易感基因多態性與腦性癱瘓相關性的研究現狀

徐磊， 李曉捷

腦性癱瘓（簡稱腦癱）是自受孕開始至嬰兒期非進行性腦損傷和發育缺陷所導致的綜合征，主要表現為運動障礙及姿勢異常［1］。導致腦癱的危險因素包括早產、黃疸、感染、窒息、低出生體重、新生兒驚厥、胎兒宮內生長受限、圍產期腦卒中［2］等，近年來大多報道認為70%～80%導致腦癱的高危因素與胎兒的基因組成有關。隨著圍生醫學的迅速發展，足月腦癱兒的發生率未下降［3］，這使得人們越來越重視遺傳因素在腦癱中的影響。Lang等［4］在對亞洲腦癱患兒的病例資料分析中發現，發生腦癱的病因中遺傳因素可占到40%。目前腦癱的易感基因研究主要集中在遺傳性血栓形成基因、細胞活素基因、載脂蛋白E（apolipoprotein E，ApoE）基因及其他基因。

1 遺傳性血栓形成基因多態性與腦癱發生的關系

遺傳性血栓形成是一組凝血基因異常導致血液呈現高凝狀態，易于形成靜脈血栓栓塞，引起胎盤灌注不足從而發生不良妊娠。發生在妊娠早期時可以表現為自然流產；而發生在妊娠晚期則與子癇、胎兒宮內發育遲緩、胎盤早剝及死產有關［5］。目前報道的與腦癱發生相關的遺傳性血栓形成基因包括因子Ⅴ的Leiden突變、凝血因子Ⅶ（FactorⅦ，FⅦ）基因突變、C或S蛋白和抗凝血酶Ⅲ缺乏、高同型半胱氨酸血癥和亞甲基四氫葉酸還原酶基因的突變等，其中FⅤLeiden是研究最廣泛的遺傳性血栓形成基因。

1．1 FⅤ基因多態性 活化的FⅤ通過活化蛋白C的調節，將凝血酶原轉化為凝血酶，使血液凝固。因子Ⅴ突變是點突變，通過抵抗蛋白C活化，從而導致血液高凝狀態，是一種常染色體顯性遺傳病。因子Ⅴ基因多態性分純合型及雜合型，雜合子形成血栓的危險性較正常人增加5～10倍，而純合子增加80倍。Nq等［6］研究發現FⅤLeiden突變的分布有顯著的種族差異，北歐高加索人群中最高，西班牙人次之；在亞州人群中FⅤLeiden突變頻率最高的是印度人，馬來人次之，中國人群中非常罕見。因子Ⅴ的Leiden突變會導致凝血酶異常增加，引起體內遺傳性血栓形成，增加機體反復發生血栓栓塞的危險［7］，同時有證據顯示腦癱與胎盤栓塞及胚胎血管的栓塞相關，這些因素與環境因素相互作用最終會導致腦癱發生。Arenas－Sordo Mde等［8］對94例痙攣型偏癱患兒和120名正常兒童進行對照研究，每組的研究對象根據年齡、種族進行匹配，采用Logistic回歸分析發現FⅤLeiden突變是圍產期墨西哥印歐混血兒發生腦損傷的一個重要因素。Elbers等［9］研究了從1992年到2006年出生的186名加拿大新生兒腦卒中患者，研究分析發現FⅤLeiden可能是新生兒腦卒中的一個促進因素。

1．2 FⅦ基因多態性 FⅦ是一種維生素K依賴性凝血因子，該基因定位于13號染色體的長臂（13q），基因序列為12．8kb大小，FⅦ活化前以單鏈形式存在，被活化后轉變為雙鏈形式，其促凝活性FⅦc明顯增加［10］。FⅦ是生理及病理凝血反應的主要始動因子，它是凝血過程中一個重要的輔助因子，是參與因子Ⅹ外源性激活途徑中唯一的凝血因子，在凝血的起始步驟中起關鍵作用。在凝血過程中，FⅦ與組織因子形成活性復合物FⅦa－TF后激活FⅩ啟動外源性凝血途徑，同時還可以激活FⅨ啟動內源性凝血途徑，并通過凝血酶對FⅤ和FⅧ的激活使凝血過程大大增強［11］。目前研究認為位于第8外顯子的R353Q堿基變異最為常見，FⅦR353Q基因的多態性會對FⅦ活性產生不同程度的影響［12］。

