引用本文: 陳甲, 和儒林, 朗瑩, 許志強. 中國人群MTHFR基因C677T多態性與青中年缺血性腦卒中相關性的Meta分析. 中國循證醫學雜志, 2014, 14(4): 435-442. doi: 10.7507/1672-2531.20140076 復制
缺血性腦卒中是老年人群中較為常見的一種腦血管疾病,其致殘率和致死率高,特別是在合并有高血壓、糖尿病等危險因素的情況下,其發病率更高,給社會和家庭帶來巨大負擔。近年來,我國缺血性腦卒中發病有年輕化趨勢,青中年人群發病率明顯增加[1]。已有研究證實,高同型半胱氨酸血癥是腦血管疾病的獨立危險因素[2]。同型半胱氨酸(Hcy)在體內代謝有賴于相關的酶作用,其中N5, N10-亞甲基四氫葉酸還原酶(MTHFR)是其甲基化途徑中的關鍵酶。MTHFR基因C677T位點是常見的不耐熱錯義突變,導致第677位核苷酸胞嘧啶(C)被胸腺嘧啶(T)置換,導致酶的第222位氨基酸由一個高度保守的丙氨酸變成纈氨酸,從而影響MTHFR的活性并改變Hcy的代謝[3],這種改變可能會增加缺血性腦卒中的易感性。
當前研究大多針對可能存在各種混雜因素的老年人群,而對青年及青中年人群的報道較少,且結論不一。因此,我們制定計劃,收集資料并綜合分析相關數據,對中國人群中MTHFR的C677T基因多態性與青中年缺血性腦卒中的相關性進行Meta分析,以期為基礎研究和臨床工作提供更可靠的證據。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 研究類型
公開發表的病例-對照研究;統計方法應用恰當,數據質量可靠,結果表達明確,有各種基因型頻率的數據,有或可計算出OR值及其95%CI;文種不限。
1.1.2 研究對象
針對MTHFR基因C677T位點多態性與缺血性腦卒中易感性相關性的中國青年(年齡 < 45歲)或青中年(年齡 < 60歲);病例組為缺血性腦卒中患者,對照組為相應年齡段的健康人群;經影像學明確診斷,符合中國急性缺血性腦卒中診治指南(2010)[4]。排除:①研究人群為非中國人種;②合并有嚴重肝腎功能不全者。
1.1.3 暴露因素
病例組MTHFR基因C677T位點突變,對照組未發生MTHFR基因C677T位點突變。
1.1.4 結局指標
缺血性腦卒中發病風險。
1.1.5 排除標準
①僅有摘要的會議匯編等;②對同一作者的重復發表文獻,選擇質量最高且樣本量最大的研究;③數據不全或無法獲取數據的文獻。
1.2 檢索策略
計算機檢索PubMed、EMbase、The Cochrane Library(2013年第11期)、CBM、CNKI、VIP及WanFang Data,收集相關中國人群MTHFR基因C677T多態性與青中年缺血性腦卒中關系的病例-對照研究,檢索時限均為從各數據庫建庫至2013年11月。采用主題詞和關鍵詞相結合的方式進行檢索。中文檢索詞包括亞甲基四氫葉酸還原酶、MTHFR、C677T、缺血性腦卒中、腦血管意外、腦梗死、青年、青中年。以PubMed與CBM為例,其具體檢索策略見框1。
框?1?PubMed和CBM檢索策略
#1?methylenetetrahydrofolate reductase OR MTHFR OR C677T #2?stroke OR cerebrovascular accident OR cerebral infarction #3?Chinese OR han #4?#1 AND #2 AND #3 ? #1?亞甲基四氫葉酸還原酶OR MTHFR OR C677T #2?腦卒中OR腦血管意外OR腦梗死 #3?青年OR青中年 #4?#1 AND #2 AND #3
1.3 文獻篩選、資料提取與質量評價
由2位研究者獨立根據納入與排除標準篩選文獻、提取資料并交叉核對。而后用事先設計的資料提取表提取信息。資料提取內容包括:①納入研究的基本信息,包括研究題目、第一作者、發表雜志及時間等;②研究設計類型及質量評價的關鍵要素;③被納入患者的年齡范圍及診斷標準;④病例組和對照組突變基因的頻率。如遇分歧討論解決或由第三位研究者協助解決。對研究者所納入文獻進行研究者間可信度檢驗(Kappa檢驗)。缺乏的資料通過電話或郵件與原文作者聯系予以補充。然后采用Newcastle-Ottawa Scale(NOS)[5]評價納入病例-對照研究的質量。
1.4 統計分析
采用RevMan 5.2、Stata 12.0軟件進行Meta分析。當各研究結果間存在較大異質性(I2>50%,P≤0.05)時,采用隨機效應模型進行Meta分析;反之,采用固定效應模型進行Meta分析。計算各等位基因及基因型頻率的OR值及其95%CI,計算對照組的Hardy-Weinberg平衡。采用逐一排除研究的方法進行敏感性分析,重新估計合并效應量,并與排除前的合并效應量進行比較。使用Begg's test及Egger's test評估文獻是否存在發表偏倚。以α=0.05為檢驗水準。
2 結果
2.1 文獻檢索結果
初檢出相關文獻74篇,經逐層篩選后,最終納入10個病例-對照研究[6-15],合計病例787例,對照766例。Kappa檢驗結果顯示研究者間可信度無統計學意義(P>0.05)。文獻篩選流程及結果見圖 1。

