非综合征性唇腭裂患者IRF6基因多态性的研究进展

李泓运，宋庆高(遵义医学院附属口腔医院，遵义563003)

唇腭裂是一种常见的颌面部先天性畸形，在全球新生儿中的总体发病率约为1/700[1]。多样化的民族及不同的地域特征使得唇腭裂发病率差异较大。约70%的唇腭裂为非综合征性唇腭裂(指不包括综合征性唇腭裂及合并其他系统器官畸形的唇裂、唇腭裂或单纯腭裂的总称)，小部分为综合征性唇腭裂[2]。唇腭裂的病因学研究发现，遗传因素及环境因素共同作用于疾病发生，人类基因组关联分析研究发现了与唇腭裂遗传相关的危险基因至少有15个，其中研究较多的候选基因是干扰素调节因子6(IRF6)基因[3]。回顾以往文献报道，与非综合征性唇腭裂相关的IRF6基因单核苷酸位点包括rs642961、rs2235371、rs2235375、rs2013162、rs2235373、rs2235377、rs2236907、rs2236908、rs2236909、rs4844880、rs1856161、rs2073485、rs861019、rs7552506、rs7545538等，即使相同位点，在不同人群、不同研究中所呈现的作用也存在差异，尚缺乏统一、确定性的结果。本文就近年来对非综合征性唇腭裂研究较多的IRF6基因多态性进行综述。

1 IRF6基因的生物学功能

IRF6基因位于染色体1q32.2，共含有外显子10个，然而外显子1、2、10并不参与编码蛋白，其中编码区域是由十分保守的DNA结合区域和相对不保守的蛋白结合区域构成。IRF6基因作为唇腭裂遗传因素方面首要的致病基因之一，其编码的IRF6相关蛋白在角质细胞迁移、上皮细胞分化以及调控颅面部发育方面发挥重要作用[4]。腭中嵴上皮由双侧腭板外层角质细胞互相交错形成，其正常细胞凋亡的消失可使双侧腭板间充质充分融合形成完整腭板。IRF6基因是调控角质细胞的枢纽，在口腔上皮形成或消失过程中发挥关键作用[5]。肖文林等[6]在体外培养胎鼠腭突组织，采用RNA干扰技术使IRF6基因表达下调，发现腭中嵴上皮细胞凋亡不能完全消失，阻碍两侧间充质细胞完全接触，难以形成完整腭板。Iwata等[7]采用基因敲除的方法抑制小鼠IRF6基因表达，发现小鼠腭中嵴上皮细胞持续增殖，异常的细胞凋亡致使腭中嵴上皮细胞层持续存在，表明IRF6表达对于腭中嵴上皮正常消失起关键作用。此外有研究发现，野生型胎鼠双侧腭板完全融合时，IRF6基因敲除胎鼠双侧腭板出现垂直向生长且上抬延迟，表明IRF6基因在腭的发育过程中起关键作用[8]。

2 IRF6基因中的单核苷酸多态性与非综合征性唇腭裂

2.1 IRF6基因中rs642961与非综合征性唇腭裂 rs642961是位于IRF6基因启动子上的功能性单核苷酸。rs642961发生变异时，会扰乱AP-2α转录因子的绑定位点，干扰IRF6和AP-2α结合，致使AP-2α转录因子活性降低，而转录因子AP-2α可调控颅颌面的发育，因此rs642961的变异会引起非综合征性唇腭裂的发生[9]。

Krasone等[10]以拉脱维亚93例非综合征性唇腭裂患者为研究对象，在众多基因中发现，只有IRF6基因rs642961的A等位基因会增加口腔缺陷疾病的风险。Kerameddin等[11]研究发现，在伊朗人群中，双侧完全性唇裂伴腭裂病例组携带有rs642961危险等位基因的单倍型(AGGT)，该单倍型有着突出的致病能力，在较为严重的情况下才体现出来，提示IRF6基因可能作为唇腭裂严重程度方面的分子标记。田景丰等[12]研究发现，在东北地区携带rs642961位点突变等位基因A的人群能显著增加子代罹患非综合征性唇腭裂的风险，且突变等位基因A在非综合征性唇腭裂核心家系中双亲-子代之间传递存在失衡现象，支持IRF6基因变异和非综合征性唇腭裂有关。do Rego Borges等[13]在巴西人群中和Salagovic等[14]在斯洛伐克人群中也得出了类似的结论。但在伊朗人群中，Nouri等[15]采用复杂疾病家系关联性分析并未发现rs642961和非综合征性唇腭裂有关，且突变A等位基因在父母和子女之间存在轻度传递现象。对于A等位基因轻度传递现象可能由于研究样本量太少，无法得到更加全面、真实的结果。Rs642961是研究较多且较为深入的单核苷酸位点，其在调控颅颌面的发育方面所起到的重要作用是普遍认同和接受的，虽然在个别种族、地域研究结果存在部分偏倚，从整体研究来看，rs642961单核苷酸位点与非综合征性唇腭裂之间存在明显的关联性。

