李澤,史永久,韓崇旭
(1.大連醫科大學,遼寧 大連 116000;2.江蘇省蘇北人民醫院醫學檢驗科,江蘇 揚州 225001)
帕金森病(Parkinson′s disease,PD)是全世界僅次于阿爾茨海默病的慢性神經退行性疾病,主要表現為運動障礙(震顫、強直、步態不穩),認知障礙和(或)精神障礙(抑郁、焦慮、妄想、冷漠、沖動等)[1]。PD的發病年齡多為60歲以上,發病率為每年(8~18)/10萬,有研究預測未來20年內PD患病率會增加2倍[2]。PD主要是多巴胺神經元變性及路易小體形成為主的疾病,目前發病機制尚未完全闡明,但研究發現遺傳因素[如α-突觸核蛋白(α-synuclein,SNCA/α-syn)基因、人帕金森蛋白(Parkinson′s disease protein,PARK)7基因、PARK2基因等]、環境因素以及衰老均與PD的發病相關[3],確定PD的危險因素有利于延緩疾病發作、減緩其進展。
SNCA基因,又稱為PARK1[4],定位于染色體4q22~4q23上,包括6個外顯子,該段基因表達與PD相關,其編碼的產物之一為α-syn,是一種長度為140個氨基酸的高度保守的蛋白質。α-syn在正常情況下是穩定的α-螺旋結構,可參與正常線粒體和溶酶體功能、突觸傳遞和神經遞質釋放[1-2]。突變型α-syn會改變本身構象而發生聚集,其異常積累與DNA損傷和神經毒性有關,并可導致神經元的變性[5]。α-syn是路易小體主要的組成成分,是散發性PD的病理標志[6-7]。編碼α-syn的SNCA基因已被證明可引起罕見常染色體顯性PD。多項研究提示,SNCA基因多個區域的多態性與散發性PD易感性相關[8-9]。rs356219位于SNCA基因片段3′端,rs7684318位點在第4號內含子中,是近年來研究較多的SNCA基因多態性位點,rs356219、rs7684318與PD易感性顯著相關,但這一觀點尚未統一。本研究利用Meta分析評價SNCA基因中rs356219、rs7684318與人類PD發病風險的相關性。
1.1文獻檢索 檢索PubMed、EMBASE、Cochrane、中國知網、萬方數據庫中涉及SNCA基因rs356219和rs7684318位點多態性與PD相關的原始文獻。中文關鍵詞:“帕金森病”或“PD”“ α-突觸核蛋白”或“SNCA”或“PARK1”“基因多態性”或“點突變”“rs356219和(或)rs7684318”。英文檢索關鍵詞:“rs356219 and(or)rs7684318”;Parkinson′s Disease or PD;SNCA or α-synuclein or alpha-synuclein or PARK1。檢索方式按照主題詞和自由詞組合形式;要求語種為中文或英文;檢索時間為1990年1月1日至2019年7月15日。
1.2納入與排除標準
1.2.1納入標準 ①所有納入的文獻為公開發表的病例對照研究;②研究SNCA(rs356219或rs7684318)基因多態性與PD的相關性;③PD組納入患者符合英國腦庫PD的臨床診斷標準[10];④直接提供或間接可計算rs356219、rs7684318基因型和等位基因數據,以計算OR值;⑤對照組與PD組性別、年齡相匹配,符合哈迪-溫伯格平衡(Hardy-Weinberg,HWE)。
1.2.2排除標準 ①綜述、病例報道或會議文獻;②非英文或中文文獻;③基因型或等位基因數據不全;④不符合HWE平衡;⑤動物實驗或細胞實驗。
1.3質量評價 采用紐卡斯爾-渥太華量表(Newcastle-Ottawa scale,NOS)評估納入文獻的質量,內容包括研究人群選擇、組間可比性以及暴露因素3個方面。NOS評分為0~9分,≥5分為高質量文獻[11]。
1.4數據提取 數據提取由兩名研究員獨立完成,收集所有符合要求的文獻信息,包括作者信息、發表年限、地區、PD組與對照組例數、等位基因數據、基因型數據、基因分型所用的方法學、是否符合HWE。有爭議的問題通過達成共識或咨詢第三位研究員解決。
1.5統計學方法 采用Stata 12.0統計軟件計算SNCA(rs356219和rs7684318)的等位基因和各基因型的比值比(odds ratio,OR)及95%置信區間(confidence interval,CI),采用Z檢驗測定OR值,P<0.05為差異有統計學意義。采用Q檢驗和I2評估各研究間的異質性,若I2>50%,P<0.05,采用隨機效應模型;反之,采用固定效應模型。通過亞組分析和敏感性分析評估異質性的來源和結果的穩定性。采用 Begg′s檢驗分析發表偏倚,P<0.05表明存在發表偏倚。
2.1納入文獻基本特征 共檢索到可能相關文獻98篇,重復文獻29篇。通過初步閱讀文獻題目與摘要排除40篇,剩余文獻進行全文精讀,篩除不符合要求文獻13篇,最終納入16項病例對照研究,包括7 318例PD患者和8 442例健康對照,見圖1。所有納入文獻NOS評分≥5分,所有研究基因型頻率和等位基因頻率見表1~4。