2.2 納入研究的基本特征與質量評價
10個研究均有等位基因數據,其中8個研究的對照組符合Hardy-Weinberg平衡,2個研究[7, 9]的對照組不符合Hardy-Weinberg平衡。質量評價結果顯示,納入研究的NOS評分均>7分,認為質量可靠。其中5個研究的研究對象僅為青年人群[9, 11-13, 15](年齡均 < 45歲),4個研究的研究對象為青中年人群[6-8, 10](包含年齡 < 45歲組和年齡 < 60歲組),還包括一個只納入青中年組的研究[14](年齡均 < 60歲)。在所有納入研究中,有3個研究[10, 12, 13]得出具有相關性的結果。納入研究的基本特征見表 1,質量評價結果見表 2。


2.3 Meta分析結果
2.3.1 等位基因(T vs. C)
在青中年組中,共納入10個研究[6-15],包括病例組787例,對照組766例。以突變基因T為暴露因素,基因C為非暴露因素,隨機效應模型Meta分析結果顯示,青中年缺血性腦卒中組等位基因T/C頻率比值高于健康對照組[OR=1.42,95%CI(1.07,1.89),P=0.02](圖 2)。

在青年組中,共納入5個研究[9, 11-13, 15],包括病例組387例,對照組433例。隨機效應模型Meta分析結果顯示兩組基因型分布差異無統計學意義[OR=1.16,95%CI(0.74,1.82),P=0.51]。
2.3.2 累加遺傳模型(TT vs. CC)
在青中年組中,共納入10個研究[6-15],包括病例組787例,對照組766例。以TT為暴露因素,基因CC為非暴露因素,固定效應模型Meta分析結果顯示,青中年缺血性腦卒中組TT/CC頻率比值高于健康對照組[OR=2.11,95%CI(1.58,2.81),P < 0.000 01](圖 3)。

在青年組中,共納入5個研究[9, 11-13, 15],包括病例組387例,對照組433例。隨機效應模型Meta分析結果顯示兩組基因型分布差異無統計學意義[OR=1.82,95%CI(0.99,3.33),P=0.05]。
2.3.3 顯性遺傳模型(TT+TC vs. CC)
在青中年組中,共納入10個研究[6-15],包括病例組787例,對照組766例。以基因型TT+TC為暴露因素,基因型CC為非暴露因素,固定效應模型Meta分析結果顯示,青中年缺血性腦卒中組TT+TC/CC頻率比值高于健康對照組[OR=1.97,95%CI(1.55,2.51),P & 0.000 01](圖 4)。

