SNCA基因rs356219和rs7684318位点多态性与帕金森病发病风险的Meta分析
2021-03-26李泽史永久韩崇旭
李泽,史永久,韩崇旭
(1.大连医科大学,辽宁 大连 116000;2.江苏省苏北人民医院医学检验科,江苏 扬州 225001)
帕金森病(Parkinson′s disease,PD)是全世界仅次于阿尔茨海默病的慢性神经退行性疾病,主要表现为运动障碍(震颤、强直、步态不稳),认知障碍和(或)精神障碍(抑郁、焦虑、妄想、冷漠、冲动等)[1]。PD的发病年龄多为60岁以上,发病率为每年(8~18)/10万,有研究预测未来20年内PD患病率会增加2倍[2]。PD主要是多巴胺神经元变性及路易小体形成为主的疾病,目前发病机制尚未完全阐明,但研究发现遗传因素[如α-突触核蛋白(α-synuclein,SNCA/α-syn)基因、人帕金森蛋白(Parkinson′s disease protein,PARK)7基因、PARK2基因等]、环境因素以及衰老均与PD的发病相关[3],确定PD的危险因素有利于延缓疾病发作、减缓其进展。
SNCA基因,又称为PARK1[4],定位于染色体4q22~4q23上,包括6个外显子,该段基因表达与PD相关,其编码的产物之一为α-syn,是一种长度为140个氨基酸的高度保守的蛋白质。α-syn在正常情况下是稳定的α-螺旋结构,可参与正常线粒体和溶酶体功能、突触传递和神经递质释放[1-2]。突变型α-syn会改变本身构象而发生聚集,其异常积累与DNA损伤和神经毒性有关,并可导致神经元的变性[5]。α-syn是路易小体主要的组成成分,是散发性PD的病理标志[6-7]。编码α-syn的SNCA基因已被证明可引起罕见常染色体显性PD。多项研究提示,SNCA基因多个区域的多态性与散发性PD易感性相关[8-9]。rs356219位于SNCA基因片段3′端,rs7684318位点在第4号内含子中,是近年来研究较多的SNCA基因多态性位点,rs356219、rs7684318与PD易感性显著相关,但这一观点尚未统一。本研究利用Meta分析评价SNCA基因中rs356219、rs7684318与人类PD发病风险的相关性。
1 资料与方法
1.1文献检索 检索PubMed、EMBASE、Cochrane、中国知网、万方数据库中涉及SNCA基因rs356219和rs7684318位点多态性与PD相关的原始文献。中文关键词:“帕金森病”或“PD”“ α-突触核蛋白”或“SNCA”或“PARK1”“基因多态性”或“点突变”“rs356219和(或)rs7684318”。英文检索关键词:“rs356219 and(or)rs7684318”;Parkinson′s Disease or PD;SNCA or α-synuclein or alpha-synuclein or PARK1。检索方式按照主题词和自由词组合形式;要求语种为中文或英文;检索时间为1990年1月1日至2019年7月15日。
1.2纳入与排除标准
1.2.1纳入标准 ①所有纳入的文献为公开发表的病例对照研究;②研究SNCA(rs356219或rs7684318)基因多态性与PD的相关性;③PD组纳入患者符合英国脑库PD的临床诊断标准[10];④直接提供或间接可计算rs356219、rs7684318基因型和等位基因数据,以计算OR值;⑤对照组与PD组性别、年龄相匹配,符合哈迪-温伯格平衡(Hardy-Weinberg,HWE)。
1.2.2排除标准 ①综述、病例报道或会议文献;②非英文或中文文献;③基因型或等位基因数据不全;④不符合HWE平衡;⑤动物实验或细胞实验。
1.3质量评价 采用纽卡斯尔-渥太华量表(Newcastle-Ottawa scale,NOS)评估纳入文献的质量,内容包括研究人群选择、组间可比性以及暴露因素3个方面。NOS评分为0~9分,≥5分为高质量文献[11]。
