中國漢族人群MTHFR多態性與唐氏綜合征風險Meta分析

姜育燊，孟 帥，姜 儻，姚 利，徐 陽，普智飛

(1.杭州迪安醫學檢驗中心，浙江 杭州 310030；2.中山大學中山醫學院，廣東 廣州 510080；3.迪安診斷技術集團股份有限公司，浙江 杭州 310030)

唐氏綜合征(Down syndrome，DS)是最常見的染色體病之一，其發病率約為1/700～1/1 000。該疾病的主要發病原因為減數分裂過程中，21號染色體分離異常，進而導致染色體數目異常。目前其發病的直接病因尚未明確，已知其與母親年齡有關，如母親生育年齡大于35歲可顯著增加孕育DS患兒的風險。但也有大量年輕母親仍可孕育DS患兒，提示影響DS風險的因素復雜多樣。

亞甲基四氫葉酸還原酶(methylenetetrahydrofolate reductase，MTHFR)是催化葉酸代謝途徑的關鍵酶。葉酸作為一碳單位轉移酶系的輔酶，對嘌呤和胸腺嘧啶的合成，具有重要作用。其編碼基因MTHFR677C>T突變可影響葉酸代謝，與神經管畸形等多種遺傳缺陷相關。國外已有文獻報道，MTHFR基因677C>T與子代21三體綜合征，即唐氏綜合征相關[1]。目前已有部分針對中國漢族人群的研究，但相對國外研究仍較少，研究結果尚存爭議。本文就針對中國漢族人群MTHFR基因C677T位點(rs1801133)多態性與子代21三體綜合征的相關研究進行薈萃分析，評估中國漢族人群MTHFR基因C677T多態性與子代21三體綜合征的相關性。

1對象與方法

1.1文獻檢索

全面檢索Pubmed、Google Scholar、Elsevier、Springer、中國知網、萬方、維普數據庫，收集關于中國漢族人群MTHFR基因C677T多態性與子代21三體綜合征的研究。中文檢索策略為：(唐氏綜合征OR21三體)AND (MTHFROR亞甲基四氫葉酸還原酶)；英文檢索策略為：(Down Syndrome OR 21 trisomy)AND MTHFR AND(China OR Chinese)。無發表年限限制。所有研究對象限中國漢族人群。文種限定為中文或英文。

1.2文獻篩選

文獻初篩步驟：①在文獻檢索的結果中，根據標題和摘要，初步剔除明顯不合格的文獻；②下載全文，對文獻資料進行詳細閱讀和分析，進一步確定文獻是否合格；③在閱讀文獻的過程中，根據文獻的參考文獻補充符合標準的文獻。

文獻納入標準：①研究對象為中國漢族人群；②涉及母代MTHFR C677T位點多態性與子代唐氏綜合征風險的相關性；③為病例對照研究；③報道語言為中文或英文。

文獻排除標準：①未設計對照組的研究；②病例組對照組年齡不匹配的研究(年齡差>5歲)；③為家系研究；④研究對象為非漢族人群；⑤綜述文獻；⑥檢測對象為非母代基因多態性的文獻；⑦對唐氏綜合征無診斷結論，或無臨床結局的研究，如唐篩、無創產前DNA檢測(noninvasive prenatal testing，NIPT)等篩查結果作為分組標準；⑧對同一研究者/研究團隊發表的不同文獻，只選取其中病例數量最高且質量最高者，其余排除。

1.3文獻質量評價

依照相關文獻，對納入的研究進行質量評價[2]：1)對照組設置是否匹配；2)病例組研究對象的納入標準及其構成特征是否明確；3)是否符合Hardy-Weinberg平衡；4)基因分型擴增步驟，是否包含有引物信息等明確的檢測方法描述；5)統計方法是否包含P值和OR值的計算。上述標準中每滿足一項得1分，總分≥3分者，質量可靠。由兩名評估人員根據上述統一的質量標準，分別進行評估后，交叉核對。如遇分歧，討論并由第三位研究者協助解決。

