中国汉族人群MTHFR多态性与唐氏综合征风险Meta分析

2019-12-31姜育燊普智飞

中国妇幼健康研究 2019年12期

姜育燊，孟帅，姜傥，姚利，徐阳，普智飞

(1.杭州迪安医学检验中心，浙江杭州 310030；2.中山大学中山医学院，广东广州 510080；3.迪安诊断技术集团股份有限公司，浙江杭州 310030)

唐氏综合征(Down syndrome，DS)是最常见的染色体病之一，其发病率约为1/700～1/1 000。该疾病的主要发病原因为减数分裂过程中，21号染色体分离异常，进而导致染色体数目异常。目前其发病的直接病因尚未明确，已知其与母亲年龄有关，如母亲生育年龄大于35岁可显著增加孕育DS患儿的风险。但也有大量年轻母亲仍可孕育DS患儿，提示影响DS风险的因素复杂多样。

亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase，MTHFR)是催化叶酸代谢途径的关键酶。叶酸作为一碳单位转移酶系的辅酶，对嘌呤和胸腺嘧啶的合成，具有重要作用。其编码基因MTHFR677C>T突变可影响叶酸代谢，与神经管畸形等多种遗传缺陷相关。国外已有文献报道，MTHFR基因677C>T与子代21三体综合征，即唐氏综合征相关[1]。目前已有部分针对中国汉族人群的研究，但相对国外研究仍较少，研究结果尚存争议。本文就针对中国汉族人群MTHFR基因C677T位点(rs1801133)多态性与子代21三体综合征的相关研究进行荟萃分析，评估中国汉族人群MTHFR基因C677T多态性与子代21三体综合征的相关性。

1对象与方法

1.1文献检索

全面检索Pubmed、Google Scholar、Elsevier、Springer、中国知网、万方、维普数据库，收集关于中国汉族人群MTHFR基因C677T多态性与子代21三体综合征的研究。中文检索策略为：(唐氏综合征OR21三体)AND (MTHFROR亚甲基四氢叶酸还原酶)；英文检索策略为：(Down Syndrome OR 21 trisomy)AND MTHFR AND(China OR Chinese)。无发表年限限制。所有研究对象限中国汉族人群。文种限定为中文或英文。

1.2文献筛选

文献初筛步骤：①在文献检索的结果中，根据标题和摘要，初步剔除明显不合格的文献；②下载全文，对文献资料进行详细阅读和分析，进一步确定文献是否合格；③在阅读文献的过程中，根据文献的参考文献补充符合标准的文献。

文献纳入标准：①研究对象为中国汉族人群；②涉及母代MTHFR C677T位点多态性与子代唐氏综合征风险的相关性；③为病例对照研究；③报道语言为中文或英文。

文献排除标准：①未设计对照组的研究；②病例组对照组年龄不匹配的研究(年龄差>5岁)；③为家系研究；④研究对象为非汉族人群；⑤综述文献；⑥检测对象为非母代基因多态性的文献；⑦对唐氏综合征无诊断结论，或无临床结局的研究，如唐筛、无创产前DNA检测(noninvasive prenatal testing，NIPT)等筛查结果作为分组标准；⑧对同一研究者/研究团队发表的不同文献，只选取其中病例数量最高且质量最高者，其余排除。

1.3文献质量评价

依照相关文献，对纳入的研究进行质量评价[2]：1)对照组设置是否匹配；2)病例组研究对象的纳入标准及其构成特征是否明确；3)是否符合Hardy-Weinberg平衡；4)基因分型扩增步骤，是否包含有引物信息等明确的检测方法描述；5)统计方法是否包含P值和OR值的计算。上述标准中每满足一项得1分，总分≥3分者，质量可靠。由两名评估人员根据上述统一的质量标准，分别进行评估后，交叉核对。如遇分歧，讨论并由第三位研究者协助解决。

1.4信息提取

各文献信息提取内容包括：作者、发表年份、地区、基因分型检测方法、样本量、病例组对照组样本量等信息。

1.5统计学方法

采用Stata12.0软件进行Meta分析。效应量采用优势比OR值和95%CI评估。采用I2(I-squared)评估异质性，若I-squared<50%，则采用固定效应模型分析，反之则采用随机效应模型分析。采用Begg’s和Egger’s 检验评估发表偏倚。

2结果

2.1文献检索结果

按照检索策略，初步筛选36篇文献，根据相关纳入及排除标准，剔除综述或Meta分析12篇，剔除无唐氏综合征临床确诊结论的文献3篇，剔除检测对象为唐氏患儿本身，而非唐氏患儿母亲的文献3篇，另有11篇文献出现同一团队发表多篇同类研究情况，选取各团队(共3个)所发表文献中研究病例最多、质量最高的文献，剩余8篇文献予以剔除。最终纳入10篇文献，均为病例对照研究。其中英文3篇，中文7篇[3-12]。累积病例组657人，对照组895人，见表1。10篇文献中，有1篇未进行Hardy-Weinberg平衡检验[7]，考虑减少发表偏倚，未予以剔除。

2.2基因型TT+CT vs.CC与子代唐氏综合征的相关性

基因型TT+CT vs.CC与子代唐氏综合征的异质性检验结果显示I-squared=16.0%，故采用固定效应模型分析。Meta分析显示，TT+CT型与CC型在中国汉族人群子代唐氏综合征发病风险方面，存在统计学相关性，合并OR及95%CI为2.19(1.73～2.75)，如图1所示。剔除未提及Hardy-Weinberg平衡的研究后[7]，其合并OR及95%CI为2.15(1.70～2.72)。提示母代MTHFRC677T位点多态性中，TT+CT型相比较于CC型，是子代发生唐氏综合征的危险因素。

