陳紅燕,周文正,何子翼
重慶市婦幼保健院質量管理科,重慶 401147
先天性心臟病(congenital heart disease,CHD)是指出生時心臟或大血管結構和/或功能的異常,是胎兒和嬰兒非感染性死亡的主要原因。作為全世界最常見的出生缺陷,2010年—2017年全球出生兒童平均患病率為9.4‰[1]。僅2017年,CHD共造成全球261 247人死亡[2]。作為我國最主要的出生缺陷之一,CHD盡管在內(nèi)外科治療上取得了顯著成效,但仍有部分患者必須長期經(jīng)受心血管并發(fā)癥的困擾,治療過程中的高昂費用、高致殘率均為家庭和社會帶來了極大的心理和經(jīng)濟負擔。多中心研究表明,近年來國內(nèi)CHD總量和一些亞型的發(fā)病均呈上升趨勢[3]。心臟轉錄因子是在心臟發(fā)育基因表達過程中起著重要調(diào)控作用的轉錄活化因子,其突變是遺傳因素基因方面的主要致病原因。前期已有的針對心臟轉錄因子的研究由于單一位點研究數(shù)量不足,主要針對幾個熱門基因相關位點的關系研究,該研究即以重要心臟轉錄因子GATA4基因單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism,SNP)在CHD病例和正常對照之間的分布差異為研究內(nèi)容,探索GATA4基因單核苷酸多態(tài)性與先天性心臟病易感性之間的關聯(lián)。
納入標準:①不合并其他畸形的單純先天性心臟病人群研究;②病例對照研究;③含有研究基因SNP是否發(fā)生突變或等位基因頻率信息;④出現(xiàn)相同研究對象的多篇文章,選取研究內(nèi)容更全面且時間更近者。排除標準:①研究對象不具有人群代表性;②綜述、重復報告。
以“GATA4”“先天性心臟病”“單核苷酸多態(tài)性”及其相應英文表達作為檢索關鍵詞,檢索PubMed、Web of Science、中國期刊全文數(shù)據(jù)庫(CNKI)、萬方數(shù)據(jù)庫、維普數(shù)據(jù)庫從建庫到2020年8月發(fā)表的文獻。為保證查全率,對發(fā)表的高質量綜述也進行了查看,補充納入文獻,減量避免遺漏。
文獻檢索由兩人同時進行,采用Endnote進行文獻整理,首先通過閱讀標題、作者、年份等信息剔除重復文獻,再通過閱讀摘要、關鍵詞剔除明顯不符合納入標準的文獻。再次檢索該研究主題高質量文章所引用的參考文獻。檢索完畢后,對于余下文章進行全文通讀,并記錄以下信息:作者、發(fā)表年份、研究國別、病例數(shù)、對照數(shù)、研究SNP位點及突變類型(有模型檢驗者,記錄下相應的等位基因頻率)、CHD類型、是否符合Hardy-Weinberg平衡。
該研究采用Newcastle-Ottawa Scale(NOS)文獻質量評價量表進行文獻的質量評價,分別從選擇、可比性、暴露3個方面共9點進行文獻質量評價,當文獻得分大于等于7分,即認為研究質量較高。兩名研究者在文獻篩選、數(shù)據(jù)提取及NOS評分出現(xiàn)分歧時,邀請第三名研究者共同進行討論并達成共識。
采用Revman5.3進行Meta分析,對于納入文獻≥2篇的同一個SNP突變位點與CHD的研究,即可進行合并分析。分別計算研究位點是否突變、突變等位基因模型相應的OR值及95%置信區(qū)間(95%CI),檢驗水準α=0.05。納入研究P≥0.10或I2≤70%者,即認為不存在異質性,采用固定效應模型;反之,存在異質性,進行異質性排查,若無法消除,則采用隨機效應模型。對納入文獻數(shù)量較多的SNP位點必要時采用敏感性分析,評估結果穩(wěn)定性,并使用“漏斗圖”分析發(fā)表偏倚的存在情況。
該次研究初檢索共檢出352篇相關文獻,剔除重復文獻、閱讀題目和摘要后剩余71篇,進行全文通讀,最后共納入22篇研究文獻,共包含CHD病例4 575例,正常對照組5 225例。收集到文獻最早年份為2008年,最近年份為2019年。納入研究中,13篇文獻未提及Hardy-Weinberg平衡檢驗,少數(shù)未考慮病例對照組匹配問題,所有研究NOS平均分7.36分,文獻基本情況,見表1。
表1 納入22篇文獻的基本信息
2.2.1 整體情況 結果顯示,位點99G>T(rs56166237)是否出現(xiàn)突變,354A>C(rs867858)位點純合子模型(CC VS.AA)、雜合子模型(CA VS.AA))以及等位基因模型(C VS.A),517T>C(rs884662)位點突變雜合子模型(CT VS.TT)、1220C>A(rs115099192)位點是否發(fā)生突變OR>1,提示為CHD發(fā)生危險因素。563C>G(rs12825)位點等位基因模型(G VS.C),1521C>G(rs3203358)位點純合子、雜合子、等位基因模型OR<1,提示以上SNP為CHD發(fā)生的保護因素,見表2。
