劉 濤綜述，郭佳男，宋慶高審校

0 引 言

非綜合征型唇腭裂（non-syndromic cleft lip with/without cleft palate，NSCL/P）是一種最常見(jiàn)的顱面部缺陷，也是最常見(jiàn)的先天性畸形之一，全世界平均發(fā)病率為1/600，給患者和家庭帶來(lái)了較大的精神壓力和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)［1］。NSCL/P 是一個(gè)由多基因與環(huán)境危險(xiǎn)因素共同作用所導(dǎo)致的復(fù)雜畸形，其發(fā)病機(jī)制至今尚未明確。在相關(guān)基因的研究中發(fā)現(xiàn)，Wnt 基因家族在唇腭裂的發(fā)生過(guò)程中扮演著重要角色，也是唇腭裂病因?qū)W中重要的候選基因，Wnt基因介導(dǎo)的經(jīng)典Wnt 信號(hào)通路在頜面部發(fā)育過(guò)程中也發(fā)揮了重要作用［2-3］。Wnt3 基因?qū)儆赪nt 基因家族，是目前研究最多的與NSCL/P 發(fā)生相關(guān)的Wnt 基因之一，其單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphisms，SNPs）是人類基因組中最豐富的遺傳變異形式，也是基因多態(tài)性中最為常見(jiàn)且研究最多的一種，可引起不同群體之間的表型差異。參閱以往文獻(xiàn)報(bào)道，與NSCL/P 相關(guān)的Wnt3 基因單核苷酸多態(tài)位點(diǎn)主要包括rs11655598、rs142167、rs3809857、 rs9890413、 rs199525、 rs111769、rs3851781 等。迄今為止，由于研究人群、分析方法的不同，所得到的Wnt3 基因SNPs 與NSCL/P 發(fā)病關(guān)系的結(jié)論也不盡相同。因此，進(jìn)一步探索Wnt3 基因SNPs 與NSCL/P 患兒的易感性具有重要的意義，現(xiàn)本文就近年來(lái)對(duì)NSCL/P 研究較多的Wnt3 基因SNPs 進(jìn)行綜述，以期對(duì)NSCL/P 的病因?qū)W提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 Wnt3基因的生物學(xué)功能

Wnt3 基因含有16 個(gè)SNPs，位于染色體17q21，這是一個(gè)與人類非綜合征型頜面部裂口相關(guān)的區(qū)域［4］。Wnt3 蛋白通過(guò)自分泌或旁分泌形式作用于靶細(xì)胞膜上卷曲蛋白和低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白5/6（LDL receptor related protein5/6，LRP5/6），異常激活Wnt/β-catenin 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，進(jìn)而作用于靶基因，影響細(xì)胞的增殖與分化［5-7］。正如Chen 等［8］研究發(fā)現(xiàn)，Wnt3/β-catenin 信號(hào)通路參與了調(diào)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎軟骨細(xì)胞的凋亡。

Wnt3 基因在胚胎發(fā)育過(guò)程中起重要的作用。Niemann 等［9］研究發(fā)現(xiàn)，Wnt3 在人類四肢形成的早期階段以及顱面部和泌尿生殖系統(tǒng)的發(fā)育過(guò)程中是必需的，Wnt3 基因的無(wú)義突變可導(dǎo)致肢體缺失、NSCL/P 等嚴(yán)重出生缺陷的發(fā)生。Barrow 等［10］在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)，Wnt3 基因產(chǎn)生的蛋白質(zhì)對(duì)胚胎發(fā)育中的四肢生長(zhǎng)至關(guān)重要。Holstein［11］和Barrow 等［12］發(fā)現(xiàn)，Wnt3 蛋白直接參與動(dòng)物胚胎發(fā)育早期體軸的決定和形成過(guò)程的調(diào)節(jié)，敲除Wnt3基因可導(dǎo)致小鼠原腸胚和體軸以及毛發(fā)的形成及生長(zhǎng)缺陷。Wnt3 也是神經(jīng)系統(tǒng)軸突生長(zhǎng)的關(guān)鍵內(nèi)在調(diào)節(jié)因子［13］。Lewis 等［14］和Lee 等［15］發(fā)現(xiàn)，Wnt3 不僅影響小鼠頭部的形態(tài)，還與大腦中海馬體的發(fā)育有關(guān)。另外，Wnt3 能夠促進(jìn)人胚泡中的滋養(yǎng)層發(fā)育，在輔助生殖和干細(xì)胞生物學(xué)的研究中具有重要意義［16］。Wnt3 不僅能夠調(diào)節(jié)基質(zhì)細(xì)胞特性和支持細(xì)胞的活性，還可能與惡性腫瘤的發(fā)生相關(guān)［17-20］。