在青年組中,共納入5個研究[9, 11-13, 15],包括病例組387例,對照組433例。固定效應模型Meta分析結果顯示,青年缺血性腦卒中組TT+TC/CC頻率比值高于健康對照組[OR=1.66,95%CI(1.19,2.32),P=0.003]。
2.3.4 隱性遺傳模型(TT vs. TC+CC)
在青中年組中,共納入10個研究[6-15],包括病例組787例,對照組766例。以TT為暴露因素,TC+CC為非暴露因素,固定效應模型Meta分析結果顯示,青中年缺血性腦卒中組TT/TC+CC頻率比值高于健康對照組[OR=1.42,95%CI(1.13,1.77),P=0.003](圖 5)。

在青年組中,共納入5個研究[9, 11-13, 15],包括病例組387例,對照組433例。隨機效應模型Meta分析結果顯示兩組基因型分布差異無統計學意義[OR=1.40,95%CI(0.89,2.21),P=0.14]。
青年組及青中年組的各種遺傳學模型與缺血性腦卒中相關性的Meta分析結果見表 3。

2.4 敏感性分析
采用逐一排除研究的方法進行敏感性分析,重新估計合并效應量,并與排除前的合并效應量進行比較,結果顯示效應量無明顯改變,納入研究結果間異質性不顯著。
2.5 發表偏倚評估
MTHFR C677T基因多態性與青中年缺血性腦卒中易感性Meta分析發表偏倚分析(Egger’s test)見表 4。各基因模型的Begg’s漏斗形見圖 6。分析結果提示無明顯發表偏倚。


