非綜合征性唇腭裂患者IRF6基因多態性的研究進展

李泓運，宋慶高(遵義醫學院附屬口腔醫院，遵義563003)

唇腭裂是一種常見的頜面部先天性畸形，在全球新生兒中的總體發病率約為1/700[1]。多樣化的民族及不同的地域特征使得唇腭裂發病率差異較大。約70%的唇腭裂為非綜合征性唇腭裂(指不包括綜合征性唇腭裂及合并其他系統器官畸形的唇裂、唇腭裂或單純腭裂的總稱)，小部分為綜合征性唇腭裂[2]。唇腭裂的病因學研究發現，遺傳因素及環境因素共同作用于疾病發生，人類基因組關聯分析研究發現了與唇腭裂遺傳相關的危險基因至少有15個，其中研究較多的候選基因是干擾素調節因子6(IRF6)基因[3]?；仡櫼酝墨I報道，與非綜合征性唇腭裂相關的IRF6基因單核苷酸位點包括rs642961、rs2235371、rs2235375、rs2013162、rs2235373、rs2235377、rs2236907、rs2236908、rs2236909、rs4844880、rs1856161、rs2073485、rs861019、rs7552506、rs7545538等，即使相同位點，在不同人群、不同研究中所呈現的作用也存在差異，尚缺乏統一、確定性的結果。本文就近年來對非綜合征性唇腭裂研究較多的IRF6基因多態性進行綜述。

1 IRF6基因的生物學功能

IRF6基因位于染色體1q32.2，共含有外顯子10個，然而外顯子1、2、10并不參與編碼蛋白，其中編碼區域是由十分保守的DNA結合區域和相對不保守的蛋白結合區域構成。IRF6基因作為唇腭裂遺傳因素方面首要的致病基因之一，其編碼的IRF6相關蛋白在角質細胞遷移、上皮細胞分化以及調控顱面部發育方面發揮重要作用[4]。腭中嵴上皮由雙側腭板外層角質細胞互相交錯形成，其正常細胞凋亡的消失可使雙側腭板間充質充分融合形成完整腭板。IRF6基因是調控角質細胞的樞紐，在口腔上皮形成或消失過程中發揮關鍵作用[5]。肖文林等[6]在體外培養胎鼠腭突組織，采用RNA干擾技術使IRF6基因表達下調，發現腭中嵴上皮細胞凋亡不能完全消失，阻礙兩側間充質細胞完全接觸，難以形成完整腭板。Iwata等[7]采用基因敲除的方法抑制小鼠IRF6基因表達，發現小鼠腭中嵴上皮細胞持續增殖，異常的細胞凋亡致使腭中嵴上皮細胞層持續存在，表明IRF6表達對于腭中嵴上皮正常消失起關鍵作用。此外有研究發現，野生型胎鼠雙側腭板完全融合時，IRF6基因敲除胎鼠雙側腭板出現垂直向生長且上抬延遲，表明IRF6基因在腭的發育過程中起關鍵作用[8]。

2 IRF6基因中的單核苷酸多態性與非綜合征性唇腭裂

2.1 IRF6基因中rs642961與非綜合征性唇腭裂 rs642961是位于IRF6基因啟動子上的功能性單核苷酸。rs642961發生變異時，會擾亂AP-2α轉錄因子的綁定位點，干擾IRF6和AP-2α結合，致使AP-2α轉錄因子活性降低，而轉錄因子AP-2α可調控顱頜面的發育，因此rs642961的變異會引起非綜合征性唇腭裂的發生[9]。

Krasone等[10]以拉脫維亞93例非綜合征性唇腭裂患者為研究對象，在眾多基因中發現，只有IRF6基因rs642961的A等位基因會增加口腔缺陷疾病的風險。Kerameddin等[11]研究發現，在伊朗人群中，雙側完全性唇裂伴腭裂病例組攜帶有rs642961危險等位基因的單倍型(AGGT)，該單倍型有著突出的致病能力，在較為嚴重的情況下才體現出來，提示IRF6基因可能作為唇腭裂嚴重程度方面的分子標記。田景豐等[12]研究發現，在東北地區攜帶rs642961位點突變等位基因A的人群能顯著增加子代罹患非綜合征性唇腭裂的風險，且突變等位基因A在非綜合征性唇腭裂核心家系中雙親-子代之間傳遞存在失衡現象，支持IRF6基因變異和非綜合征性唇腭裂有關。do Rego Borges等[13]在巴西人群中和Salagovic等[14]在斯洛伐克人群中也得出了類似的結論。但在伊朗人群中，Nouri等[15]采用復雜疾病家系關聯性分析并未發現rs642961和非綜合征性唇腭裂有關，且突變A等位基因在父母和子女之間存在輕度傳遞現象。對于A等位基因輕度傳遞現象可能由于研究樣本量太少，無法得到更加全面、真實的結果。Rs642961是研究較多且較為深入的單核苷酸位點，其在調控顱頜面的發育方面所起到的重要作用是普遍認同和接受的，雖然在個別種族、地域研究結果存在部分偏倚，從整體研究來看，rs642961單核苷酸位點與非綜合征性唇腭裂之間存在明顯的關聯性。