2 Wnt3 基因單核苷酸多態(tài)性與非綜合征型唇腭裂

2.1 rs142167 與非綜合征型唇腭裂rs142167 位于Wnt3基因的5′非翻譯區(qū)內(nèi)，與所有裂隙表型都有一定的相關(guān)性。Chiquet 等［21］研究發(fā)現(xiàn)，Wnt3 基因rs142167 與歐美和西班牙人NSCL/P 可能有關(guān)。在高加索人群中，Menezes 等［22］證實(shí)了Chiquet 等［21］對(duì)歐美家庭的研究結(jié)果，發(fā)現(xiàn)Wnt3基因rs142167位點(diǎn)經(jīng)Bonferroni 校正后仍在病例對(duì)照組中存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，進(jìn)一步支持Wnt3 可能是一種易裂基因的觀點(diǎn)。后者研究顯示，rs142167與NSCL/P 之間存在較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，盡管在前者的研究中并沒(méi)有體現(xiàn)，但兩者都揭示了Wnt3 基因與NSCL/P 的發(fā)生有一定相關(guān)性。在廣西柳州地區(qū)，張玉［23］發(fā)現(xiàn)Wnt3 基因rs142167（A/G）位點(diǎn)多態(tài)性與NSCL/P 易感性之間具有統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)，且攜帶G 等位基因的個(gè)體患NSCL/P的風(fēng)險(xiǎn)是非攜帶者的1.65 倍。另外，對(duì)比Xin 等［24］與Menezes 等［22］的研究，雖然兩者樣本量相似，但結(jié)果卻出現(xiàn)了分歧，前者顯示：rs142167與寧夏地區(qū)回漢族人群中NSCL/P之間不存在相關(guān)性。

2.2 rs3809857 與非綜合征型唇腭裂rs3809857位于染色體17q21.31 中，與NSCL/P 具有一定相關(guān)性。Rafighdoost 等［3］對(duì)伊 朗東南部人群中120 例NSCL/P 患者和112 例正常人進(jìn)行了病例對(duì)照研究，發(fā)現(xiàn)Wnt3 基因rs3809857 與NSCL/P 之間顯著相關(guān)；Mostowska 等［25］檢測(cè)了波蘭人群中210 名NSCL/P 患者和適當(dāng)匹配的對(duì)照組人口中Wnt 基因的14 個(gè)SNPs，結(jié)果顯示：Wnt3 基因rs3809857 與研究樣本中NSCL/P 風(fēng)險(xiǎn)降低有關(guān)，且具有TT 基因型的個(gè)體可以兩倍概率降低這種異常的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生。

在伊朗人群中，F(xiàn)arrokhi 等［26］采用聚合酶鏈反應(yīng)-限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性（PCR-RFLP）的方法，發(fā)現(xiàn)Wnt3基因rs3809857與NSCL/P 存在相關(guān)性，而且rs3809857 GT 基因型顯著低于對(duì)照組，這意味著具有GT 基因型的個(gè)體患NSCL/P 的風(fēng)險(xiǎn)降低了數(shù)倍。因此，rs3809857中的GT基因型對(duì)NSCL/P易感性可能具有一定的保護(hù)作用。Lu 等［27］在中國(guó)東北人群中的發(fā)現(xiàn)與Mostowska 等［25］、Farrokhi 等［26］的研究結(jié)果一致，顯示W(wǎng)nt3 基因rs3809857 G 等位基因在父母與患兒之間發(fā)生了過(guò)度傳遞，而攜帶T 等位基因的個(gè)體發(fā)生NSCL/P 的風(fēng)險(xiǎn)大約降低了兩倍。Wang等［28］通過(guò)Meta 分析也發(fā)現(xiàn)，Wnt3 基因rs3809857 的G 等位基因與NSCL/P 易感性顯著相關(guān)?？梢?jiàn)，常見(jiàn)的G 等位基因可能是NSCL/P 的危險(xiǎn)因素，而次要T等位基因可能是NSCL/P易感性的保護(hù)因素。然而，張玉［23］在柳州地區(qū)178例NSCL/P患兒和178例正常對(duì)照兒童的研究中發(fā)現(xiàn)，Wnt3 基因rs3809857（A/G）位點(diǎn)多態(tài)性與NSCL/P 之間并不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)。出現(xiàn)上述差異的原因可能與樣本量小有關(guān)，進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量的病例對(duì)照研究能夠更好的解釋基因多態(tài)性與疾病的相關(guān)性。