2.2 IRF6基因中rs2235371与非综合征性唇腭裂 Velazquez Aragón等[16]采用阿米蒂奇趋势检验了众多文献来源的候选基因，发现只有IRF6基因rs2235371单核苷酸位点的变异存在使墨西哥人群罹患非综合征性唇腭裂的趋势。刘广毅[17]选取IRF6基因rs2235371位点进行非综合征性唇腭裂的研究，发现在中国人群中，非综合征性唇腭裂组CC基因型明显较高，正常组TT基因型较高，等位基因C和T分布在病例组和对照组之间存在统计学差异，非综合征性唇腭裂组等位基因C频率(63.6%)相对于对照组等位基因C频率(52.8%)偏高，说明个体携带C等位基因有更大的风险罹患非综合征性唇腭裂。Xu等[18]在我国东北地区非综合征性腭裂人群中发现了相似的结论。但Souza等[19]在巴西人口和Gurramkonda等[20]在印度人口中的研究发现，IRF6基因rs2235371G等位基因在非综合征性唇腭裂样本中存在过度传递现象，并且G等位基因与非综合征性腭裂及非综合征性唇腭裂发生有密切联系。

2.3 IRF6基因中rs2235375与非综合征性唇腭裂 Huang等[21]采集我国西部地区原住居民非综合征性唇腭裂患者及正常人外周血进行核心家系对照研究，发现IRF6基因rs2235375位点(除外单纯腭裂患者)C等位基因在核心家系内存在过低传递现象，同时G等位基因存在过度传递现象。黄永清等[22]在我国西部地区人群中和Ibarra Arce等[23]在墨西哥人群中分别得出了相同的结论。张健等[24]在我国新疆地区对维族和汉族人群中非综合征性唇腭裂患者进行研究，发现两个民族中IRF6基因rs2235375位点中GG基因型与对照组相比均存在统计学差异，携带等位基因G的个体有更高风险罹患非综合征性唇腭裂，表明rs2235375单核苷酸位点中G等位基因对于C等位基因是一种相对危险等位基因。Wu等[25]研究广东原住人口中IRF6基因相关的几个代表性单核苷酸多态性与非综合征性唇腭裂的关系，发现rs2235375C/G突变型最小等位基因可明显增加非综合征性唇腭裂的风险。但是Gurramkonda等[20]发现，印度南部地区人群中rs2235375单核苷酸C等位基因频率和CC基因型频率在非综合征性唇腭裂和正常人群之间存在明显差异且单纯腭裂患者更加明显，表明rs2235375单核苷酸位点中C等位基因可明显增加患病风险。

2.4 IRF6基因中rs2013162与非综合征性唇腭裂 Khanna等[26]征集了印度北部12个至少有2位家庭成员罹患非综合征性唇腭裂的家庭进行研究，对其IRF6基因5号外显子进行测序，发现rs2013162单核苷酸位点密码子发生突变，虽然其编码的氨基酸(丝氨酸)并未改变，但是家族成员仍然罹患双侧完全性唇腭裂。Wattanawong等[27]对大量关于IRF6基因和非综合征性唇腭裂之间关系的文献进行Meta分析，发现rs2013162单核苷酸位点CC基因型在高加索人种相对于AA基因型有着较高的致病能力，A等位基因相对于C等位基因有着更强的保护倾向，但在亚洲人群中并未发现不同。Lu等[28]、Xu等[18]分别对我国东北地区人群中非综合征性唇腭裂进行研究，发现rs2013162单核苷酸位点在所有遗传模式中均显示为非综合征性唇腭裂的危险因素，复杂疾病家系关联分析发现，rs2013162最小等位基因A在双亲-患者之间过度传递，认为rs2013162单核苷酸位点与非综合征性唇腭裂有显著关系。而姚旺等[29]发现在我国东北地区rs2013162基因型频率在非综合征性唇腭裂和正常人群之间没有统计学差异，但C等位基因在单纯唇裂组与唇腭裂组都存在过度传递，认为rs2013162单核苷酸位点可能与非综合征性唇腭裂有关。目前，关于rs2013162单核苷酸位点与非综合征性唇腭裂的关系研究尚不充足、结论并不完全一致，但是大多数学者倾向性的认为二者之间是有关的。今后需要更大的样本，更高质量的病例对照研究来阐明rs2013162单核苷酸位点在非综合征性唇腭裂发病中的作用。

