MTHFR基因C677T多态性与早产相关性研究的Meta分析

王雪琪 王世文

早产是新生儿死亡的主要危险因素之一。一项对全球20个队列研究的合并分析(pooled analysis)结果表明，早产儿的病死率是足月新生儿的6.82倍[1]。而在存活的新生儿中，其发生神经缺陷、发育迟缓、脑性瘫痪、慢性肺部疾病等疾病的风险会增加50%[2]。5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase，MTHFR)编码基因位于第1号染色体1p36.3位置，全长20.374kb，共有外显子12个，mRNA全长7150bp，编码656个氨基酸残基组成的蛋白[3]。MTHFR基因C677T可导致本该合成的丙氨酸变成缬氨酸，从而降低相关酶的生物活性，影响孕妇正常的生理功能[4]。部分研究认为，MTHFR基因C677T是孕妇发生早产的危险因素之一，然而一些研究并未发现该位点突变与早产之间存在关联。每个独立研究的样本量相对较小，对人群的代表性不够强，从而无法反映出该基因位点突变与早产的真实联系，这可能是出现这些不一致结论的原因之一。为此，本研究应用Meta分析方法对以往研究结果进行综合定量评价，旨在探讨MTHFR基因C677T与早产之间的关联性，为在孕妇中预测和防治早产提供依据。

资料与方法

1.检索策略：中文文献应用中国生物医学文献数据库(CBM)、中国期刊全文数据库(CNKI)以及数字化期刊全文数据库(万方)进行主题检索，检索式：(亚甲基四氢叶酸还原酶OR MTHFR OR C677T)AND(早产)。外文数据库则检索Medline和Embase数据库，检索式：“#1 Premature”、“#2 Preterm”、“#3 Prematurity”、“#4 Methylenetetrahydrofolate reductase”、“#5 MTHFR”、“#6 C677T”、“#7 polymorphism”、“#8 variation”、“#9 mutation”，(#1 OR #2 OR #3) AND (#4 OR #5 OR #6)AND(#7 OR #8 OR #9)。同时结合文献追溯的方法，收集各数据建库至2018年7月12日公开发表的关于MTHFR基因C677T与早产全部相关文献。

2.文献筛选标准：(1)文献纳入标准：①研究类型为病例对照研究或队列研究；②早产诊断标准为孕周满28周至不满37周的分娩；③文献语言为中文或英文；④能够提供各个基因型在病例组和对照组中的频数分布[5]。(2)文献排除标准：①文献类型为综述、病例报告、摘要等；②无对照组或对照组选取不当的文献；③相同作者相似内容的重复报告；④文献中未给出基因频率，且通过其他途径无法补充者。

3.数据提取：收集文献原文，逐一记录第一作者姓名、发表年份、研究地点、种族以及早产组与对照组人群的基因型分布例数。采用适用于观察性研究的Newcastle-Ottawa量表对纳入的文献的研究人群选择、可比性、暴露或结果进行质量评价，满分为9分，≥7分认为文献质量较高[6,7]。

4.统计学方法：使用在线工具分析对照组基因频率分布是否符合H-W遗传平衡定律。应用Stata13.0统计学软件对所收集到的资料进行统计分析。通过Cochran′sQ值统计量及I2统计量进行异质性评价，若PQ>0.10且I2<50%，则表明合并的效应量同质，采用固定效应模型；反之则说明合并的效应量间存在异质性，采用随机效应模型[6]。假定T等位基因为危险基因，分别计算在等位基因模型(T vs C)、显性模型(TT+CT vs CC)、纯合子模型(TT vs CC)以及隐性模型(TT vs CT+CC)下的合并比值比OR值及其95% CI。按种族、对照来源和文献质量进行亚组分析，并逐一剔除每一项研究且剔除不符合H-W遗传平衡定律的研究进行敏感度分析。通过Begg秩相关法和Egger′s回归法检验发表偏倚，P<0.1时认为存在发表偏倚[6]。

结 果

1.纳入文献的一般特征：共检索出相关文献223篇，通过阅读文献标题与摘要排除177篇与研究主题不相关的文献，对剩余的46篇文献阅读全文，排除文献形式为综述、病例报告或摘要等21篇、重复发表的3篇、数据不完善的文献3篇、所研究的基因位点不符3篇、无对照组的1篇，最终纳入15篇文献(共纳入18023例研究对象，其中早产组母亲3018例，对照组母亲19389例；早产组新生儿740例，对照组新生儿708例),详见图1、表1。

图1 文献筛选流程图

2. MTHFR基因C677T多态性与早产相关性研究的Meta分析：各研究中早产组和对照组基因型分布见表2。在母亲MTHFR基因C677T多态性与早产的Meta分析结果表明，MTHFR-677位点等位基因T/C的OR=1.24(1.04～1.47)；将有基因突变的杂合子CT 与纯合子TT合并，与野生纯合型CC比较，OR=1.24(1.03～1.49)；突变纯合型TT与野生纯合型CC比较，OR=1.48(1.12～1.95)；与杂合型CT和野生纯合型CC合并后的结果相比，突变纯合型TT的OR=1.32(1.04～1.66)，详见图2。表明在等位基因模型、显性模型、纯合子模型以及隐性模型中，母亲MTHFR基因677的C→T突变会增加其早产的风险。新生儿该基因位点的突变在这4个模型下与其早产的风险则无明显联系(表3、表4)。

