王世奎, 宋慶高, 蘭雪嬌
1.遵義醫(yī)科大學(xué),貴州 遵義(563000); 2.遵義醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院口腔頜面外科,貴州 遵義(563000)
唇腭裂是兒童最常見的先天性出生缺陷之一,在中國新生兒發(fā)病率為1.4‰[1]。不同人群、地域及環(huán)境等狀況下唇腭裂的發(fā)病率有明顯差異[2]。根據(jù)是否伴有畸形分類,非綜合征型唇腭裂約占唇腭裂70%,包括非綜合征型唇裂伴或不伴腭裂和單純性腭裂,可根據(jù)胚胎發(fā)育機制的不同和遺傳的異質(zhì)性對其進行區(qū)分。目前,非綜合征型唇腭裂致病原因不明,主張認為是環(huán)境因素和基因因素相互作用的結(jié)果。大量基因被證實與非綜合征型唇腭裂相關(guān)[3],Beaty 等[4]通過全基因組關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)新型易感基因肌腱膜纖維肉瘤癌基因B 型同系物基因(v-maf musculoaponeurotic fibrosarcoma oncogene homolog B,MAFB)與非綜合征型唇腭裂的致病具有相關(guān)性。單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphisms,SNPs)是人類基因組中發(fā)生頻率最高的遺傳變異形式,人群中的表型差異均與SNPs有關(guān),SNPs 的檢測與分析對于了解疾病的病因具有指導(dǎo)作用。以往文獻報道的與非綜合征型唇腭裂 相 關(guān) 的MAFB 基 因SNPs 包 括rs13041247、rs11696257、rs17820943、rs6072081、rs6065259 及rs61020851等?,F(xiàn)本文就近年來對非綜合征型唇腭裂研究較多的MAFB基因SNPs作一綜述。
MAFB基因位于染色體20q12,該區(qū)域與非綜合征型唇腭裂相關(guān),不存在內(nèi)含子結(jié)構(gòu),Beaty 等[4]檢測出MAFB 基因與非綜合征型唇腭裂相關(guān)的SNPs均在MAFB 基因3’端上游約20~60 kb 的外顯子區(qū),同時發(fā)現(xiàn)了MAFB 基因罕見的錯義突變(H131Q),推測其會破壞蛋白結(jié)構(gòu)并導(dǎo)致非綜合征型唇腭裂發(fā)生。MAFB 基因?qū)儆诖笮蚆AF 蛋白家族,其基因編碼是具有多功能的基本亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)[5],介導(dǎo)蛋白質(zhì)的二聚化和DNA 的合成,參與許多生物過程的調(diào)控并對維持其功能起重要作用。在胚胎發(fā)生過程中MAFB 在后腦脈絡(luò)叢(hindbrain choroid plexus,hChP)上皮細胞中表達,在早期階段可控制凋亡細胞及增殖細胞的數(shù)量,在促進hChP發(fā)育中起重要作用[6]。MAFB 通過啟動子區(qū)域的G1 元件激活胰高血糖素基因的表達,是維持和發(fā)育胰島α 細胞功能的關(guān)鍵調(diào)控因子[7]。Morito 等[8]發(fā)現(xiàn)MAFB 通過調(diào)節(jié)甲狀旁腺激素和細胞周期蛋白D2 的表達在繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進中起重要作用。MAFB 可誘導(dǎo)補體C1q 基因表達,從而激活經(jīng)典補體途徑以及調(diào)節(jié)巨噬細胞分化[9]。盡管MAFB 對組織發(fā)育和細胞分化必不可少,但其基因突變可引起的人類某些疾病的發(fā)生[10]。