P=0.18),采用固定效应模型进行数据合并。亚组分析中,等位基因频率及基因型频率的比较中,亚洲人群的12项研究之间均存在明显的异质性,采用随机效应模型进行分析;高加索人群的7项研究之间均无明显异质性,故采用固定效应模型进行分析[24](见表3)。

2.3 等位基因及基因型频率分析 根据异质性检验结果,分别应用固定效应模型和随机效应模型法合并数据,计算OR值,并绘制森林图。首先对全部19项研究结果进行合并,显示等位基因频数T/C 的 OR 值为1.18,95%CI为 1.05 ~1.32,OR 值显著性检验P<0.05,基因型(TT+TC)/CC合并的OR 值为1.26,95%CI为1.11 ~1.43,OR 值显著性检验P<0.05;根据研究人群来源进行分层分析结果显示,亚洲人群等位基因频数T/C和(TT+TC)/CC的OR值的显著性检验P均<0.05(OR值分别为1.32 和1.43,95%CI分别为1.09 ~1.59,1.22 ~1.69);而高加索人群等位基因频数T/C和(TT+TC)/CC的OR值的显著性检验P均>0.05(OR值分别为 0.98、1.05,95%CI分别为 0.85 ~1.13 和0.86 ~1.28)(见表3)。

表1 纳入文献的研究概况

表2 AD组和对照组MTHFR等位基因和基因型分布

表3 Meta分析结果

2.4 发表偏倚评估 RevMan漏斗形图提示各点分布均匀,基本对称。按Egger法[25]T/C及TT+TC/CC OR值除以其标准误(作用大小)与标准误的倒数(精确度)回归分析,P分别等于0.39和0.26,均大于0.05,认为无明显的发表偏倚存在。

3 讨论

AD是最常见的神经变性疾病,临床上以进行性记忆、认知障碍及行为异常为特征,随着社会人口老龄化逐步加剧,AD的发病率呈逐年上升趋势,给社会和家庭带来了巨大的负担,因此,对AD的研究具有巨大的临床意义。高同型半胱氨酸血症被认为是AD发病的独立危险因素之一[26]。人类MTHFR基因定位于1p36.3,cDNA全长22kb。其 cDNA序列上第677位核苷酸易发生C到T的突变,产生一个Hinf I限制性酶切位点,造成编码的氨基酸由丙氨酸变成缬氨酸,这种突变造成MTHFR活性下降,血浆Hcy水平增高[27]。基于MTHFR在同性半胱氨酸的代谢中扮演的重要角色,故MTHFR被认为在阿尔茨海默病的发病中或许有一定的作用。支持这一推论的另一证据是,MTHFR基因定位于染色体1p36.3,而这个区域被认为可能与AD发病相关[28]。因此,形成了MTHFR基因可能与AD发病相关的假设。Nishiyama M[11]等在对日本的AD患者与MTHFR基因的相关研究中发现:MTHFR基因突变与AD的发病有一定的相关性,这一结果引起了各国学者对于MTHFR基因的极大关注,但研究结果并不一致。因此,有必要对各项独立研究结果进行定量合并和综合评价,以弥补单个研究不足,增加检验效能,解决研究结果的不一致性。

本研究首次利用Meta分析,对目前国内外进行的关于MTHFR C677T多态与AD发病关系的研究进行汇总分析,19项研究数据合并后,发现等位基因T/C 的 OR 值为 1.18,P=0.006,有统计学意义,认为MTHFR T等位基因可能增加AD的患病风险;而基因型(TT+TC)/CC合并的 OR值为1.26,P=0.0003,提示TT+TC基因型与AD患病也存在正相关关系。在亚组分析中,亚洲人群等位基因T/C、(TT+TC)/CC总体效应检验P均<0.05,而高加索人群对等位基因、基因型的总体效应检验结果完全相反,提示MTHFR C677T多态性可能增加亚洲人群AD患病的风险,而与高加索人群AD患者的易感性无关。

本研究发现MTHFR C677T基因多态性与AD易感性相关,但这种相关性仅在亚洲人群中存在,并且趋势更明显,在高加索人群中,没有发现两者的相关性。究其原因可能与不同人群的种族差异性相关。另外,AD的发生是个多因素、多步骤发展的过程,涉及基因-基因交互作用,基因-环境交互作用等多因素的作用,而这些因素可能会影响 MTHFR C677T基因多态性与AD的发病风险。

Meta分析中存在各种偏倚,但以发表偏倚最为常见。漏斗形图是初步判断发表偏倚简便易行的方法,但只能对结果作定性的判断,Egger法可对发表偏倚作定量评估,是漏斗图的有效补充,本研究将漏斗图和Egger检验法结合,未发现显著的发表偏倚。另外,我们对所有纳入文献均进行了H-W平衡检验,所有研究均符合H-W遗传平衡规律,可认为本研究结论可靠。但是本研究仍存在一定的局限性:(1)样本量相对较少。虽然我们将符合标准的文献都纳入了Meta分析,但是由于关于MTHFR基因多态性的文献本身较少,可能会降低Meta分析的统计效能;(2)其他相关因素的相互作用。在纳入的19项研究中,有5项研究发现MTHFR T等位基因与高Hcy水平相关,另有6项研究发现MTHFR基因多态性与ApoEε4存在正相关关系,对于这些研究我们没有进行更进一步的分层分析,也可能降低Meta分析的公信力;(3)不同研究的入选对象的入选标准和年龄及性别构成的差异也可能对研究结果产生影响。因此,MTHFR C677T基因多态性与AD易感性的研究有必要进一步深入,为阐明易感基因在AD发病中的作用提供依据。

Meta分析作为循证医学的一种定量分析方法,在AD遗传学研究中的应用越来越广泛,相信随着MTHFR基因多态性和AD相关性研究的深入和研究资料的积累,我们可以通过Meta分析进一步明确MTHFR的基因变异对AD患病的影响,为AD的早期诊断和预防提供更多的依据。

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