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

注：RFLP为限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism,RFLP)的基因分型技术，NA指文献中无该数据。

图1 中国汉族人群母亲MTHFR C677T位点TT+CT vs.CC基因型与子代唐氏综合征发病的相关性分析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与子代唐氏综合征的相关性

等位基因T vs.C与子代唐氏综合征的异质性检验结果显示I-squared=65.6%，故采用随机效应模型分析，以T为暴露因素，C为非暴露因素。Meta分析显示，等位基因T vs.C与子代唐氏综合征发病风险方面，存在统计学相关性，合并OR及95%CI为1.82(1.40～2.37)，如图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为1.74(1.34～2.27)，提示母亲MTHFRC677T位点多态性中，等位基因T是子代发生唐氏综合征的危险因素。

2.4发表偏倚分析

2.4.1中国汉族人群母亲MTHFR C677T位点基因型TT+CT vs.CC与子代唐氏综合征发病风险的发表偏倚分析

Begg’s 漏斗图显示，纳入的10项研究以合并效应量OR为中心，大致对称分布，呈倒漏斗形，见图3。进一步采用Egger’s test分析显示，P=0.613，截距95%CI为(-3.120～4.961)，提示纳入分析的研究尚未发现有明确的发表偏倚，见图4。

图3中国汉族人群母亲MTHFRC677T位点TT+CTvs.CC基因型与子代唐氏综合征发病风险的发表偏倚分析(Begg’s检验)

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)

图4中国汉族人群母亲MTHFRC677T位点TT+CTvs.CC基因型与子代唐氏综合征发病风险的发表偏倚分析(Egger’s检验)

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中国汉族人群母亲MTHFR C677T位点等位基因T vs.C与子代唐氏综合征发病风险的发表偏倚分析

Begg’s 漏斗图显示，纳入的10项研究以合并效应量OR为中心，大致对称分布，呈倒漏斗形，见图5。进一步采用Egger’s test分析显示，P=0.365，截距95%CI为(-3.464～8.412)，提示纳入分析的研究尚未发现有明确的发表偏倚，见图6。

图5中国汉族人群母亲MTHFRC677T位点等位基因Tvs.C与子代唐氏综合征发病风险的发表偏倚分析(Begg’s检验)

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)

图6中国汉族人群母亲MTHFRC677T位点等位基因Tvs.C与子代唐氏综合征发病风险的发表偏倚分析(Egger’s检验)

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讨论

3.1叶酸代谢与MTHFR突变

叶酸是体内的一碳单位供体，叶酸代谢途径可为DNA合成提供一碳单位，还可通过甲基化过程提供甲基，维持DNA稳定性。亚甲基四氢叶酸还原酶是叶酸代谢过程中的关键酶，主要作用是将无活性的5,10-亚甲基四氢叶酸还原为有活性的5-甲基四氢叶酸，其编码基因MTHFR的C677T突变可显著降低该酶的活性，引起叶酸代谢障碍，进而导致DNA复制、DNA甲基化修饰等过程的紊乱，引发神经管缺陷、癌症、心脑血管疾病等多种病症[13]。此外，有研究显示MTHFR基因C677T突变与复发性流产、产妇产后抑郁症等相关[14-15]。

3.2 MTHFR与子代唐氏综合征风险

目前，国外有多篇Meta分析显示，MTHFR C677T突变与唐氏综合征发病相关[1,16-20]。其中，Rai等[1]的研究纳入34篇文献报告，积累3 098例唐氏患儿母亲和4 852例正常对照母亲，其分析结果提示母亲MTHFR C677T基因型是子代唐氏综合征发生的危险因素，TT+CT vs.CC,OR及95%CI为1.35(1.13～1.60)。在其Meta分析中，欧美人群与亚洲人群，呈现出并不完全一致的结果。亚洲人群的OR值较欧洲人群高，美国人群则居于欧洲与亚洲人群之间，而针对中国汉族人群的Meta分析则较少。张福全等[21]对5篇文献进行Meta分析，积累257例唐氏患儿母亲和383例正常母亲数据，其TT+CT vs.CC合并OR及95%CI为2.28(1.57～3.29)。

本研究联合使用多种文献检索途径，对文献设定了较为严格的入组标准，严格排除了同一研究组(同一作者或同一研究组不同作者)不同文献的数据。共纳入10篇文献，累积病例组657人，对照组895人。TT+CT vs.CC合并OR及95%CI为2.19(1.73～2.75)，在剔除未提及Hardy-Weinberg平衡的样本后，其合并OR及95%CI为2.15(1.70～2.72)。等位基因T vs.C合并OR及95%CI为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为1.74(1.34，2.27)，提示母亲MTHFRC677T位点多态性与子代发生唐氏综合征的风险相关，MTHFR 677 C>T突变，即TT/CT型增加子代唐氏综合征发病风险。

3.3 MTHFR突变与唐氏综合征相关性机制

目前关于MTHFR C677T突变与唐氏综合征的相关性机制仍未完全明了，DNA甲基化对于基因组的完整性和染色质的稳定性至关重要。有研究表明，低叶酸状态可能影响DNA的甲基化，因而增加核酸断裂的概率，这种不稳定性可能会导致异常染色体分离。另有假说提出MTHFR变异体可能抵消了三体导致的胱硫醚-β-合成酶(cystathionine beta synthase，CBS)过表达，从而使原本应该流产的21三体患儿得以生存，增加了21三体患儿的出生率[16]。