3 討論
同型半胱氨酸(Hcy)是一種體內含硫氨基酸的重要代謝中間產物,其重要代謝途徑之一是蛋氨酸合成酶及輔酶維生素B12參與下,與5-甲基四氫葉酸作用合成蛋氨酸和四氫葉酸。而5-甲基四氫葉酸則是在MTHFR催化下還原而來。由于維生素B12是蛋氨酸合成酶的輔酶,葉酸是體內甲基的供體,當兩者缺乏時可導致MTHFR活性降低,阻礙蛋氨酸的再生成,從而造成Hcy在體內蓄積[16, 17]。近年研究表明,血中Hcy濃度升高是動脈粥樣硬化的重要致病因素,并可導致包括缺血性腦卒中在內的一系列血管性疾病[18]。MTHFR基因可能通過C677位點的突變產生677T而影響其產物酶活性,使酶活性降低,導致體內Hcy升高,并由此影響人群中缺血性腦卒中的易感性。這種相關性已被針對老年人群的大多數國內外研究所支持[19-22]。然而針對青中年人群的研究報道較少,特別是中國人群,現有研究結論不統一。因此,我們收集了相關文獻進行綜合,分析MTHFR基因C677T多態性與中國人群青中年缺血性腦卒中的相關性。
我們在青中年組的總體Meta分析中,發現MTHFR C677T的基因多態性無論是在等位基因T頻率的易感性方面,還是在累加遺傳模型、顯性遺傳模型和隱形遺傳模型方面,均存在與青中年缺血性腦卒中發病的顯著相關性。在青年組和中青年組的多個遺傳模型的Meta分析中,均存在一定的異質性,不排除存在假陰性結果的可能;但在青年組的顯性模型中,異質性小,發現差異,結果具有一定可信性。異質性通常來自研究對象遺傳背景的差異、基因連鎖不平衡的差異、非遺傳因素的干擾和研究設計的質量差別等。這些因素均不可避免地造成納入研究間的異質性。
Meta分析是對已發表的相似研究進行綜合分析,以期增大樣本量,提高統計效能,增加結果可靠性,故其結果受納入研究質量的影響較大。我們的分析結果因此也可能存在一定的局限性:①雖然納入研究數達10個,但普遍樣本量偏小,存在假陽性的可能;②由于大部分納入研究無更詳細的分組數據,如性別、民族等,故無法進一步進行亞組分析;③我國民族較多,本研究結果不一定適用于某些特定民族。為盡可能降低這些偏倚,我們在進行分析前制定了詳盡計劃,并盡可能全面地檢索相關文獻。
綜上所述,MTHFR基因C677T多態性與青中年缺血性腦卒中易感性相關,等位基因T可能是青中年缺血性腦卒中易感的危險因素。更多有關中國人的多中心、大樣本、同質性好的病例-對照研究,以及更多有效的亞組數據有待出現,以提供更科學、全面的評價,從而為基礎研究和臨床治療提供更可靠的證據。
缺血性腦卒中是老年人群中較為常見的一種腦血管疾病,其致殘率和致死率高,特別是在合并有高血壓、糖尿病等危險因素的情況下,其發病率更高,給社會和家庭帶來巨大負擔。近年來,我國缺血性腦卒中發病有年輕化趨勢,青中年人群發病率明顯增加[1]。已有研究證實,高同型半胱氨酸血癥是腦血管疾病的獨立危險因素[2]。同型半胱氨酸(Hcy)在體內代謝有賴于相關的酶作用,其中N5, N10-亞甲基四氫葉酸還原酶(MTHFR)是其甲基化途徑中的關鍵酶。MTHFR基因C677T位點是常見的不耐熱錯義突變,導致第677位核苷酸胞嘧啶(C)被胸腺嘧啶(T)置換,導致酶的第222位氨基酸由一個高度保守的丙氨酸變成纈氨酸,從而影響MTHFR的活性并改變Hcy的代謝[3],這種改變可能會增加缺血性腦卒中的易感性。
當前研究大多針對可能存在各種混雜因素的老年人群,而對青年及青中年人群的報道較少,且結論不一。因此,我們制定計劃,收集資料并綜合分析相關數據,對中國人群中MTHFR的C677T基因多態性與青中年缺血性腦卒中的相關性進行Meta分析,以期為基礎研究和臨床工作提供更可靠的證據。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 研究類型
公開發表的病例-對照研究;統計方法應用恰當,數據質量可靠,結果表達明確,有各種基因型頻率的數據,有或可計算出OR值及其95%CI;文種不限。
1.1.2 研究對象
針對MTHFR基因C677T位點多態性與缺血性腦卒中易感性相關性的中國青年(年齡 < 45歲)或青中年(年齡 < 60歲);病例組為缺血性腦卒中患者,對照組為相應年齡段的健康人群;經影像學明確診斷,符合中國急性缺血性腦卒中診治指南(2010)[4]。排除:①研究人群為非中國人種;②合并有嚴重肝腎功能不全者。
1.1.3 暴露因素
病例組MTHFR基因C677T位點突變,對照組未發生MTHFR基因C677T位點突變。
1.1.4 結局指標
缺血性腦卒中發病風險。
1.1.5 排除標準
①僅有摘要的會議匯編等;②對同一作者的重復發表文獻,選擇質量最高且樣本量最大的研究;③數據不全或無法獲取數據的文獻。
1.2 檢索策略
計算機檢索PubMed、EMbase、The Cochrane Library(2013年第11期)、CBM、CNKI、VIP及WanFang Data,收集相關中國人群MTHFR基因C677T多態性與青中年缺血性腦卒中關系的病例-對照研究,檢索時限均為從各數據庫建庫至2013年11月。采用主題詞和關鍵詞相結合的方式進行檢索。中文檢索詞包括亞甲基四氫葉酸還原酶、MTHFR、C677T、缺血性腦卒中、腦血管意外、腦梗死、青年、青中年。以PubMed與CBM為例,其具體檢索策略見框1。
框?1?PubMed和CBM檢索策略
#1?methylenetetrahydrofolate reductase OR MTHFR OR C677T #2?stroke OR cerebrovascular accident OR cerebral infarction #3?Chinese OR han #4?#1 AND #2 AND #3 ? #1?亞甲基四氫葉酸還原酶OR MTHFR OR C677T #2?腦卒中OR腦血管意外OR腦梗死 #3?青年OR青中年 #4?#1 AND #2 AND #3
1.3 文獻篩選、資料提取與質量評價
由2位研究者獨立根據納入與排除標準篩選文獻、提取資料并交叉核對。而后用事先設計的資料提取表提取信息。資料提取內容包括:①納入研究的基本信息,包括研究題目、第一作者、發表雜志及時間等;②研究設計類型及質量評價的關鍵要素;③被納入患者的年齡范圍及診斷標準;④病例組和對照組突變基因的頻率。如遇分歧討論解決或由第三位研究者協助解決。對研究者所納入文獻進行研究者間可信度檢驗(Kappa檢驗)。缺乏的資料通過電話或郵件與原文作者聯系予以補充。然后采用Newcastle-Ottawa Scale(NOS)[5]評價納入病例-對照研究的質量。
1.4 統計分析
采用RevMan 5.2、Stata 12.0軟件進行Meta分析。當各研究結果間存在較大異質性(I2>50%,P≤0.05)時,采用隨機效應模型進行Meta分析;反之,采用固定效應模型進行Meta分析。計算各等位基因及基因型頻率的OR值及其95%CI,計算對照組的Hardy-Weinberg平衡。采用逐一排除研究的方法進行敏感性分析,重新估計合并效應量,并與排除前的合并效應量進行比較。使用Begg's test及Egger's test評估文獻是否存在發表偏倚。以α=0.05為檢驗水準。
2 結果
2.1 文獻檢索結果
初檢出相關文獻74篇,經逐層篩選后,最終納入10個病例-對照研究[6-15],合計病例787例,對照766例。Kappa檢驗結果顯示研究者間可信度無統計學意義(P>0.05)。文獻篩選流程及結果見圖 1。