Miyai 等[11]發(fā)現(xiàn)MAFB 可調(diào)節(jié)表皮角質(zhì)形成細胞分化,缺乏MAFB的小鼠表皮分化受到了部分損害并且角質(zhì)層更薄。在小鼠胚胎13.5~14.5 d,利用原位雜交和免疫檢測發(fā)現(xiàn)小鼠顱面神經(jīng)外胚層和神經(jīng)嵴分化的中胚層均表達了MAFB 基因mRNA 和蛋白,在腭板水平向融合期間,腭中嵴上皮也存在表達。融合后,與間充質(zhì)組織相比,MAFB在口腔上皮細胞中表達更為明顯[4],這表明MAFB 基因可作為非綜合征型唇腭裂特異性顱面形態(tài)未來研究的方向。
Beaty 等[4]在歐洲、亞洲多個人群的1 965 個核心家庭樣本中發(fā)現(xiàn)rs13041247 位于染色體20q12.2附近,在對非綜合征型唇腭裂患者中研究最具有意義(P=2.05 × 10-11)。Pan 等[12]在中國漢族人群運用病例對照和核心家庭兩種分析方法,證實了MAFB 基因rs13041247 與非綜合征型唇腭裂存在密切相關(guān)性,研究發(fā)現(xiàn)rs13041247 的C 等位基因在病例組中的頻率(35.6%)比對照組C 型等位基因頻率(49.7%)明顯偏低,而T 等位基因在病例組中的頻率(64.4%)明顯比對照組(50.3%)高,對比基因型可見,攜帶C 型等位基因(CT/CC)與非綜合征型唇腭裂風(fēng)險降低相關(guān),這說明rs13041247 的C 等位基因在非綜合征型唇腭裂發(fā)生中具有保護作用。Dunkhase 等[13]通過使用大型全基因組數(shù)據(jù)庫研究發(fā)現(xiàn)染色體20q12 處與非綜合征型唇腭裂相關(guān)的風(fēng)險SNP rs13041247 在皮膚鱗狀細胞癌中顯示關(guān)聯(lián),但這兩者等位基因明顯不同。Moreno等[14]側(cè)重母子之間病例對照設(shè)計經(jīng)Bonferroni 校正后研究發(fā)現(xiàn)MAFB 基因rs13041247 位點與唇裂組及唇腭裂組存在顯著關(guān)聯(lián),存在雙倍次要等位基因可降低非綜合征型唇腭裂發(fā)聲50%的可能。Huang 等[15]通過相關(guān)文獻報道進行Meta 分析,采取不同遺傳模式發(fā)現(xiàn)C 等位基因、CT 基因型和CC+CT 基因模型與降低非綜合征型唇腭裂風(fēng)險顯著相關(guān),支持rs13041247 位點與非綜合征型唇腭裂發(fā)生有關(guān),但也表明這種關(guān)聯(lián)在東亞或高加索人群中并不顯著,說明非綜合征型唇腭裂發(fā)病機制的復(fù)雜性與人群、地域等有密切關(guān)聯(lián)。綜上,rs13041247 是目前研究較多的單核苷酸位點,盡管在不同人群、地域研究結(jié)果存在偏倚,但都揭示了MAFB 基因rs13041247 的C 等位基因是非綜合征型唇腭裂發(fā)生的保護因素。
Babu 等[16]對印度南部人群中173 例非綜合征型唇腭裂患者和179 例正常人進行病例對照研究發(fā)現(xiàn)MAFB 基因rs11696257 與非綜合征型唇腭裂有關(guān)聯(lián),rs11696257 等位基因數(shù)據(jù)與rs13041247 相同,兩者處在不完全連鎖狀態(tài),即使經(jīng)過Bonferroni校正后仍然存在統(tǒng)計學(xué)差異。Mi 等[17]采用中國北方漢族人群344 例非綜合征型唇腭裂患者及324例正常人外周血樣本對照研究發(fā)現(xiàn),rs11696257 與非綜合征型唇腭裂患者沒有關(guān)聯(lián),另外rs11696257最小等位基因頻率(MAF=0.4871)高于亞洲地區(qū)(MAF=0.414),這種差異可能是因為種族之間等位基因異質(zhì)性差異所導(dǎo)致的。目前關(guān)于MAFB 基因rs11696257 與非綜合征型唇腭裂的關(guān)系尚未完全清晰,主要與樣本量較少有關(guān)。