表2 GATA4基因單核苷酸多態(tài)性與先天性心臟病的關系
2.2.2 99G>T (r s56166237) 位 點 突 變 研究rs56166237位點突變納入文獻共8項,單一納入文獻對該位點突變的研究均提示無統(tǒng)計學意義,但進行Meta分析整合后,OR值及95%置信區(qū)間為1.53(1.07~2.18),并且顯示無異質性,繪制漏斗圖也提示并無發(fā)表偏倚,說明是否發(fā)生突變在CHD組和正常對照組差異有統(tǒng)計學意義,見圖1(A,B)。
圖1 (B)99G>T(rs56166237)位點漏斗圖
圖1 (A)99G>T(rs56166237)位點森林圖
對于99G>T(rs56166237)、354A>C(rs867858)位點研究進行敏感性分析,逐篇排除各研究文獻對Meta分析結果的影響,結果顯示各研究對合并效應值改變不大,同時漏斗圖也提示無發(fā)表偏倚,表明分析結果穩(wěn)健。1220C>A(rs115099192)位點研究,當排除丁凡等的研究時,研究結果提示無顯著性,OR值為2.80(0.87~9.07),因此對所得結論應持謹慎態(tài)度。
研究顯示,過去40年間我國整體先天性心臟病發(fā)生率呈上升趨勢,從1980—1984年的0.201‰上升至2015—2019年的4.905‰[26]。另有針對特定區(qū)域的研究提出,發(fā)病率根據(jù)地域不同分布在7‰~22.9‰[27-28]。盡管醫(yī)療技術進步為患者的生活質量帶來明顯改善,但有跡象表明,先天性心臟病患兒發(fā)育問題發(fā)生率有所上升,如感覺障礙、智力障礙、學習障礙等[2]。為有效減少疾病負擔,盡可能做到早發(fā)現(xiàn)、早診斷,提出有效的防治措施,對于病因和機制的探究仍是需要持續(xù)關注的問題。鋅指蛋白轉錄因子GATA4,位于染色體8p22-23,與絲裂原活化蛋白激酶信號通路密切相關,主要表達于心臟、性腺及肝臟中,參與心臟環(huán)化、心房心室發(fā)育、房室瓣形成及動脈干分割,是心臟早期發(fā)育最重要的轉錄因子之一[29]。
99G>T(rs56166237)是GATA4基因編碼序列第99位的鳥嘌呤替換為胸腺嘧啶,屬于外顯子區(qū)域的堿基突變。雖然堿基發(fā)生改變,但仍然編碼相同的氨基酸,即發(fā)生同義突變。該Meta分析研究發(fā)現(xiàn),99G>T(rs56166237)同義突變可能是CHD發(fā)生的危險因素,與早期Zhang等[3]、劉興元等[8-9]、許細財?shù)萚14]研究結論相反。因納入的各項研究樣本量分布較為均勻,無某項研究起決定性主導作用,故根據(jù)Meta分析的結果,考慮原因為之前單一文獻研究樣本量偏少,合并分析后,效應顯現(xiàn)。文獻表明外顯子SNP同義突變雖不改變蛋白質種類,但可能會對轉錄后剪切機制產(chǎn)生影響,因此即使是同義突變,也可能在轉錄后進程中發(fā)生改變[30]。354A>C(rs867858)位點研究結果與黃雄[16]、李棟[13]研究結果一致,基因型CA/AA、基因型CC/AA以及C等位基因相對于A等位基因的頻率在CHD患者與正常對照中有顯著差異,OR值及95%CI>1,突變可能是CHD發(fā)生的危險因素。該位點位于mRNA3’-UTR區(qū)中相關microRNA的結合區(qū)域,通過對相應microRNA靶基因調(diào)控功能的影響使得基因轉錄活性發(fā)生改變,可能影響轉錄后mRNA的降解或翻譯抑制水平,或導致mRNA二級結構折疊錯誤。1521C>G(rs3203358)位點同樣位于3’-UTR區(qū),同樣可能通過與相應microRNA結合,調(diào)控靶基因表達,突變提示可能為CHD的保護因素,但目前研究文獻較少,有待進一步擴大研究。
作為Meta分析,該研究仍有一些不足:首先從方法上,Meta分析作為二次分析,都是建立在已有研究的基礎之上,目前針對心臟轉錄因子的基因SNP,同時包括基因型和等位基因測序結果的研究數(shù)量仍有限,也不足以以某一種類型的先心病,例如VSD、ASD、TOF等亞組進行合并分析;基因與基因,基因與環(huán)境之間的交互作用都有可能對CHD的發(fā)生產(chǎn)生影響;另外目前絕大多數(shù)研究對象均為患兒本身,今后還需要多結合親代雙親的基因多態(tài)性進行分析,更加有助于早期診斷。