1.4信息提取

各文獻信息提取內容包括：作者、發表年份、地區、基因分型檢測方法、樣本量、病例組對照組樣本量等信息。

1.5統計學方法

采用Stata12.0軟件進行Meta分析。效應量采用優勢比OR值和95%CI評估。采用I2(I-squared)評估異質性，若I-squared<50%，則采用固定效應模型分析，反之則采用隨機效應模型分析。采用Begg’s和Egger’s 檢驗評估發表偏倚。

2結果

2.1文獻檢索結果

按照檢索策略，初步篩選36篇文獻，根據相關納入及排除標準，剔除綜述或Meta分析12篇，剔除無唐氏綜合征臨床確診結論的文獻3篇，剔除檢測對象為唐氏患兒本身，而非唐氏患兒母親的文獻3篇，另有11篇文獻出現同一團隊發表多篇同類研究情況，選取各團隊(共3個)所發表文獻中研究病例最多、質量最高的文獻，剩余8篇文獻予以剔除。最終納入10篇文獻，均為病例對照研究。其中英文3篇，中文7篇[3-12]。累積病例組657人，對照組895人，見表1。10篇文獻中，有1篇未進行Hardy-Weinberg平衡檢驗[7]，考慮減少發表偏倚，未予以剔除。

2.2基因型TT+CT vs.CC與子代唐氏綜合征的相關性

基因型TT+CT vs.CC與子代唐氏綜合征的異質性檢驗結果顯示I-squared=16.0%，故采用固定效應模型分析。Meta分析顯示，TT+CT型與CC型在中國漢族人群子代唐氏綜合征發病風險方面，存在統計學相關性，合并OR及95%CI為2.19(1.73～2.75)，如圖1所示。剔除未提及Hardy-Weinberg平衡的研究后[7]，其合并OR及95%CI為2.15(1.70～2.72)。提示母代MTHFRC677T位點多態性中，TT+CT型相比較于CC型，是子代發生唐氏綜合征的危險因素。

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

注：RFLP為限制性片段長度多態性(restriction fragment length polymorphism,RFLP)的基因分型技術，NA指文獻中無該數據。

圖1 中國漢族人群母親MTHFR C677T位點TT+CT vs.CC基因型與子代唐氏綜合征發病的相關性分析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與子代唐氏綜合征的相關性

等位基因T vs.C與子代唐氏綜合征的異質性檢驗結果顯示I-squared=65.6%，故采用隨機效應模型分析，以T為暴露因素，C為非暴露因素。Meta分析顯示，等位基因T vs.C與子代唐氏綜合征發病風險方面，存在統計學相關性，合并OR及95%CI為1.82(1.40～2.37)，如圖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為1.74(1.34～2.27)，提示母親MTHFRC677T位點多態性中，等位基因T是子代發生唐氏綜合征的危險因素。

2.4發表偏倚分析

2.4.1中國漢族人群母親MTHFR C677T位點基因型TT+CT vs.CC與子代唐氏綜合征發病風險的發表偏倚分析

Begg’s 漏斗圖顯示，納入的10項研究以合并效應量OR為中心，大致對稱分布，呈倒漏斗形，見圖3。進一步采用Egger’s test分析顯示，P=0.613，截距95%CI為(-3.120～4.961)，提示納入分析的研究尚未發現有明確的發表偏倚，見圖4。

圖3中國漢族人群母親MTHFRC677T位點TT+CTvs.CC基因型與子代唐氏綜合征發病風險的發表偏倚分析(Begg’s檢驗)

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)

圖4中國漢族人群母親MTHFRC677T位點TT+CTvs.CC基因型與子代唐氏綜合征發病風險的發表偏倚分析(Egger’s檢驗)

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中國漢族人群母親MTHFR C677T位點等位基因T vs.C與子代唐氏綜合征發病風險的發表偏倚分析