2.5 IRF6基因其他单核苷酸位点与非综合征性唇腭裂 在挪威人群中，Jugessur等[30]研究rs4844880位点和非综合征性唇腭裂之间的关联性，发现AA基因型母亲的后代会有更大的概率罹患非综合征性唇腭裂；Diercks等[31]首次发现，rs1856161、rs2235377两个IRF6基因相关单核苷酸位点在洪都拉斯人群中与非综合征性唇腭裂有显著联系。Jia等[32]对我国西部地区汉族人群进行研究，发现IRF6基因rs2073485位点G等位基因在双亲-患者之间也存在过度传递且增加罹患非综合征性唇腭裂的风险。Pegelow等[33]在瑞典人群中发现，IRF6基因第2号外显子内rs861019位点A等位基因和第3号内含子内rs7552506位点G等位基因与非综合征性唇腭裂有关。Wu等[25]运用单倍型分析广东原住人口中IRF6基因相关的标签单核苷酸多态性与非综合征性唇腭裂的关系，发现rs2236909 T/C、rs2236908 C/G、rs2236907 G/T及rs2235373 C/T可能位于同一个单倍型框体内，其中所有突变型最小的等位基因明显增加非综合征性唇腭裂的风险。古丽等[34]用第二代测序技术对维吾尔族人群IRF6基因共11个高频单核苷酸多态性位点进行测序，其中rs7545538单核苷酸位点在病例组与对照组之间CC基因型频率(P=0.037)和C等位基因频率(P=0.007)的分布有统计学差异。

3 IRF6基因与其他基因共同作用

非综合征性唇腭裂单基因遗传病因学方面依然未能形成一致的研究成果，重复性差，其深奥复杂的遗传机制存在着基因与基因乃至多个基因相互作用。除了IRF6基因，必然存在着其他易感基因与其共同作用引起非综合征性唇腭裂的发生。

Velazquez Aragón等[16]研究发现，在墨西哥非综合征性唇腭裂人群中，IRF6基因突变和8q24基因突变存在密切联系。Xiao等[35]研究发现，在欧洲人群中，相对于其他基因，IRF6基因和MAFB基因相互作用，对非综合征性唇腭裂的形成最有显著意义。Song等[36]运用Logistic回归分析发现，IRF6基因与PAX9基因相互作用，可增加罹患非综合征性唇腭裂的风险。Letra等[37]在巴西非综合征性唇腭裂人群样本中发现，唇腭裂发生的1%～10%的遗传因素归因于IRF6、TGFA两基因间多个单核苷酸两两相互作用。BLanco等[38]在智利人群中发现，两个连锁不平衡区域IRF6基因单倍型和BMP4基因单倍型相互作用，也存在罹患非综合征性唇腭裂的倾向。

4 小结

目前，对不同人群中IRF6基因多态性与非综合征性唇腭裂关系已进行了大量研究，这对于更好地理解非综合征性唇腭裂的遗传结构是非常重要的。尽管大量研究已证明了IRF6基因中多个不同的单核苷酸变异和非综合征性唇腭裂有关，然而这种因果关系尚未得到确定性的阐明，这可能是因为不同的研究样本大小及地域民族异质性所引起的。今后，为了对非综合征性唇腭裂病因学方面有着更加深入的探索，需要将IRF6基因和其他易感基因乃至环境因素相结合，为预防非综合征性唇腭裂的发生提供全面的理论依据。

：

[1] Mehrotra D. Genomic expression in non syndromic cleft lip and palate patients: a review[J]. J Oral Biol Craniofac Res, 2015,5(2):86-91.

[2] Wang Y, Sun Y, Huang Y, et al. Association study between Van der woude syndrome causative gene GRHL3 and nonsyndromic cleft lip with or without cleft palate in a Chinese cohort[J]. Gene, 2016,588(1):69-73.