1.4数据提取 数据提取由两名研究员独立完成,收集所有符合要求的文献信息,包括作者信息、发表年限、地区、PD组与对照组例数、等位基因数据、基因型数据、基因分型所用的方法学、是否符合HWE。有争议的问题通过达成共识或咨询第三位研究员解决。
1.5统计学方法 采用Stata 12.0统计软件计算SNCA(rs356219和rs7684318)的等位基因和各基因型的比值比(odds ratio,OR)及95%置信区间(confidence interval,CI),采用Z检验测定OR值,P<0.05为差异有统计学意义。采用Q检验和I2评估各研究间的异质性,若I2>50%,P<0.05,采用随机效应模型;反之,采用固定效应模型。通过亚组分析和敏感性分析评估异质性的来源和结果的稳定性。采用 Begg′s检验分析发表偏倚,P<0.05表明存在发表偏倚。
2 结 果
2.1纳入文献基本特征 共检索到可能相关文献98篇,重复文献29篇。通过初步阅读文献题目与摘要排除40篇,剩余文献进行全文精读,筛除不符合要求文献13篇,最终纳入16项病例对照研究,包括7 318例PD患者和8 442例健康对照,见图1。所有纳入文献NOS评分≥5分,所有研究基因型频率和等位基因频率见表1~4。
表1 纳入研究的SNCA rs356219基因型频率
图1 文献筛选流程图
2.2SNCA rs356219基因多态性与PD发病的相关性 rs356219基因多态性与PD相关性评估的结果显示,rs356219所有遗传模型均与散发性PD显著性相关(P<0.01),见表5。进一步通过种族进行亚组分析,无论是亚洲人群或高加索人rs356219基因多态性均与PD易感性显著相关,见图2。
图2 rs356219等位基因G vs A森林图
2.3SNCA rs7684318基因多态性与PD发病的相关性 SNCA基因rs7684318位点汇总分析结果显示,rs7684318位点多态性增加了东亚人PD发病的风险(P<0.01),见表6。等位基因C vs T森林图见图3。
图3 rs7684318等位基因C vs T森林图
表6 rs7684318基因多态性与PD相关性的Meta分析结果
2.4发表偏倚与敏感性分析 按顺序依次排除一项符合条件的研究进行敏感性分析,结果显示排除任何研究对rs356219、rs7684318与PD风险之间的关联均无明显影响,见图4、5。Begg′s检验结果显示,在各种遗传模型中Begg′s检验中均无统计学意义(P>0.05)(表5、6),纳入研究无潜在发表偏倚(图6、7)。
图4 rs356219基因型AG vs AA Begg′s检验
图5 rs7684318基因型TC vs TT Begg′s检验
3 讨 论
PD是一种老年人常见的神经系统变性疾病,常表现为运动障碍、认知障碍和精神障碍等症状。导致PD的易感因素较多,包括环境、基因、性别、年龄、高血压、高血脂、糖尿病、农药接触史等[25]。虽然PD的具体发病机制尚不明确,但目前已明确遗传因素在家族性PD中起重要作用。Koros等[26]通过病例对照和全基因组关联分析研究提示,遗传因素与散发性PD有关。自Polymeropoulos等[27]发现SNCA基因编码α-syn导致家族性PD以来,SNCA基因与PD的关联性得到了深入研究。Mata等[28]研究证明,与发病风险相关的等位基因会通过累积效应增加体内α-syn的水平,α-syn异常积累不仅与DNA损伤和神经毒性有关,还可干扰调节基因表达的表观遗传过程[29]。有研究证明,SNCA-REP1(replication protein)等位基因在转基因小鼠模型中增加人SNCA基因的转录RNA和蛋白质水平[30]。α-syn是路易小体在神经退行性病变的主要成分,SNCA基因的聚集在PD发病中起重要作用[31]。
表2 纳入研究的SNCA rs7684318基因型频率
表3 纳入研究的SNCA rs356219等位基因频率
表4 纳入研究的SNCA rs7684318等位基因频率
