育龄女性FMR-1 基因CGG 重复序列的研究

张和江，田海清

（1.新疆医科大学第一附属医院生殖医学中心，新疆 乌鲁木齐 830000；2.乌鲁木齐市开发区兴丰社区卫生服务站，新疆 乌鲁木齐 830000）

脆性X 综合征（fragile X syndrome，FXS）是人群中遗传因素引起的最常见的智力残疾（intellectual disability，ID）[1]，是脆性X 智力低下1（fragile X mental retardation 1，FMR-1）基因中CGG 重复序列次数的扩增所致。FMR-1 基因在不同种族和地域差异较大[2]。我国是出生缺陷高发国家，大部分的出生缺陷是由环境与遗传因素交互作用引起的，约占出生缺陷总发生率的65%左右[3]。本研究从基因水平探究新疆少数民族与汉族正常育龄人群及反复生育失败和早发性卵巢功能不全患者中FMR-1 基因的分布及差异情况，现报道如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取2019 年8 月1 日-2020 年6 月30 日在新疆医科大学第一附属医院生殖中心主动要求行FMR-1 基因检测及有不明原因反复生育失败或早发性卵巢功能不全的育龄女性进行研究，排除家族中有脆性X 综合征先证者和数据缺失者。最终纳入351 例育龄女性，根据民族分为A 组（汉族）279 例和B 组（少数民族）72 例。A 组中正常育龄女性205 例，反复妊娠失败及早发性卵巢功能不全女性74 例；B 组中正常育龄女性45 例，反复妊娠失败及早发性卵巢功能不全女性27 例。两组年龄、BMI、身高、体重、孕次、产次比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性，见表1。本研究是一项单中心的回顾性观察研究，研究方案获得了医院伦理委员会批准，所有受试者知情同意，并签署知情同意书。

表1 两组一般资料比较（）

表1 两组一般资料比较（）

1.2 方法 每位受试者取2 ml 静脉全血，冻存统一快递送至北京大学第一医院检验科进行DNA 提取，使用QIAamp 全血DNA 提取试剂盒（Qiagen，德国），实验步骤严格按照试剂盒说明书进行。同一个体中FMR-1 的两个等位基因（CGG）重复次数[4]相对少者定义为allele-1，相对多者定义为allele-2。按照国际惯例[5]取allele-2 的重复数进行统计分析。

1.3 统计学方法 采用统计软件包SPSS 20.0 版进行数据分析，计量资料以（）表示，采用t检验；计数资料以[n（%）]表示，采用χ2检验。以P＜0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组CGG 重复序列分布情况 351 例育龄女性中共发现20 种不同的CGG 重复数，最小24 次，最大49 次。两组最常见的CGG 重复次数均是30 次，其中A 组73 例，占26.16%；B 组26 例，占36.11%；第2 个常见的CGG 重复次数是29 次，A 组72 例，占25.81%，B 组17 例，占23.61%；第3 个常见的CGG 重复次数是31 次，A 组42 例，占15.05%，B 组3 例，占4.17%。两组除具有30 次和29 次高峰外，还有第2 个高峰，即CGG 重复次数36 次（A 组27例，占9.68%；B 组6 例，占8.33%）及37 次（A 组19例，占6.81%；B 组4 例，占5.56%）。CGG 重复序列分布情况见图1、图2。

图1 A 组CGG 重复序列分布情况

图2 B 组CGG 重复序列分布情况

2.2 两组灰区分布情况 351 例育龄女性中发现2 例CGG 重复序列灰区，未发现前突变及全突变病例。2例灰区均在A 组（CGG 重复序列为45 次和49 次），发生率为0.72%，其中正常育龄女性灰区发生率为0.49%，反复妊娠失败及早发性卵巢功能不全育龄女性灰区发生率为1.35%，见表2、表3。

表2 两组正常育龄女性灰区分布比较[n（%）]

表3 两组反复妊娠失败及早发性卵巢功能不全患者灰区分布比较[n(%)]

3 讨论

FMR-1 基因因导致一种常见的遗传性疾病即脆性X 综合征而受到重视。脆性X 综合征是目前世界范围内位于唐氏综合征之后最常见的遗传性智力障碍的疾病。FMR-1 基因位于性染色体X 的末端Xq23，其启动子区出现以CGG 为单位的动态三联重复。该CGG 重复序列在正常个体中存在长度的变化，携带者和患者中会显著增加[6]。根据不同的扩增数量，美国医学遗传学和基因组学学会（American College of Medical Genetics and Genomics，ACMG）将CGG 重复序列分为4 大类[7]：CGG 重复数在5～44 次定义为“正常型”；45～54 次为中间型或者灰区；55～199 次为前突变；200 次以上为全突变。全突变的临床表型即为脆性X 综合征，在临床上有典型的遗传性智力低下或自闭症等表现。该病目前没有根治的方法，为了提高出生人口素质，减少患儿的出生，预防脆性X 染色体综合征具有重要临床意义。