2.2 IRF6基因中rs2235371與非綜合征性唇腭裂 Velazquez Aragón等[16]采用阿米蒂奇趨勢檢驗了眾多文獻來源的候選基因，發現只有IRF6基因rs2235371單核苷酸位點的變異存在使墨西哥人群罹患非綜合征性唇腭裂的趨勢。劉廣毅[17]選取IRF6基因rs2235371位點進行非綜合征性唇腭裂的研究，發現在中國人群中，非綜合征性唇腭裂組CC基因型明顯較高，正常組TT基因型較高，等位基因C和T分布在病例組和對照組之間存在統計學差異，非綜合征性唇腭裂組等位基因C頻率(63.6%)相對于對照組等位基因C頻率(52.8%)偏高，說明個體攜帶C等位基因有更大的風險罹患非綜合征性唇腭裂。Xu等[18]在我國東北地區非綜合征性腭裂人群中發現了相似的結論。但Souza等[19]在巴西人口和Gurramkonda等[20]在印度人口中的研究發現，IRF6基因rs2235371G等位基因在非綜合征性唇腭裂樣本中存在過度傳遞現象，并且G等位基因與非綜合征性腭裂及非綜合征性唇腭裂發生有密切聯系。

2.3 IRF6基因中rs2235375與非綜合征性唇腭裂 Huang等[21]采集我國西部地區原住居民非綜合征性唇腭裂患者及正常人外周血進行核心家系對照研究，發現IRF6基因rs2235375位點(除外單純腭裂患者)C等位基因在核心家系內存在過低傳遞現象，同時G等位基因存在過度傳遞現象。黃永清等[22]在我國西部地區人群中和Ibarra Arce等[23]在墨西哥人群中分別得出了相同的結論。張健等[24]在我國新疆地區對維族和漢族人群中非綜合征性唇腭裂患者進行研究，發現兩個民族中IRF6基因rs2235375位點中GG基因型與對照組相比均存在統計學差異，攜帶等位基因G的個體有更高風險罹患非綜合征性唇腭裂，表明rs2235375單核苷酸位點中G等位基因對于C等位基因是一種相對危險等位基因。Wu等[25]研究廣東原住人口中IRF6基因相關的幾個代表性單核苷酸多態性與非綜合征性唇腭裂的關系，發現rs2235375C/G突變型最小等位基因可明顯增加非綜合征性唇腭裂的風險。但是Gurramkonda等[20]發現，印度南部地區人群中rs2235375單核苷酸C等位基因頻率和CC基因型頻率在非綜合征性唇腭裂和正常人群之間存在明顯差異且單純腭裂患者更加明顯，表明rs2235375單核苷酸位點中C等位基因可明顯增加患病風險。

2.4 IRF6基因中rs2013162與非綜合征性唇腭裂 Khanna等[26]征集了印度北部12個至少有2位家庭成員罹患非綜合征性唇腭裂的家庭進行研究，對其IRF6基因5號外顯子進行測序，發現rs2013162單核苷酸位點密碼子發生突變，雖然其編碼的氨基酸(絲氨酸)并未改變，但是家族成員仍然罹患雙側完全性唇腭裂。Wattanawong等[27]對大量關于IRF6基因和非綜合征性唇腭裂之間關系的文獻進行Meta分析，發現rs2013162單核苷酸位點CC基因型在高加索人種相對于AA基因型有著較高的致病能力，A等位基因相對于C等位基因有著更強的保護傾向，但在亞洲人群中并未發現不同。Lu等[28]、Xu等[18]分別對我國東北地區人群中非綜合征性唇腭裂進行研究，發現rs2013162單核苷酸位點在所有遺傳模式中均顯示為非綜合征性唇腭裂的危險因素，復雜疾病家系關聯分析發現，rs2013162最小等位基因A在雙親-患者之間過度傳遞，認為rs2013162單核苷酸位點與非綜合征性唇腭裂有顯著關系。而姚旺等[29]發現在我國東北地區rs2013162基因型頻率在非綜合征性唇腭裂和正常人群之間沒有統計學差異，但C等位基因在單純唇裂組與唇腭裂組都存在過度傳遞，認為rs2013162單核苷酸位點可能與非綜合征性唇腭裂有關。目前，關于rs2013162單核苷酸位點與非綜合征性唇腭裂的關系研究尚不充足、結論并不完全一致，但是大多數學者傾向性的認為二者之間是有關的。今后需要更大的樣本，更高質量的病例對照研究來闡明rs2013162單核苷酸位點在非綜合征性唇腭裂發病中的作用。