图7 rs356219(G vs A)等位基因模型下的汇总OR系数的敏感性分析
近年来,在SNCA基因单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)方面取得了很大进展,目前已有多种SNP位点被研究证实与PD发病具有密切联系,如SNCA基因rs356219、rs356220、rs894278、rs2736990、rs356182等。但由于地域、人种以及样本量的不同,部分SNP位点与PD发病风险的关联性尚未得到统一结论。rs356219是SNCA基因一种常见的单核苷酸突变位点,Wider等[12]研究发现SNCA rs356219突变与高加索人群PD发病风险显著性相关(G/A,OR=1.40,95%CI1.24~1.58),Zheng等[8]在中国人群中对该位点基因多态性进行了研究,结果显示该位点多态性与中国汉族PD发病风险相关(G/A,OR=1.26,95%CI1.03~1.53)。但rs356219多态性对PD发病风险的研究尚存在争议,Miyake等[20]研究表明,在日本rs356219变异与PD无关联。另外,多数研究样本量较小,检验效能相对偏低。
本研究全面分析了不同人群中SNCA基因rs356219位点变异与PD的相关性,共纳入11项研究,包括4 995例PD患者和5 180例健康对照。结果显示,5种遗传模型均显示rs356219多态性与PD易感性明显相关,表明G等位基因增加了PD的发病风险。为了明确人种特异性对研究的影响,进一步亚组分析显示,rs356219多态性在亚洲人种和高加索人种中均增加了PD的发病风险。
本研究同时分析rs7684318位点多态性与PD的关系,与常见SNCA基因SNP变异不同,rs7684318位于SNCA基因内含子的位置,对该位点的研究相对较少,且研究对象以亚洲人群为主。刘彬等[24]采用SNaPshot的方法对云南汉族地区部分PD患者与rs7684318基因多态性的关联进行研究,结果显示此位点与PD发病不相关。与之相反,Zheng等[8]的研究提示此位点是PD发病的危险因子。本研究共纳入5篇符合要求的文献,共2 323例PD和3 262例健康对照。Meta分析结果显示,rs7684318位点等位基因C增加了东亚人群PD的风险(C vs T,OR=1.459,95%CI1.218~1.747,P<0.001)。
本Meta分析严格遵守文献纳入、排除标准,且纳入文献NOS评分均≥5分,从而确保了文献质量。本研究汇总不同地域的文献结果,以提高统计效力,并无显著偏倚。此外,对纳入文献进行敏感性分析,排除任意一条文献均不会对原结论产生影响,使本研究结论更有说服力。但本研究仍存在一定的局限性:①由于文献信息不足,一些疾病相关特征未纳入分析,如发病年龄、运动障碍、认知功能和暴露因素或药物等,PD发病机制复杂,有研究报道以上因素可能是增加或降低PD的风险因素[31-32]。②由于文献基因型或等位基因数据不完整,部分SNCA基因多态性与PD相关的研究未纳入研究[33-35]。③未考虑到基因-基因[36]或基因-环境的相互作用[37],可能会对结果产生一定影响。④种族分析只包括来自高加索人群和亚洲人群的数据,因此结果仅适用于这些群体。⑤文献检索仅限于英语和汉语语种,因此存在语种限制的可能性。
综上所述,无论是亚洲人群还是高加索人群SNCA 基因rs356219位点多态性均与散发性PD相关。rs356219的等位基因G、基因型GG、AG增加了散发性PD的风险,rs7684318位点多态性与东亚人群PD发病相关,该位点等位基因C、基因型CC和TC增加了散发性PD的发病风险。但考虑到种族特异性、研究方法设计、样本量大小等方面的差异以及基因-基因或基因-环境的相互作用,SNCA基因rs356219和rs7684318多态性与PD发病风险的关系尚不能得到肯定的结论,还需要在不同种族、不同地域情况下进行大样本、多中心的研究。