Hanson等［13］研究發現，血漿FⅦc水平升高是缺血性腦血管病發病的危險因素，而血漿FⅦc水平與R353Q基因型密切相關，在RR基因型患兒中，血漿FⅦc水平最高，RQ基因型次之，而QQ基因型，血漿FⅦc水平最低。Kanse等［14］研究發現，缺血性腦血管病患兒血漿中FⅦc、FⅦAg、FⅦa水平明顯升高；Q等位基因攜帶者血漿FⅦc、FⅦAg、FⅦa有降低趨勢。Malhotra等［15］對由新生兒腦室出血導致的腦癱38例和40例正常兒童進行對照研究，研究發現FⅦ的突變與腦癱的發生相關。

2 細胞活素基因多態性與腦癱發生的相關性

為了應對微生物的侵襲，由組織血管中釋放出大量的細胞活素、白細胞介素以及其他介導基因。細胞活素基因從母體或胎兒的免疫系統中表達，在胎兒應對感染或其他炎癥因素的反應中起著主要作用［16］。細胞活素在調節炎癥時既可促炎也可抗炎，且作為免疫活性細胞間相互作用的介質，對免疫應答的發生、調節及效應等均起重要作用［17］。細胞活素基因表達水平降低可能導致機體免疫力低下，允許細菌和病毒進入大腦，神經毒性可損害胎兒的中樞神經系統。細胞活素基因表達水平增高會導致興奮性神經遞質增高，神經毒性增強，從而加重腦白質損傷［18］。細胞活素基因表達是絨毛膜羊膜炎以及胎兒炎癥反應綜合征發生的一個關鍵因素，絨毛膜羊膜炎以及胎兒炎癥反應綜合征二者都與腦癱相關［19］。目前發現IL－6－174、LTA thr26asn，TNF－376、TNF－α、TNF－238、IL－10－1082、IL－1B、IL－8等細胞活素基因的單核苷酸多態性與腦癱預后結果有關。

2．1 IL－8基因多態性 IL－8是由 TNF－α刺激單核細胞和其他細胞產生，趨化作用最強，在炎癥反應和免疫調節中起重要作用。IL－8水平升高提示存在炎癥反應，宮內感染且胎齡小的早產兒發生的炎癥反應較嚴重［20］。其可能通過誘導白細胞聚集于損傷區微血管內，使之部分或完全阻塞，從而影響腦的血供；亦可以通過誘導內皮細胞促進凝血因子的產生，抑制抗凝血因子的活性，促使血管內血栓形成［21］。Leviton等［22］在對939個早產嬰兒的研究中，測量了其生后第1、7、14天測量血中25種蛋白質的含量，發現第7天IL－8的含量顯著升高，提示IL－8是嬰兒腦室擴大的風險，易導致腦癱。

2．2 TNF－α基因多態性 TNF－α位點基因多態性是由腺嘌呤核苷酸（A）替代鳥嘌呤核苷酸（G）而造成限制性內切酶Ncol識別位點的缺失，使被A替代的核苷酸序列不能被Ncol切斷，從而提高了TNF－α的轉錄活性，增加了TNF－α的產生，使機體發生感染的概率增加。Helena等［23］報道了克羅地亞一項關于早產腦癱兒與基因多態性的相關性研究，發現TNFα－308突變與32周以下的早產腦癱兒有明顯的相關性。Procianoy等［24］研究了2005－07／2007－10出生的84例極低出生體重兒，其中有腦白質損傷的27例，無腦白質損傷的57例，發現IL－8、IL－6、TNF－α是腦白質損傷高風險因素。

