葉酸基因多態性和唐氏綜合征高危風險之間的相關性研究

侯書寧

(江蘇省揚州大學醫學院附屬醫院/江蘇省揚州市婦幼保健院 225002)

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·論 著·

葉酸基因多態性和唐氏綜合征高危風險之間的相關性研究

侯書寧

(江蘇省揚州大學醫學院附屬醫院/江蘇省揚州市婦幼保健院 225002)

目的 探討唐氏綜合征高危風險與葉酸基因多態性間的相關性。方法 采用化學發光法對679例孕中期婦女血清中甲胎蛋白(AFP)、人類絨毛膜性腺激素(β-HCG)和游離雌三醇(uE3)進行檢測；采用分析軟件綜合計算胎兒唐氏綜合征風險性；通過聚合酶鏈反應-限制性內切酶片段長度多態性法對受試孕婦進行葉酸代謝相關基因檢測，包括亞甲基四氫葉酸還原酶MTHFR A1298C、甲硫氨酸合成還原酶MTRR A66G和RFC1 A80G；分析2組唐氏綜合征風險水平中3種葉酸代謝基因分布頻率及等位基因頻率。結果 (1)在唐氏綜合征的高、低危組中，采用χ2檢驗MTHFR A1298C、MTRR A66G和RFC1 A80G不同基因型和等位基因頻率，僅MTHFR A1298C基因型比較差異有統計學意義(P<0.05)。(2)高危組中孕婦血清β-HCG的MOM值大于低危組，而AFP和uE3的MOM值小于低危組，差異有統計學意義(P<0.05)。(3)經Logistic回歸分析，AFP、β-HCG、uE3和MTHFR A1298C可能與唐氏綜合征高危風險相關(P<0.05)，OR值分別為0.076、43.224、0.071和0.306。 結論 葉酸代謝酶MTHFR A1298C的基因多態性可能與唐氏高危風險具有一定相關性，而MTRR A66G和RFC1 A80G可能不具有相關性。

葉酸； 基因多態性； 唐氏綜合征； 等位基因

唐氏綜合征，又稱為21-三體綜合征，是由染色體異常(多1條21號染色體)而導致的遺傳性疾病。本病在新生兒中發病率為1/800～1/600。由于多余的21號染色體打破了基因組遺傳物質間的平衡，導致胎兒發育異常，在臨床上表現為顯著的智力落后、特殊面容、生長發育障礙和多發畸形[1]。

葉酸，屬于B族維生素，由對氨基苯甲酸、碟啶和L-谷氨酸組成。由于人體自身不能合成葉酸，所以必須依賴外源性供給。孕婦在整個妊娠期間血清葉酸水平顯著低于非孕婦，并隨孕周增加逐漸下降。有研究表明，孕婦葉酸代謝異常促使基因組低甲基化，影響染色體分離，從而導致唐氏綜合征和神經管缺陷癥的發生[2]。本研究選取葉酸3個代謝相關基因：亞甲基四氫葉酸還原酶MTHFR A1298C基因，甲硫氨酸合成還原酶MTRR A66G和RFC1 A80G基因。通過分析葉酸代謝基因在孕中期婦女中的分布頻率及唐氏篩查風險性，初步探討葉酸代謝基因的多態性與唐氏綜合征高危風險間的相關性?，F報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年4～7月本院產前門診建卡孕婦679例，孕周為15～20周，年齡為18～43歲，入選孕婦均行葉酸代謝基因聯合檢測和唐氏風險篩查。

1.2 方法 采用含乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管采集受試孕婦的外周血，置于-20 ℃保存(外送于上海聯合基因生物醫藥有限公司檢測)。同時采集孕婦靜脈全血3～5 mL，分離血清，置于-20 ℃保存待測。采用化學發光法檢測血清中甲胎蛋白(AFP)、人類絨毛膜性腺激素(β-HCG)和游離雌三醇(uE3)水平，結合孕婦的體質量、年齡和B超孕周，采用分析軟件綜合計算唐氏綜合征風險率(風險切割值：21-三體綜合征高風險為1∶380，18-三體綜合征高風險為1∶334，神經管缺陷高風險為2.2 MOM)。

2 結 果

2.1 MTHFR A1298C、MTRR A66G和RFC1 A80G基因型及等位基因頻率的比較 根據唐氏篩查結果將受試孕婦分為高危組和低危組。其中高風險組孕婦51例，包括21-三體綜合征高風險43例，18-三體綜合征高風險2例和神經管缺陷高風險6例。采用χ2檢驗對高危組和低危組中MTHFR A1298C、 MTRR A66G和RFC1 A80G的基因型和等位基因頻率進行分析，結果發現2組間，MTHFR A1298C的基因型比較差異有統計學意義(P<0.05)，而MTRR A66G和RFC1 A80G的基因型比較差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 MTHFR A1298C、MTRR A66G和RFC1 A80G基因型及等位基因頻率的比較[n(%)]