表1 納入研究的SNCA rs356219基因型頻率

圖1 文獻篩選流程圖
2.2SNCA rs356219基因多態性與PD發病的相關性 rs356219基因多態性與PD相關性評估的結果顯示,rs356219所有遺傳模型均與散發性PD顯著性相關(P<0.01),見表5。進一步通過種族進行亞組分析,無論是亞洲人群或高加索人rs356219基因多態性均與PD易感性顯著相關,見圖2。

圖2 rs356219等位基因G vs A森林圖
2.3SNCA rs7684318基因多態性與PD發病的相關性 SNCA基因rs7684318位點匯總分析結果顯示,rs7684318位點多態性增加了東亞人PD發病的風險(P<0.01),見表6。等位基因C vs T森林圖見圖3。

圖3 rs7684318等位基因C vs T森林圖

表6 rs7684318基因多態性與PD相關性的Meta分析結果
2.4發表偏倚與敏感性分析 按順序依次排除一項符合條件的研究進行敏感性分析,結果顯示排除任何研究對rs356219、rs7684318與PD風險之間的關聯均無明顯影響,見圖4、5。Begg′s檢驗結果顯示,在各種遺傳模型中Begg′s檢驗中均無統計學意義(P>0.05)(表5、6),納入研究無潛在發表偏倚(圖6、7)。

圖4 rs356219基因型AG vs AA Begg′s檢驗

圖5 rs7684318基因型TC vs TT Begg′s檢驗
PD是一種老年人常見的神經系統變性疾病,常表現為運動障礙、認知障礙和精神障礙等癥狀。導致PD的易感因素較多,包括環境、基因、性別、年齡、高血壓、高血脂、糖尿病、農藥接觸史等[25]。雖然PD的具體發病機制尚不明確,但目前已明確遺傳因素在家族性PD中起重要作用。Koros等[26]通過病例對照和全基因組關聯分析研究提示,遺傳因素與散發性PD有關。自Polymeropoulos等[27]發現SNCA基因編碼α-syn導致家族性PD以來,SNCA基因與PD的關聯性得到了深入研究。Mata等[28]研究證明,與發病風險相關的等位基因會通過累積效應增加體內α-syn的水平,α-syn異常積累不僅與DNA損傷和神經毒性有關,還可干擾調節基因表達的表觀遺傳過程[29]。有研究證明,SNCA-REP1(replication protein)等位基因在轉基因小鼠模型中增加人SNCA基因的轉錄RNA和蛋白質水平[30]。α-syn是路易小體在神經退行性病變的主要成分,SNCA基因的聚集在PD發病中起重要作用[31]。