[3] Leslie EJ, Carlson JC, Shaffer JR, et al. A multi-ethnic genome-wide association study identifies novel loci for non-syndromic cleft lip with or without cleft palate on 2p24·2, 17q23 and 19q13[J]. Hum Mol Genet, 2016,25(13):2862-2872.

[4] Hixon K, Rhea L, Standley J, et al. Interferon regulatory factor 6 controls proliferation of keratinocytes from children with van der woude syndrome[J]. Cleft Palate Craniofac J, 2017,54(3):281-286.

[5] Yah-Huei WC, Lun-Jou L, Chen KTP, et al. A combined targeted mutation analysis ofIRF6gene would be useful in the first screening of oral facial clefts[J]. BMC Med Genet, 2013,14(1):1-5.

[6] 肖文林,周容,肖江,等.干扰素调节因子6基因调控对体外腭突器官培养中腭突融合机制的研究[J].中华临床医师杂志,2013,7(7):3036-3039.

[7] Iwata J, Suzuki A, Pelikan RC, et al. Smad4-Irf6 genetic interaction and TGFβ-mediated IRF6 signaling cascade are crucial for palatal fusion in mice[J]. Development, 2013,140(6):1220-1230.

[8] Kousa YA, Moussa D, Schutte BC. IRF6 expression in basal epithelium partially rescues Irf6 knockout mice[J]. Dev Dyn, 2017,246(9):670-681.

[9] McDade SS, Henry AE, Pivato GP, et al. Genome-wide analysis of p63 binding sites identifies AP-2 factors as co-regulators of epidermal differentiation[J]. Nucleic Acids Res, 2012,40(15):7190-7206.

[10] Krasone K, Lace B, Akota I, et al. IRF6 AP-2a binding site promoter polymorphism is associated with oral clefts in Latvia[J]. Stomatologija, 2014,16(4):132-136.

[11] Kerameddin S, Namipashaki A, Ebrahimi S, et al. IRF6 is a marker of severity in nonsyndromic cleft lip/palate[J]. J Dent Res, 2015,94(9):226-232.

[12] 田景丰,魏瑗,王良,等.IRF6基因rs642961位点多态性与非综合征性唇裂伴或不伴腭裂的相关性研究[J].卫生研究,2015,44(4):543-548.

[13] do Rego Borges A, Sá J, Hoshi R, et al. Genetic risk factors for nonsyndromic cleft lip with or without cleft palate in a Brazilian population with high African ancestry[J]. Am J Med Genet A, 2015,167(10):2344-2349.

[14] Salagovic J, Klimcakova L, Zabavnikova M, et al. Polymorphisms at 1q32, 8q24, and 17q22 loci are associated with nonsyndromic cleft lip with or without cleft palate risk in the Slovak population[J]. Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub, 2017,161(2):152-157.

[15] Nouri N, Memarzadeh M, Carinci F, et al. Family-based association analysis between nonsyndromic cleft lip with or without cleft palate and IRF6 polymorphism in an Iranian population[J]. Clin Oral Investig, 2015,19(4):891-894.

[16] Velazquez Aragón JA, Alcantara Ortigoza MA, Estandia Ortega B, et al. Association of interactions among the IRF6 gene, the 8q24 region, and maternal folic acid intake with non-syndromic cleft lip/palate in Mexican Mestizos[J]. Am J Med Genet A, 2012,158(12):3207-3210.

[17] 刘广毅.IRF6和RARA基因多态性与非综合征性唇腭裂的相关性研究[J].检验医学与临床,2016,17(3):355-357.

[18] Xu W, Han WT, Lu YP, et al. Association of single-nucleotide polymorphisms, rs2235371 and rs2013162, in the IRF6 gene with non-syndromic cleft palate in northeast China[J].Genet Mol Res, 2016,15(3):15038210.

[19] Souza LT, Kowalski TW, Ferrari J, et al. Study of IRF6 and 8q24 region in non-syndromic oral clefts in the Brazilian population[J]. Oral Diseases, 2016,22(3):241-245.

[20] Gurramkonda VB, Syed AH, Murthy J, et al. IRF6 rs2235375 single nucleotide polymorphism is associated with isolated non-syndromic cleft palate but not with cleft lip with or without palate in south Indian population[J]. Braz J Otorhinolaryngol, 2017(17):30100-30103.