3 ApoE基因多態性與腦癱發生的相關性

ApoE是中樞神經系統大量表達的一種脂轉運蛋白，ApoE基因位于19號染色體長臂13區2帶，共有3 597個堿基對。ApoE異構體受一個基因點上的3個等位基因控制，這3個等位基因分別為ε2、ε3及ε4，其多態性導致人群中存在6種不同的遺傳表型，即3種雜合體（E2／3、E3／4、E2／4）和3種純合體（E2／2、E3／3、E4／4），其中ε3、ApoE3／3分別是最常見的等位基因和遺傳表型。ApoE的三維結構表征顯示在氨基和羧基端之間有4個螺旋束，在許多神經退行性疾病由于蛋白質的折疊和穩定是至關重要的。雖然ApoE4蛋白的調控作用雖無法直接導致腦癱，但ApoE4可降低任何潛在因素對大腦的保護作用，故攜帶ε4等位基因更易患腦癱［25］。

2008年，McMichael等［26］報道了高加索人群的一篇論文，檢測了443例腦癱患兒和883例控制組兒童ApoE的基因型，均含有白人血統。通過對孕齡（所有的孕齡：32周、32～36周、37周）、腦癱類型（所有類型：雙側癱、偏癱、四肢癱）以及是否有病毒感染的分析，表明ApoE上的等位基因ε4與腦癱關系不密切。王立蘋等［27］應用聚合酶鏈反應與限制性片段長度多態性分析方法對110例痙攣型腦癱患者和110例正常兒童的ApoE基因型和等位基因進行測定，對照組與病例組的ApoE基因型和等位基因頻率分布具有顯著性差異，攜帶ε4等位基因與痙攣型腦癱呈顯著性相關，攜帶ε4等位基因患腦癱的風險性提高6．253倍。ApoE的ε4等位基因與痙攣型腦癱的發病相關，是痙攣型腦癱發病的遺傳易感因子。

4 其他基因多態性與腦癱發生的相關性

目前對腦癱病因遺傳學的進一步研究中，國內外還對其他相對影響較小的基因進行了多態性分析，主要包括Toll樣受體4（TLR－4）、eNOS－992、甘露糖結合血凝素、血管緊張素原met 235thr、β2腎上腺素受體基因、血管緊張素受體Ⅰ等23個單核苷酸多態性。

Toll樣受體是參與非特異性免疫的一類重要分子，起著連接非特異性免疫和特異性免疫的作用。TLR－4基因位于9號染色體，cDNA長度為3 811bp。TLR－4活力的降低可以明顯削弱對細菌感染的免疫反應，增加細菌的感染率。Choi等［28］研究發現TLR－4與新生兒革蘭陰性菌感染有關，且細菌可能具有神經毒性，損害胎兒的中樞神經系統，進而導致腦癱的發生。

eNOS存在于血管內皮細胞、神經組織和血小板中。eNOS基因多態性與eNOS功能減弱有關，eNOS－992突變即啟動子區A922→G也就是腺嘌呤轉換成鳥嘌呤。eNOS的基因突變可導致酶的氨基酸序列發生變化，酶活性減弱，NOS降低，進而引發新生兒腦血管疾病。O＇Callaghan等［29］對96例腦癱患兒和119例正常嬰兒進行對照研究，其中有非美國白人（腦癱74例，對照組88例）和美國白人（腦癱22例，對照組31例）胎齡均小于32周，發現腦癱組eNOS－992水平明顯高于對照組，表明eNOS－992是腦癱的易感因素之一?；蚨鄳B性和腦癱的關系已被很多研究學者報道過，雖然結論仍然存在爭議，但比較好的研究表明FⅤL、亞甲基四氫葉酸還原酶基因C776T、TNF－α－308、LTA、eNOS、MBL與腦癱的發生有關。目前對遺傳學的認識還很有限，其確切的分子機制還有待進一歩的研究。上述研究增加了基因突變導致腦癱的證據，同時還要考慮基因突變和環境之間的相互作用，這將是未來防治腦癱的關鍵，具有重大的應用價值。

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