2.2 納入研究的基本特征與質量評價
10個研究均有等位基因數據,其中8個研究的對照組符合Hardy-Weinberg平衡,2個研究[7, 9]的對照組不符合Hardy-Weinberg平衡。質量評價結果顯示,納入研究的NOS評分均>7分,認為質量可靠。其中5個研究的研究對象僅為青年人群[9, 11-13, 15](年齡均 < 45歲),4個研究的研究對象為青中年人群[6-8, 10](包含年齡 < 45歲組和年齡 < 60歲組),還包括一個只納入青中年組的研究[14](年齡均 < 60歲)。在所有納入研究中,有3個研究[10, 12, 13]得出具有相關性的結果。納入研究的基本特征見表 1,質量評價結果見表 2。


2.3 Meta分析結果
2.3.1 等位基因(T vs. C)
在青中年組中,共納入10個研究[6-15],包括病例組787例,對照組766例。以突變基因T為暴露因素,基因C為非暴露因素,隨機效應模型Meta分析結果顯示,青中年缺血性腦卒中組等位基因T/C頻率比值高于健康對照組[OR=1.42,95%CI(1.07,1.89),P=0.02](圖 2)。

在青年組中,共納入5個研究[9, 11-13, 15],包括病例組387例,對照組433例。隨機效應模型Meta分析結果顯示兩組基因型分布差異無統計學意義[OR=1.16,95%CI(0.74,1.82),P=0.51]。
2.3.2 累加遺傳模型(TT vs. CC)
在青中年組中,共納入10個研究[6-15],包括病例組787例,對照組766例。以TT為暴露因素,基因CC為非暴露因素,固定效應模型Meta分析結果顯示,青中年缺血性腦卒中組TT/CC頻率比值高于健康對照組[OR=2.11,95%CI(1.58,2.81),P < 0.000 01](圖 3)。

在青年組中,共納入5個研究[9, 11-13, 15],包括病例組387例,對照組433例。隨機效應模型Meta分析結果顯示兩組基因型分布差異無統計學意義[OR=1.82,95%CI(0.99,3.33),P=0.05]。
2.3.3 顯性遺傳模型(TT+TC vs. CC)
在青中年組中,共納入10個研究[6-15],包括病例組787例,對照組766例。以基因型TT+TC為暴露因素,基因型CC為非暴露因素,固定效應模型Meta分析結果顯示,青中年缺血性腦卒中組TT+TC/CC頻率比值高于健康對照組[OR=1.97,95%CI(1.55,2.51),P & 0.000 01](圖 4)。

在青年組中,共納入5個研究[9, 11-13, 15],包括病例組387例,對照組433例。固定效應模型Meta分析結果顯示,青年缺血性腦卒中組TT+TC/CC頻率比值高于健康對照組[OR=1.66,95%CI(1.19,2.32),P=0.003]。
2.3.4 隱性遺傳模型(TT vs. TC+CC)
在青中年組中,共納入10個研究[6-15],包括病例組787例,對照組766例。以TT為暴露因素,TC+CC為非暴露因素,固定效應模型Meta分析結果顯示,青中年缺血性腦卒中組TT/TC+CC頻率比值高于健康對照組[OR=1.42,95%CI(1.13,1.77),P=0.003](圖 5)。