2.2 血清標志物的比較 679例孕婦進行唐氏篩查，得到AFP、β-HCG和uE3血清學結果，通過相對應的孕周血清標志物中位數值，計算出其MOM值。采用MOM值，運用獨立樣本t檢驗進行統計學分析。結果表明，高危組孕婦血清中β-HCG的MOM值大于低危組孕婦，差異有統計學意義(P<0.05)，而AFP和uE3的MOM值低于低危組孕婦，差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

2.3 唐氏高危風險的Logistic回歸分析 將葉酸代謝酶MTHFR A1298C、MTRR A66G和RFC1 A80G按等位基因分別劃分為C等位基因攜帶者(非C等位基因攜帶者)和G等位基因攜帶者(非G等位基因攜帶者)，對具有統計學意義變量AFP、β-HCG和uE3的MOM值，按照低值、中值和高值重新賦值，從而進行唐氏綜合征高危風險的Logistic回歸分析。結果表明，血清中高水平β-HCG和低水平uE3、AFP及葉酸代謝基因MTHFR A1298C的多態性是唐氏綜合征發生的高危因素(P<0.05)，而MTRR A66G和RFC1 A80G的多態性可能不是唐氏綜合征發生的高危因素。見表3。

表2 高、低危組中AFP、β-HCG和uE3比較

表3 唐氏綜合征高危風險的Logistic回歸分析

3 討 論

葉酸是一種水溶性維生素，人體自身不能合成，必須完全依賴于外源性供給，從食物或服用合成葉酸進行補充。葉酸在肝臟中在二氫葉酸還原酶作用下生成有活性的四氫葉酸，成為代謝中間產物。四氫葉酸的重要功能是作為體內一碳單位載體，同時參與到體內的甲硫氨酸循環中。因此，當體內葉酸水平下降，可間接影響到DNA和RNA的生成；另外，N5-甲基四氫葉酸水平低下，影響到S-腺苷甲硫氨酸甲基化活性，導致DNA低甲基化，影響染色體的分離[3]。

葉酸有多個代謝關鍵酶，其中mthfr c677t已被研究發現：當mthfr的677位點發生點突變(C→T)，酶活性下降，導致DNA的低甲基化，影響染色體分離，目前已有多項研究表明T等位基因是唐氏風險的高危因素[4-5]。本研究以MTHFR A1298C， MTRR A66G和RFC1 A80G作為研究對象。研究發現：(1)MTHFR A1298C是除mthfr c677t外又一多態性位點，突變位點位于酶活性調控區域，可將谷氨酸轉變為丙氨酸，但未能改變酶蛋白的熱穩定性[6]。本研究中，高、低危組MTHFR A1298C的不同基因型有顯著差異；另外經Logistic回歸分析，MTHFR A1298C中的C等位基因與高水平β-HCG及低水平AFP、uE3可能都是唐氏風險性的高危因素。(2)MTRR是一種黃素蛋白相關的酶，能保持甲硫氨酸合成酶的活性狀態，使得同型半胱氨酸甲基化成為甲硫氨酸，對體內的甲硫氨酸起到調節作用。66A→G是酶催化區域內第66號位點上出現點突變，蛋氨酸轉變為異亮氨酸，目前被認為與增加脊椎裂的風險性相關[7]。Barbosa等[8]研究表明，MTRR A66G多態性單獨存在與葉酸代謝水平的改變不相關，而與mthfr c677t基因聯合出現時(mthfr 677tt/mtrr 66gg)，體內同型半胱氨酸氨酸水平大于其他基因型。RFC1 A80G點突變對胞內葉酸吸收、轉運、和代謝產生作用，進而可能影響胎兒正常的組織發育[9]。裴麗君等[10]研究發現，當胎兒攜帶有rfc1 gg突變基因型且母體不能利用補充的葉酸時，胎兒患神經管缺陷的風險性增加。本研究中，MTRR A66G和RFC1 A80G基因多態性在唐氏高、低危組中的分布比較差異無統計學意義(P>0.05)，可能不是唐氏風險的高危因素。

綜上所述，葉酸代謝基因單獨突變可以成為唐氏綜合征的高風險因素，不同基因間的協同突變可能也是引起唐氏綜合征高風險的危險因素。本研究通過對孕中期婦女葉酸代謝基因的聯合檢測，采用Logistic回歸進行基因與唐氏綜合征高風險的相關分析，初步篩選出相關突變基因，為孕婦根據基因型進行合理個體化葉酸補充提供理論依據，對降低唐氏綜合征高危風險性起到一定作用。

[1]Zampieri BL,Biselli JM,Goloni-Bertollo EM,et al.Maternal risk for Down syndrome is modulated by genes involved in folate metabolism[J].Dis Markers,2012,32(2):73-81.