[21] Huang Y, Wu J, Ma J, et al. Association between IRF6 SNPs and oral clefts in West China[J]. J Dent Res, 2009,88(8):715-718.

[22] 黄永清,马敏,马坚,等.中国西部人群IRF6基因SNPs与非综合征型唇腭裂相关性的研究[J].实用口腔医学杂志,2010,22(2):227-231.

[23] Ibarra AA, Garcia AM, Cortes GD, et al. IRF6 polymorphisms in Mexican patients with non-syndromic cleft lip[J]. Meta Gene, 2015,4:8-16.

[24] 张健,古力巴哈·买买提力,洪玉.IRF6基因多态性位点与新疆维吾尔族、汉族非综合征性唇腭裂的相关性研究[J].中国医科大学学报,2013,42(5):388-393.

[25] Wu W, Hao J, Wang H, et al. Association of polymorphisms of IRF6 to non-syndromic cleft lip with or without palate in a Guangdong population[J]. Int J Clin Exp Med, 2016,9(6):11732-11739.

[26] Khanna R, Tikku T, Jain G S, et al. Sequencing of the interferon regulatory factor 6 (IRF6) gene and correlation to its phenotypes in familial non-syndromic cleft lip and palate in North Indian population[J]. Eur J Plast Surg, 2014,37(6):319-326.

[27] Wattanawong K, Rattanasiri S, McEvoy M, et al. Association between IRF6 and 8q24 polymorphisms and nonsyndromic cleft lip with or without cleft palate: Systematic review and meta‐analysis[J]. Birth Defects Res A Clin Mol Teratol, 2016,106(9):773-788.

[28] Lu Y, Liu Q, Xu W, et al. TGFA and IRF6 contribute to the risk of nonsyndromic cleft lip with or without cleft palate in northeast China[J]. PLoS One, 2013,8(8):70754.

[29] 姚旺,刘强,卢永平,等.东北汉族人群中 IRF6 基因单核苷酸多态性与非综合征唇腭裂的相关性研究[J].中国美容整形外科杂志,2014,25(4):206-209.

[30] Jugessur A, Rahimov F, Lie RT, et al. Genetic variants in IRF6 and the risk of facial clefts: single-marker and haplotype-based analyses in a population-based case-control study of facial clefts in Norway[J]. Genet Epidemiol, 2008,32(5):413-424.

[31] Diercks GR, Karnezis TT, Kent DT, et al. The association between interferon regulatory factor 6 (IRF6) and nonsyndromic cleft lip with or without cleft palate in a Honduran population[J]. Laryngoscope, 2009,119(9):1759-1764.

[32] Jia ZL, Li Y, Li L, et al. Association among IRF6 polymorphism, environmental factors, and nonsyndromic orofacial clefts in western china[J]. DNA and cell biology, 2009,28(5):249-257.

[33] Pegelow M, Peyrard JM, Zucchelli M, et al. Familial non-syndromic cleft lip and palate-analysis of the IRF6 gene and clinical phenotypes[J]. Eur J Orthod, 2008,30(2):169-175.

[34] 古丽,比力克孜·玉素甫,艾尼瓦尔·米吉提,等.IRF6基因与新疆地区维吾尔人群非综合征性唇腭裂:基于二代测序技术的分析[J].中国组织工程研究,2015,19(37):6064-6068.

[35] Xiao Y, Taub MA, Ruczinski I, et al. Evidence for SNP-SNP interaction identified through targeted sequencing of cleft case-parent trios[J]. Genet Epidemiol, 2017,41(3):244-250.

[36] Song T, Wu D, Wang Y, et al. SNPs and interaction analyses of IRF6, MSX1 and PAX9 genes in patients with non-syndromic cleft lip with or without palate[J]. Mol Med Rep, 2013,8(4):1228-1234.

[37] Letra A, Fakhouri W, Fonseca RF, et al. Interaction between IRF6 and TGFA genes contribute to the risk of nonsyndromic cleft lip/palate[J]. PLoS One, 2012,7(9):45441.

[38] Blanco R, Colombo A, Pardo R, et al. Haplotype-based gene-gene interaction of bone morphogenetic protein 4 and interferon regulatory factor 6 in the etiology of non-syndromic cleft lip with or without cleft palate in a Chilean population[J]. Eur J Oral Sci, 2017,125(2):102-109.