2.3 rs9890413與非綜合征型唇腭裂Lu等［27］研究發(fā)現(xiàn)，攜帶G等位基因的rs9890413增加了中國(guó)東北人口約2.37倍患NSCL/P的風(fēng)險(xiǎn)，以家系為基礎(chǔ)的關(guān)聯(lián)檢驗(yàn)分析顯示，G 等位基因在rs9890413中發(fā)生過(guò)表達(dá)，而且G 等位基因在父母與患兒之間發(fā)生過(guò)度傳遞。另外，在中國(guó)東北地區(qū)rs9890413 的最小等位基因頻率（MAF=0.03）低于歐美（MAF=0.363）和高加索地區(qū)（MAF=0.32），導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因可能與東北地區(qū)與西方國(guó)家的人口異質(zhì)性差異有關(guān)。盡管MAF 值不同，在病例對(duì)照分析中仍然觀察到rs9890413 與NSCL/P 之間的顯著相關(guān)性。Chiquet等［21］與Menezes 等［22］在歐洲、美國(guó)、西班牙裔和高加索人群中發(fā)現(xiàn)，Wnt3 基因rs9890413 與NSCL/P 的易感性相關(guān)。Wang 等［28］通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道進(jìn)行Meta 分析，結(jié)果顯示rs9890413 與NSCL/P 之間無(wú)相關(guān)性。隨后，將其中一篇Lu等［27］的研究納入異質(zhì)性研究，排出此文獻(xiàn)后再次進(jìn)行敏感性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，rs9890413 A 等位基因與NSCL/P 的易感性顯著相關(guān)。盡管如此，仍有一些文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)論與之相悖。Rafighdoost 等［3］發(fā)現(xiàn)，rs9890413 變異僅輕微降低了NSCL/P 的風(fēng)險(xiǎn)；Mostowska 等［25］在華沙人群中對(duì)6 個(gè)Wnt 基因進(jìn)行了14 個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)分析，發(fā)現(xiàn)rs9890413 與NSCL/P 之間無(wú)相關(guān)性；Farrokhi 等［26］在伊朗人口中也發(fā)現(xiàn)，rs9890413 G/A 與NSCL/P 無(wú)相關(guān)性。這些有爭(zhēng)議的發(fā)現(xiàn)可能與種族起源、環(huán)境的差異有關(guān)，也體現(xiàn)了NSCL/P本身病因所具備的復(fù)雜機(jī)制。

2.4 其他單核苷酸位點(diǎn)與非綜合征型唇腭裂Lace等［29］研究發(fā)現(xiàn)，NSCL/P與Wnt3基因內(nèi)含子1中rs11655598 存在顯著關(guān)聯(lián)，并推測(cè)Wnt3 基因單個(gè)核苷酸的變異可導(dǎo)致NSCL/P 的發(fā)生。然而，Xin 等［24］通過(guò)PCR-RFLP 的方法檢測(cè)Wnt3 基因rs7216231 與NSCL/P 的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，Wnt3 基因多態(tài)性與寧夏地區(qū)回漢族人群NSCL/P 易感性不相關(guān)。在巴西人群中，F(xiàn)ontoura 等［30］發(fā) 現(xiàn)，Wnt3 基 因 內(nèi) 含 子 區(qū)rs199525、rs111769、rs3851781 與NSCL/P 之間也均無(wú)相關(guān)性。

3 Wnt3基因與其他基因共同作用

Wnt3 和Wnt9b 基因位于與A/WySn 小鼠品系中NSCL/P 自發(fā)形成相關(guān)的clf1 基因座的11 號(hào)染色體上［31］。Wnt9b 從Wnt3 的起始密碼子開(kāi)始大約有相對(duì)分子量為32 000 的端粒，在人類肢體和顱面形態(tài)發(fā)生的早期階段是必需的。Fontoura 等［30］在對(duì)巴西人群Wnt9b 和Wnt3 SNPs 的研究中發(fā)現(xiàn)，Wnt9b rs1530364 與NSCL/P 之間有著較強(qiáng)的相關(guān)性，盡管在此人群中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)Wnt3 SNPs 與NSCL/P 的關(guān)聯(lián)，但在Wnt3 和Wnt9b 基因多態(tài)性的單倍體分析中顯示，兩者SNPs 組合與NSCL/P 的發(fā)生存在相關(guān)性。即，Wnt3 rs199525-T、rs111769-C、rs3851781-C 和Wnt9b rs1260243-C、rs1530364-G 的單倍型與NSCL/P 相關(guān)。在小鼠和人類染色體上，Wnt3 基因和Wnt9b 相鄰，共同在小鼠面部外胚層發(fā)育過(guò)程中高度表達(dá)，并可能與LRP6 結(jié)合共同調(diào)控唇部的發(fā)育［32-33］。Juriloff 等［34］也發(fā)現(xiàn)，Wnt3 和Wnt9b 是人類唇腭裂研究的最佳候選基因。Menezes 等［22］通過(guò)單倍型分析發(fā)現(xiàn)，Wnt3 單倍型rs142167-rs199498（AT）、rs111769-rs9890413（TG）、rs142167-rs199498-rs111769 （ATT） 、 rs199498-rs111769-rs9890413（TTG）和Wnt3-Wnt9b 單倍型rs9890413-rs2165846（GG）、rs111769-rs9890413-rs2165846（TGG）在NSCL/P的形成中存在過(guò)度傳遞的現(xiàn)象。