2.5 IRF6基因其他單核苷酸位點與非綜合征性唇腭裂 在挪威人群中，Jugessur等[30]研究rs4844880位點和非綜合征性唇腭裂之間的關聯性，發現AA基因型母親的后代會有更大的概率罹患非綜合征性唇腭裂；Diercks等[31]首次發現，rs1856161、rs2235377兩個IRF6基因相關單核苷酸位點在洪都拉斯人群中與非綜合征性唇腭裂有顯著聯系。Jia等[32]對我國西部地區漢族人群進行研究，發現IRF6基因rs2073485位點G等位基因在雙親-患者之間也存在過度傳遞且增加罹患非綜合征性唇腭裂的風險。Pegelow等[33]在瑞典人群中發現，IRF6基因第2號外顯子內rs861019位點A等位基因和第3號內含子內rs7552506位點G等位基因與非綜合征性唇腭裂有關。Wu等[25]運用單倍型分析廣東原住人口中IRF6基因相關的標簽單核苷酸多態性與非綜合征性唇腭裂的關系，發現rs2236909 T/C、rs2236908 C/G、rs2236907 G/T及rs2235373 C/T可能位于同一個單倍型框體內，其中所有突變型最小的等位基因明顯增加非綜合征性唇腭裂的風險。古麗等[34]用第二代測序技術對維吾爾族人群IRF6基因共11個高頻單核苷酸多態性位點進行測序，其中rs7545538單核苷酸位點在病例組與對照組之間CC基因型頻率(P=0.037)和C等位基因頻率(P=0.007)的分布有統計學差異。

3 IRF6基因與其他基因共同作用

非綜合征性唇腭裂單基因遺傳病因學方面依然未能形成一致的研究成果，重復性差，其深奧復雜的遺傳機制存在著基因與基因乃至多個基因相互作用。除了IRF6基因，必然存在著其他易感基因與其共同作用引起非綜合征性唇腭裂的發生。

Velazquez Aragón等[16]研究發現，在墨西哥非綜合征性唇腭裂人群中，IRF6基因突變和8q24基因突變存在密切聯系。Xiao等[35]研究發現，在歐洲人群中，相對于其他基因，IRF6基因和MAFB基因相互作用，對非綜合征性唇腭裂的形成最有顯著意義。Song等[36]運用Logistic回歸分析發現，IRF6基因與PAX9基因相互作用，可增加罹患非綜合征性唇腭裂的風險。Letra等[37]在巴西非綜合征性唇腭裂人群樣本中發現，唇腭裂發生的1%～10%的遺傳因素歸因于IRF6、TGFA兩基因間多個單核苷酸兩兩相互作用。BLanco等[38]在智利人群中發現，兩個連鎖不平衡區域IRF6基因單倍型和BMP4基因單倍型相互作用，也存在罹患非綜合征性唇腭裂的傾向。

4 小結

目前，對不同人群中IRF6基因多態性與非綜合征性唇腭裂關系已進行了大量研究，這對于更好地理解非綜合征性唇腭裂的遺傳結構是非常重要的。盡管大量研究已證明了IRF6基因中多個不同的單核苷酸變異和非綜合征性唇腭裂有關，然而這種因果關系尚未得到確定性的闡明，這可能是因為不同的研究樣本大小及地域民族異質性所引起的。今后，為了對非綜合征性唇腭裂病因學方面有著更加深入的探索，需要將IRF6基因和其他易感基因乃至環境因素相結合，為預防非綜合征性唇腭裂的發生提供全面的理論依據。

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