表1 纳入文献一般特征

表2 纳入Meta分析文献MTHFR C677T等位基因分布

3.亚组分析：除隐性模型外，其他3个模型中对照来源为医院的人群，以及全部4个模型中文献质量较低的研究均表明母亲MTHFR基因677的C→T突变会增加其早产的风险。新生儿该基因位点的突变在这4个模型的亚组分析中均未见与其早产的风险存在明显联系(表5、表6)。

4.敏感度分析：逐个去掉任何一项研究，对4种遗传模型MTHFR基因C677T多态性与早产相关性研究的Meta分析进行敏感度分析，发现合并OR值变化并不大(图3)。剔除不符合H-W遗传平衡定律的研究，各模型中合并OR值也未出现明显变化。

5.发表偏倚评价：观察Begg秩相关法和Egger′s回归法检验的P值，提示各研究间无明显发表偏倚(表3、表4)。

图2 不同遗传模型下母亲MTHFR基因677的C→T突变与早产的关联

表3 母亲MTHFR C677T基因多态性与早产的关联

表4 新生儿MTHFR C677T基因多态性与早产的关联

讨 论

血浆同型半胱氨酸(homocysteine，Hcy)是一种含硫氨基酸，其代谢受MTHFR等3种关键酶以及叶酸和多种维生素的共同作用[10]。5-亚甲基四氢叶酸是Hcy甲基化的甲基供体，MTHFR在5,10-亚甲基四氢叶酸转化为5-亚甲基四氢叶酸的过程中起着至关重要的作用，因此MTHFR可以间接调节血浆Hcy水平[22]。而MTHFR基因C677T可导致本该合成的丙氨酸变成缬氨酸，从而降低酶活性，导致Hcy代谢受阻，造成其在体内积聚引起高同型半胱氨酸血症(hyperhomocysteinemia，Hhcy)[23]。Hcy可与血液中的氧和Cu2+共同发生氧化还原反应而生成过氧化氢和氧自由基，后者作用于细胞膜内的不饱和脂肪酸以启动膜脂过氧化链式反应，破坏细胞膜的完整性，增加细胞膜通透性，从而改变内皮细胞的功能并诱导内皮细胞凋亡，当这一过程发生在血管内皮细胞时，则可造成血管内皮细胞凋亡失衡，导致血管重塑，破坏血管正常结构而引起血管硬化[24]。基于以上机制，母亲Hhcy可引起胎盘血管内皮细胞损伤以及血管硬化，减少了胎盘血流灌注，从而导致母亲供给胎儿的氧和营养物质不足，进而引发早产。

表5 母亲MTHFR C677T基因多态性与早产关联的亚组分析

表6 新生儿MTHFR C677T基因多态性与早产关联的亚组分析

图3 逐个剔除任1项研究后，4种遗传模型下母亲MTHFR基因C677T多态性与早产相关性敏感度分析

本Meta分析结果表明，母亲MTHFR基因C677T在等位基因模型、显性模型、纯合子模型以及隐性模型下的多态性与其发生早产的风险增加显著相关，早产发生的风险分别增加了0.24、0.24、0.48、0.32倍；而新生儿该基因位点在这4个模型下的多态性与其早产的风险无明显联系。但值得注意的是，在分别对母亲该基因多态性4个模型的亚组分析中，除隐性模型外，其他3个模型中对照来源为医院人群的亚组分析结果均发现该位点突变与早产之间存在关联，而对照来源为社区的亚组分析结果则均未发现这种关联，同样的结果也出现在采用病例对照研究和队列研究两种方法的亚组分析中。有研究表明，母亲MTHFR基因C677T只与严重的妊娠高血压综合征有关，这是否是造成本差异的原因，尚需进一步研究[20]。

Chen等[25]曾对2014年8月前有关MTHFR基因C677T与早产关联性的研究进行Meta分析，并未发现MTHFR基因C677T与早产存在关联。与该研究者的Meta分析比较，本研究不仅纳入了更多的相关文献，而且把母亲与新生儿的基因数据分别进行归纳分析，避免了不同基因来源对合并结果可能造成的干扰作用，从而反映出早产与母亲和新生儿MTHFR基因C677T之间的真实联系。

本研究存在一定程度的局限性。早产是一个遗传因素与环境因素相互作用的复杂过程，其发病机制可能存在基因-基因、基因-环境的交互作用，本研究并未进一步阐述其交互作用[26]。虽然本研究结果显示母亲MTHFR基因C677T在等位基因模型、显性模型、纯合子模型以及隐性模型下均会增加早产的风险，但由于研究结果可能会受对照来源以及文献质量的影响，因此对于该结论应持谨慎态度。这也提示今后关于该方向的研究应侧重于基于社区人群的实验流行病学研究，同时做好科研设计工作，以提高科研工作质量，增强研究结果的说服力。