Nikopensius 等［35］發(fā)現(xiàn)，Wnt3和成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體1（recombinant human fibroblast growth factor receptor-1，F(xiàn)GFR1）變異可能與非綜合征性腭裂易感性相關(guān)，而且Wnt3 rs7218567 與FGFR1 基因之間存在顯著的上位作用。Chiquet 等［21］通過(guò)廣義估計(jì)方程（GEE）分析發(fā)現(xiàn)，歐美和西班牙裔樣本中Wnt 基因中的多個(gè)單倍型與NSCL/P 相關(guān)，其中Wnt3 rs70602 與Wnt3A rs752107，Wnt3A rs1745420與Wnt5A rs566926 存在基因-基因之間顯著的相互作用。當(dāng)Wnt3 中常見(jiàn)等位基因具有純合性時(shí)，Wnt3A 中罕見(jiàn)等位基因可能具有一定的保護(hù)作用。綜上，盡管NSCL/P 的遺傳機(jī)制尚不清楚，但基因與基因之間，以及其單核苷酸多態(tài)性之間的相互聯(lián)系可能部分解釋了個(gè)體對(duì)NSCL/P敏感性的差異。

4 Wnt3基因與環(huán)境因素共同作用

關(guān)于遺傳和環(huán)境因素，張玉［23］研究發(fā)現(xiàn)，Wnt3基因rs142167、rs3809857 位點(diǎn)突變與孕前6 個(gè)月至孕早期不補(bǔ)充葉酸、被動(dòng)吸煙、經(jīng)常飲酒、先兆流產(chǎn)、母親出生缺陷家族史、父親危險(xiǎn)因素接觸史等對(duì)NSCL/P 的發(fā)生在不同程度上存在正相加模型交互 作 用。信 燕 華［36］發(fā) 現(xiàn)，Wnt3 基 因rs142167 與rs7216231 之間的交互作用在NSCL/P 的發(fā)病中也具有重要意義，而且rs142167、rs7216231 單核苷酸多態(tài)性與父親吸煙、母親被動(dòng)吸煙、母親孕期前3個(gè)月服用藥物均具有正相加模型的交互作用?？梢?jiàn)，基因多態(tài)性與環(huán)境因素的共同作用能夠更好的解釋相關(guān)疾病的病因?qū)W。

5 總結(jié)與展望

NSCL/P 是一種多基因遺傳性疾病，具有家族聚集性和遺傳異質(zhì)性等特點(diǎn)。目前，對(duì)不同地區(qū)NSCL/P 患者之間的異質(zhì)性差異以及NSCL/P 的遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳方式都是極其重要的。盡管有研究發(fā)現(xiàn)Wnt3 基因單核苷酸位點(diǎn)與NSCL/P 之間存在一定關(guān)聯(lián)性，但功能實(shí)驗(yàn)尚未證實(shí)Wnt3基因多態(tài)性是否以及如何影響NSCL/P 的形成，Wnt3 基因在NSCL/P病因?qū)W中的作用也沒(méi)有被證實(shí)，因此仍需要進(jìn)一步研究Wnt3基因在人類顱面發(fā)育過(guò)程中的作用，并確定Wnt3 基因中可能影響不同人群NSCL/P 風(fēng)險(xiǎn)的單倍型和功能變異；總之，Wnt3 基因多態(tài)性與NSCL/P之間顯著相關(guān)，但由于目前研究樣本量較小這一局限性，仍需要對(duì)更多的種族進(jìn)行樣本量更大的病例-對(duì)照研究來(lái)進(jìn)一步證實(shí)，為識(shí)別高危個(gè)體、提供遺傳咨詢信息、促進(jìn)NSCL/P預(yù)防策略的建立提供一定的理論基礎(chǔ)，從而降低NSCL/P 的發(fā)病率，減輕家庭以及社會(huì)的負(fù)擔(dān)。