表2 納入研究的SNCA rs7684318基因型頻率

表3 納入研究的SNCA rs356219等位基因頻率

表4 納入研究的SNCA rs7684318等位基因頻率

圖7 rs356219(G vs A)等位基因模型下的匯總OR系數的敏感性分析
近年來,在SNCA基因單核苷酸多態性(single nucleotide polymorphism,SNP)方面取得了很大進展,目前已有多種SNP位點被研究證實與PD發病具有密切聯系,如SNCA基因rs356219、rs356220、rs894278、rs2736990、rs356182等。但由于地域、人種以及樣本量的不同,部分SNP位點與PD發病風險的關聯性尚未得到統一結論。rs356219是SNCA基因一種常見的單核苷酸突變位點,Wider等[12]研究發現SNCA rs356219突變與高加索人群PD發病風險顯著性相關(G/A,OR=1.40,95%CI1.24~1.58),Zheng等[8]在中國人群中對該位點基因多態性進行了研究,結果顯示該位點多態性與中國漢族PD發病風險相關(G/A,OR=1.26,95%CI1.03~1.53)。但rs356219多態性對PD發病風險的研究尚存在爭議,Miyake等[20]研究表明,在日本rs356219變異與PD無關聯。另外,多數研究樣本量較小,檢驗效能相對偏低。
本研究全面分析了不同人群中SNCA基因rs356219位點變異與PD的相關性,共納入11項研究,包括4 995例PD患者和5 180例健康對照。結果顯示,5種遺傳模型均顯示rs356219多態性與PD易感性明顯相關,表明G等位基因增加了PD的發病風險。為了明確人種特異性對研究的影響,進一步亞組分析顯示,rs356219多態性在亞洲人種和高加索人種中均增加了PD的發病風險。
本研究同時分析rs7684318位點多態性與PD的關系,與常見SNCA基因SNP變異不同,rs7684318位于SNCA基因內含子的位置,對該位點的研究相對較少,且研究對象以亞洲人群為主。劉彬等[24]采用SNaPshot的方法對云南漢族地區部分PD患者與rs7684318基因多態性的關聯進行研究,結果顯示此位點與PD發病不相關。與之相反,Zheng等[8]的研究提示此位點是PD發病的危險因子。本研究共納入5篇符合要求的文獻,共2 323例PD和3 262例健康對照。Meta分析結果顯示,rs7684318位點等位基因C增加了東亞人群PD的風險(C vs T,OR=1.459,95%CI1.218~1.747,P<0.001)。
本Meta分析嚴格遵守文獻納入、排除標準,且納入文獻NOS評分均≥5分,從而確保了文獻質量。本研究匯總不同地域的文獻結果,以提高統計效力,并無顯著偏倚。此外,對納入文獻進行敏感性分析,排除任意一條文獻均不會對原結論產生影響,使本研究結論更有說服力。但本研究仍存在一定的局限性:①由于文獻信息不足,一些疾病相關特征未納入分析,如發病年齡、運動障礙、認知功能和暴露因素或藥物等,PD發病機制復雜,有研究報道以上因素可能是增加或降低PD的風險因素[31-32]。②由于文獻基因型或等位基因數據不完整,部分SNCA基因多態性與PD相關的研究未納入研究[33-35]。③未考慮到基因-基因[36]或基因-環境的相互作用[37],可能會對結果產生一定影響。④種族分析只包括來自高加索人群和亞洲人群的數據,因此結果僅適用于這些群體。⑤文獻檢索僅限于英語和漢語語種,因此存在語種限制的可能性。
綜上所述,無論是亞洲人群還是高加索人群SNCA 基因rs356219位點多態性均與散發性PD相關。rs356219的等位基因G、基因型GG、AG增加了散發性PD的風險,rs7684318位點多態性與東亞人群PD發病相關,該位點等位基因C、基因型CC和TC增加了散發性PD的發病風險。但考慮到種族特異性、研究方法設計、樣本量大小等方面的差異以及基因-基因或基因-環境的相互作用,SNCA基因rs356219和rs7684318多態性與PD發病風險的關系尚不能得到肯定的結論,還需要在不同種族、不同地域情況下進行大樣本、多中心的研究。