Zhang 等[18]在中國西部漢族人群中利用多重SNP 分型專利技術(shù)(SNPscan)研究發(fā)現(xiàn)rs17820943中的C/C 純合子在父母與子女之間存在過度傳遞,提示C 等位基因可能增加患病風(fēng)險,單倍型分析顯示在rs17820943 處的C 等位基因和在rs13041247處的T 等位基因組成的單倍型可在非綜合征型唇腭裂中過度傳低。He 等[19]在中國南方漢族人群中利用Taq Man 探針技術(shù),研究發(fā)現(xiàn)與對照組相比,病例組中rs17820943 的T 等位基因頻率比C 等位基因較低,基因型CT 與TT 頻率在病例組中也顯著較低。由此可見,rs17820943 與非綜合征型唇腭裂有相關(guān)性,rs17820943 位點的T 等位基因可能是非綜合征型唇腭裂易感性的保護因素,而C 等位基因可能是非綜合征型唇腭裂的危險因素。
He 等[19]在對中國南方人群研究表明rs6072081位點G 等位基因和GG 基因型相比較對照組,在非綜合征型唇腭裂組中顯著降低,攜帶G 型等位基因(AG/GG)與非綜合征型唇腭裂的發(fā)生有一定關(guān)聯(lián)性。Mi 等[17]通過微型測序方法基因分型發(fā)現(xiàn)rs6065259 是MAFB 中重要的SNPs(OR=0.45,95%CI:0.28-0.71,P=0.0027)。Yin 等[20]發(fā)現(xiàn)MAFB 基因rs6129653 與非綜合征型唇腭裂顯著相關(guān),rs6129653 對于非綜合征型唇腭裂發(fā)生中的MAFB表達也具有轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用。
非綜合征型唇腭裂的遺傳機制錯綜復(fù)雜,其中基因之間的相互作用在復(fù)雜的病因?qū)W中也尤為重要。Xiao 等[21]發(fā)現(xiàn)在校正了多次比較之后,MAFB 基因和IRF6 基因的相互作用對歐洲人群非綜合征型唇腭裂的發(fā)生具有顯著作用。Duan 等[22]對單個SNPs 進行了傳輸不平衡測試,發(fā)現(xiàn)MAFB基因rs6072081 和rs6102085 相互作用與漢族人群非綜合征型唇腭裂有關(guān)。Wang 等[23]進一步發(fā)現(xiàn)MAFB 基因附近的每一個單核苷酸位點相互作用對于非綜合征型唇裂伴或不伴腭裂和單純性腭裂的發(fā)生作用不同,這也說明了兩者之間的病因不同,進一步探索了非綜合征型唇腭裂遺傳病因,為全基因組關(guān)聯(lián)分析提供新的見解。
綜上所述,MAFB 基因多態(tài)性與非綜合征型唇腭裂存在關(guān)聯(lián),不同的單核苷酸位點在亞洲人群中的研究較多,也體現(xiàn)出明顯的相關(guān)性。這種關(guān)系未能得到具體的解釋,是因為在不同種族及地域的研究結(jié)論不統(tǒng)一,這也體現(xiàn)出非綜合征型唇腭裂具有相關(guān)的家族聚集性以及遺傳的異質(zhì)性。非綜合征型唇腭裂病因尚未清楚,是多因素、多基因共同導(dǎo)致,盡管功能實驗表明MAFB 基因可能參與腭的發(fā)育過程,但胚胎的發(fā)育涉及基因、轉(zhuǎn)錄因子及信號通路等多種因素的影響,對于MAFB 基因如何參與非綜合征型唇腭裂的形成以及作用機制尚不可知。目前對MAFB 基因與非綜合征型唇腭裂的關(guān)系研究樣本量較少,需增加研究的樣本量,還要深入探索MAFB 基因與其他易感基因、多種環(huán)境交互作用,為完善非綜合征型唇腭裂的病因提供依據(jù)。