[2]Al-Gazali LI,Padmanabhan R,Melnyk S,et al.Abnormal folate metabolism and genetic polymorphism of the folate pathway in a child with Down syndrome and neural tube defect[J].Am J Med Genet,2001,103(2):128-32.

[3]James SJ,Pogribna M,Pogribny IP,et al.Abnormal folate metabolism and mutation in the methylenetetrahydrofolate reductase gene may be maternal risk factors for Down syndrome[J].Am J Clin Nutr,1999,70(4):495-501.

[4]Liao YP,Bao MS,Liu CQ,et al.Folate gene polymorphism and the risk of Down syndrome pregnancies in young Chinese women[J].Yi Chuan,2010,32(5):461-466.

[5]Sadiq MF,Al-Refai EA,Al-Nasser A,et al.Methylenetetrahydrofolate reductase polymorphisms C677T and A1298C as maternal risk factors for Down syndrome in Jordan[J].Genet Test Mol Biomarkers,2011,15(1/2):51-57.

[6]Put NM,Gabreels F,Stevens EM,et al.A second common mutation in the methylenetetrahydrofolate reductase gene:an additional risk factor for neural-tube defects[J].Am J Hum Genet,1998,62(5):1044-1051.

[7]Hobbs CA,Sherman SL,Yi P,et al.Polymorphisms in genes involved in folate metabolism as maternal risk factors for Down syndrome[J].Am J Hum Genet,2000,67(3):623-630.

[8]Barbosa PR,Stabler SP,Machado AL,et al.Association between decreased vitamin levels and MTHFR,MTR and MTRR gene polymorphisms as determinants for elevated total homocysteine concentrations in pregnant women[J].Eur J Clin Nutr,2008,62(8):1010-1021.

[9]Prasad PD,Ramamoorthy S,Leibach FH,et al.Molecular cloning of the human placental folate transporter[J].Biochem Biophys Res Commun,1995,206(2):681-687.

[10]裴麗君,朱慧萍,李智文,等.神經管畸形患兒還原葉酸載體基因和葉酸之間交互作用[J].中華醫學遺傳學雜志,2005,22(3):284-287.

Study on correlation between folate gene polymorphism and high risk of Down′s syndrome

HOUShuning

(AffiliatedHospitalofMedicalCollege,YangzhouUniversity/YangzhouMaternalandChildHealthCareHospital,Yangzhou,Jiangsu225002,China)

Objective To explore the correlation between folate gene polymorphism and high risk of Down's syndrome(DS).Methods The chemoluminescene immunoassay was adopted to detect the levels of serum AFP,β-HCG and uE3 in 679 mid-pregnancy women;the risk of fetal DS was calculated by using the analytical software;the polymerase chain reaction-restricted fragment length polymorphism(PCR-RFLP) was employed to detect the folate metabolism related genes,including MTHFR A1298C,MTRR A66G and RFC1 A80G;the distribution frequency of three kinds of folate metabolic gene and allele frequencies were analyzed in the two groups of DS risk level.Results (1)In different genotypes and allele frequency by adopting the chi-square test,only the MTHFR A1298C genotype had statistical difference between the high-risk and low-risk DS groups(P<0.05).(2)The multiple of median(MOM) value of serum β-HCG level in the high-risk group was higher than that in the low risk group,while which of AFP and uE3 was smaller than that in the low risk group,the difference was statistically significant(P<0.05).(3)The Logistic analysis showed that AFP,β-HCG,uE3 and MTHFR A1298C could be related with high DS risk(P<0.05),theORvalues were 0.076,43.224,0.071 and 0.306 respectively.Conclusion Polymorphism of folate metabolism gene MTHFR A1298C may have certain correlation with the high-risk of DS,while MTRR A66G and RFC1 A80G have no correlation.

folate; Gene Polymorphism; Down's syndrome; allele

侯書寧，男，主管技師，主要從事檢驗方面的研究。

10.3969/j.issn.1673-4130.2016.22.010

A

1673-4130(2016)22-3120-03

2016-04-08

2016-07-03)