在青年組中,共納入5個研究[9, 11-13, 15],包括病例組387例,對照組433例。隨機效應模型Meta分析結果顯示兩組基因型分布差異無統計學意義[OR=1.40,95%CI(0.89,2.21),P=0.14]。
青年組及青中年組的各種遺傳學模型與缺血性腦卒中相關性的Meta分析結果見表 3。

2.4 敏感性分析
采用逐一排除研究的方法進行敏感性分析,重新估計合并效應量,并與排除前的合并效應量進行比較,結果顯示效應量無明顯改變,納入研究結果間異質性不顯著。
2.5 發表偏倚評估
MTHFR C677T基因多態性與青中年缺血性腦卒中易感性Meta分析發表偏倚分析(Egger’s test)見表 4。各基因模型的Begg’s漏斗形見圖 6。分析結果提示無明顯發表偏倚。


3 討論
同型半胱氨酸(Hcy)是一種體內含硫氨基酸的重要代謝中間產物,其重要代謝途徑之一是蛋氨酸合成酶及輔酶維生素B12參與下,與5-甲基四氫葉酸作用合成蛋氨酸和四氫葉酸。而5-甲基四氫葉酸則是在MTHFR催化下還原而來。由于維生素B12是蛋氨酸合成酶的輔酶,葉酸是體內甲基的供體,當兩者缺乏時可導致MTHFR活性降低,阻礙蛋氨酸的再生成,從而造成Hcy在體內蓄積[16, 17]。近年研究表明,血中Hcy濃度升高是動脈粥樣硬化的重要致病因素,并可導致包括缺血性腦卒中在內的一系列血管性疾病[18]。MTHFR基因可能通過C677位點的突變產生677T而影響其產物酶活性,使酶活性降低,導致體內Hcy升高,并由此影響人群中缺血性腦卒中的易感性。這種相關性已被針對老年人群的大多數國內外研究所支持[19-22]。然而針對青中年人群的研究報道較少,特別是中國人群,現有研究結論不統一。因此,我們收集了相關文獻進行綜合,分析MTHFR基因C677T多態性與中國人群青中年缺血性腦卒中的相關性。
我們在青中年組的總體Meta分析中,發現MTHFR C677T的基因多態性無論是在等位基因T頻率的易感性方面,還是在累加遺傳模型、顯性遺傳模型和隱形遺傳模型方面,均存在與青中年缺血性腦卒中發病的顯著相關性。在青年組和中青年組的多個遺傳模型的Meta分析中,均存在一定的異質性,不排除存在假陰性結果的可能;但在青年組的顯性模型中,異質性小,發現差異,結果具有一定可信性。異質性通常來自研究對象遺傳背景的差異、基因連鎖不平衡的差異、非遺傳因素的干擾和研究設計的質量差別等。這些因素均不可避免地造成納入研究間的異質性。
Meta分析是對已發表的相似研究進行綜合分析,以期增大樣本量,提高統計效能,增加結果可靠性,故其結果受納入研究質量的影響較大。我們的分析結果因此也可能存在一定的局限性:①雖然納入研究數達10個,但普遍樣本量偏小,存在假陽性的可能;②由于大部分納入研究無更詳細的分組數據,如性別、民族等,故無法進一步進行亞組分析;③我國民族較多,本研究結果不一定適用于某些特定民族。為盡可能降低這些偏倚,我們在進行分析前制定了詳盡計劃,并盡可能全面地檢索相關文獻。
綜上所述,MTHFR基因C677T多態性與青中年缺血性腦卒中易感性相關,等位基因T可能是青中年缺血性腦卒中易感的危險因素。更多有關中國人的多中心、大樣本、同質性好的病例-對照研究,以及更多有效的亞組數據有待出現,以提供更科學、全面的評價,從而為基礎研究和臨床治療提供更可靠的證據。