FMR-1 基因序列在不同种族和地域差异较大，全突变和前突变个体的发病率由于评估的地理区域和人群的不同而不同，西方人群的研究结果不一定适用于我国人群。我国关于FMR-1 基因的研究起于1986 年的家系报道，2015 年Huang W 等[8]报道了我国的第1 个较大人群的FMR-1 基因筛查结果。但目前我国关于FMR-1 基因的研究较少，而关于FMR-1基因在我国少数民族人群的筛查资料更少。

3.1 FMR-1 基因CGG 重复数在新疆少数民族及汉族人群中的分布 本研究351 例（汉族279 例，少数民族72 例）育龄女性进行FMR-1 等位基因CGG 重复序列的筛查，结果显示CGG 重复次数最多的是30 次，尤其是少数民族（少数民族占36.11%，汉族占26.16%）；其次为29 次CGG 重复（汉族占25.81%，少数民族占23.61%），两组间无明显差异。与多个研究相同的是，CGG 重复次数29 次和30 次在各民族中最常见[9-11]；但Essop FB 等[2]研究发现，在黑人和白人群体中其分布有显著差异，CGG 重复30 次是白人群体中最常见的等位基因，占34%；黑人和混血儿群体中最常见的等位基因为CGG 重复29 次（占总体的41%）。此外，本研究中汉族人群中第2 个最常见的CGG 重复次数是31 次（占15.05%），但在少数民族中数量较少，仅占4.17%。大多数来自西方人群的研究显示[12，13]，30 和29 最常见的CGG 重复数，呈“单峰”聚集。本研究汉族和少数民族也均显示此峰，但除此峰外，在汉族及少数民族中均还有另一亚峰，即CGG 重复次数36（汉族占9.7%，少数民族占8.3%）及37（汉族占6.8%；少数民族占5.6%）。

3.2 汉族和少数民族正常育龄女性FMR-1 灰区的发生率 FMR-1 基因前突变发生率在不同种族和地域差异较大[14]。Gao F 等[15]对我国的10 145 名育龄妇女的FXS 筛查结果显示，我国女性中中间携带者和前突变携带者的患病率分别为1/130 和1/634。本研究对新疆351 例汉族及少数民族育龄女性进行筛查，未发现发现前突变和全突变病例。汉族279 例发现2 例灰区（CGG 重复序列为45 和49 次），发生率0.72%，少数民族共72 例未发现灰区。有研究表明[16]，脆性X 综合征中间重复范围携带者的频率为1∶137（1∶172～1∶110）。因此，本研究中新疆汉族及少数民族人群中前突变及灰区并不高，与刘帆等[17]报道得出灰色区域等位基因的发病率明显高于亚洲及国内发病率不同，其汉族育龄女性共98 例检出FMR-1 基因的突变灰色区域患者1 例，携带率为1∶98，考虑其样本量小所致。

3.3 汉族和少数民族反复妊娠失败和早发性卵巢功能不全患者FMR-1 灰区的发生率 研究发现[18]，FMR-1 基因与人类生殖细胞的增殖有关，胎儿的卵巢及成年女性卵泡的颗粒细胞上都有FMR-1 基因的表达。由于CGG 重复序列可能以某种方式干扰了胎儿卵巢FMR-1 基因的转录，引起该突变基因的携带者在出生时即存在卵母细胞数量和质量的下降，其卵巢功能的临床表型具有高度的异质性[19，20]，可发生脆性X 相关的卵巢储备能力下降，表现为不明原因的不孕、生育力下降、反复不明原因流产或IVF 失败等。另有研究显示[10]，女性前突变携带者发生脆性X 综合症的可能性较小，但发生原发性卵巢功能不全的风险高达21%。目前认为FMR-1 是导致卵巢储备功能下降甚至卵巢早衰的重要突变基因之一[21]。而灰区主要指在遗传中基因表达的CGG 重复序列缺乏稳定性的类型，有研究发现[22]，灰区与正常核型的患者比较，前者的预期绝经年龄早（约7 年），不孕症及月经周期异常的发生率高，卵巢早衰发生率高，且非整倍体妊娠流产的发生率高。

本研究发现本地区汉族育龄女性中反复妊娠失败及早发性卵巢功能不全患者灰区发生率为1.35%，其发生率高于正常女性的0.49%，与陈蔚琳等[14]研究结果类似。此外，少数民族育龄女性均未发现灰区，正常少数民族育龄女性45 例，反复妊娠失败及早发性卵巢功能不全少数民族患者27 例；少数民族FMR-1 基因CGG 重复序列异常发生率并不比汉族高，考虑与少数民族样本量少有关。

综上所述，新疆少数民族与汉族FMR-1 基因的CGG 重复序列分布相同，未发现少数民族CGG重复序列灰区发生率较汉族高。汉族育龄女性中，反复生育失败和早发性卵巢功能不全患者较正常育龄女性灰区发生率高。