Begg’s 漏斗圖顯示，納入的10項研究以合并效應量OR為中心，大致對稱分布，呈倒漏斗形，見圖5。進一步采用Egger’s test分析顯示，P=0.365，截距95%CI為(-3.464～8.412)，提示納入分析的研究尚未發現有明確的發表偏倚，見圖6。

圖5中國漢族人群母親MTHFRC677T位點等位基因Tvs.C與子代唐氏綜合征發病風險的發表偏倚分析(Begg’s檢驗)

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)

圖6中國漢族人群母親MTHFRC677T位點等位基因Tvs.C與子代唐氏綜合征發病風險的發表偏倚分析(Egger’s檢驗)

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討論

3.1葉酸代謝與MTHFR突變

葉酸是體內的一碳單位供體，葉酸代謝途徑可為DNA合成提供一碳單位，還可通過甲基化過程提供甲基，維持DNA穩定性。亞甲基四氫葉酸還原酶是葉酸代謝過程中的關鍵酶，主要作用是將無活性的5,10-亞甲基四氫葉酸還原為有活性的5-甲基四氫葉酸，其編碼基因MTHFR的C677T突變可顯著降低該酶的活性，引起葉酸代謝障礙，進而導致DNA復制、DNA甲基化修飾等過程的紊亂，引發神經管缺陷、癌癥、心腦血管疾病等多種病癥[13]。此外，有研究顯示MTHFR基因C677T突變與復發性流產、產婦產后抑郁癥等相關[14-15]。

3.2 MTHFR與子代唐氏綜合征風險

目前，國外有多篇Meta分析顯示，MTHFR C677T突變與唐氏綜合征發病相關[1,16-20]。其中，Rai等[1]的研究納入34篇文獻報告，積累3 098例唐氏患兒母親和4 852例正常對照母親，其分析結果提示母親MTHFR C677T基因型是子代唐氏綜合征發生的危險因素，TT+CT vs.CC,OR及95%CI為1.35(1.13～1.60)。在其Meta分析中，歐美人群與亞洲人群，呈現出并不完全一致的結果。亞洲人群的OR值較歐洲人群高，美國人群則居于歐洲與亞洲人群之間，而針對中國漢族人群的Meta分析則較少。張福全等[21]對5篇文獻進行Meta分析，積累257例唐氏患兒母親和383例正常母親數據，其TT+CT vs.CC合并OR及95%CI為2.28(1.57～3.29)。

本研究聯合使用多種文獻檢索途徑，對文獻設定了較為嚴格的入組標準，嚴格排除了同一研究組(同一作者或同一研究組不同作者)不同文獻的數據。共納入10篇文獻，累積病例組657人，對照組895人。TT+CT vs.CC合并OR及95%CI為2.19(1.73～2.75)，在剔除未提及Hardy-Weinberg平衡的樣本后，其合并OR及95%CI為2.15(1.70～2.72)。等位基因T vs.C合并OR及95%CI為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為1.74(1.34，2.27)，提示母親MTHFRC677T位點多態性與子代發生唐氏綜合征的風險相關，MTHFR 677 C>T突變，即TT/CT型增加子代唐氏綜合征發病風險。

3.3 MTHFR突變與唐氏綜合征相關性機制

目前關于MTHFR C677T突變與唐氏綜合征的相關性機制仍未完全明了，DNA甲基化對于基因組的完整性和染色質的穩定性至關重要。有研究表明，低葉酸狀態可能影響DNA的甲基化，因而增加核酸斷裂的概率，這種不穩定性可能會導致異常染色體分離。另有假說提出MTHFR變異體可能抵消了三體導致的胱硫醚-β-合成酶(cystathionine beta synthase，CBS)過表達，從而使原本應該流產的21三體患兒得以生存，增加了21三體患兒的出生率[16]。

3.4本研究的局限性

由于本研究納入的研究例數仍較少，且只對MTHFR C677T突變這一單一因素進行Meta分析，未分析環境等其他影響因素，故對于更可靠的結論，有待于更多的大樣本研究。