引用本文: 陈甲, 和儒林, 朗莹, 许志强. 中国人群MTHFR基因C677T多态性与青中年缺血性脑卒中相关性的Meta分析. 中国循证医学杂志, 2014, 14(4): 435-442. doi: 10.7507/1672-2531.20140076 复制
缺血性脑卒中是老年人群中较为常见的一种脑血管疾病,其致残率和致死率高,特别是在合并有高血压、糖尿病等危险因素的情况下,其发病率更高,给社会和家庭带来巨大负担。近年来,我国缺血性脑卒中发病有年轻化趋势,青中年人群发病率明显增加[1]。已有研究证实,高同型半胱氨酸血症是脑血管疾病的独立危险因素[2]。同型半胱氨酸(Hcy)在体内代谢有赖于相关的酶作用,其中N5, N10-亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)是其甲基化途径中的关键酶。MTHFR基因C677T位点是常见的不耐热错义突变,导致第677位核苷酸胞嘧啶(C)被胸腺嘧啶(T)置换,导致酶的第222位氨基酸由一个高度保守的丙氨酸变成缬氨酸,从而影响MTHFR的活性并改变Hcy的代谢[3],这种改变可能会增加缺血性脑卒中的易感性。
当前研究大多针对可能存在各种混杂因素的老年人群,而对青年及青中年人群的报道较少,且结论不一。因此,我们制定计划,收集资料并综合分析相关数据,对中国人群中MTHFR的C677T基因多态性与青中年缺血性脑卒中的相关性进行Meta分析,以期为基础研究和临床工作提供更可靠的证据。
1 资料与方法
1.1 纳入与排除标准
1.1.1 研究类型
公开发表的病例-对照研究;统计方法应用恰当,数据质量可靠,结果表达明确,有各种基因型频率的数据,有或可计算出OR值及其95%CI;文种不限。
1.1.2 研究对象
针对MTHFR基因C677T位点多态性与缺血性脑卒中易感性相关性的中国青年(年龄 < 45岁)或青中年(年龄 < 60岁);病例组为缺血性脑卒中患者,对照组为相应年龄段的健康人群;经影像学明确诊断,符合中国急性缺血性脑卒中诊治指南(2010)[4]。排除:①研究人群为非中国人种;②合并有严重肝肾功能不全者。
1.1.3 暴露因素
病例组MTHFR基因C677T位点突变,对照组未发生MTHFR基因C677T位点突变。
1.1.4 结局指标
缺血性脑卒中发病风险。
1.1.5 排除标准
①仅有摘要的会议汇编等;②对同一作者的重复发表文献,选择质量最高且样本量最大的研究;③数据不全或无法获取数据的文献。
1.2 检索策略
计算机检索PubMed、EMbase、The Cochrane Library(2013年第11期)、CBM、CNKI、VIP及WanFang Data,收集相关中国人群MTHFR基因C677T多态性与青中年缺血性脑卒中关系的病例-对照研究,检索时限均为从各数据库建库至2013年11月。采用主题词和关键词相结合的方式进行检索。中文检索词包括亚甲基四氢叶酸还原酶、MTHFR、C677T、缺血性脑卒中、脑血管意外、脑梗死、青年、青中年。以PubMed与CBM为例,其具体检索策略见框1。
框 1 PubMed和CBM检索策略
#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 亚甲基四氢叶酸还原酶OR MTHFR OR C677T #2 脑卒中OR脑血管意外OR脑梗死 #3 青年OR青中年 #4 #1 AND #2 AND #3
1.3 文献筛选、资料提取与质量评价
由2位研究者独立根据纳入与排除标准筛选文献、提取资料并交叉核对。而后用事先设计的资料提取表提取信息。资料提取内容包括:①纳入研究的基本信息,包括研究题目、第一作者、发表杂志及时间等;②研究设计类型及质量评价的关键要素;③被纳入患者的年龄范围及诊断标准;④病例组和对照组突变基因的频率。如遇分歧讨论解决或由第三位研究者协助解决。对研究者所纳入文献进行研究者间可信度检验(Kappa检验)。缺乏的资料通过电话或邮件与原文作者联系予以补充。然后采用Newcastle-Ottawa Scale(NOS)[5]评价纳入病例-对照研究的质量。
1.4 统计分析
采用RevMan 5.2、Stata 12.0软件进行Meta分析。当各研究结果间存在较大异质性(I2>50%,P≤0.05)时,采用随机效应模型进行Meta分析;反之,采用固定效应模型进行Meta分析。计算各等位基因及基因型频率的OR值及其95%CI,计算对照组的Hardy-Weinberg平衡。采用逐一排除研究的方法进行敏感性分析,重新估计合并效应量,并与排除前的合并效应量进行比较。使用Begg's test及Egger's test评估文献是否存在发表偏倚。以α=0.05为检验水准。
2 结果
2.1 文献检索结果
初检出相关文献74篇,经逐层筛选后,最终纳入10个病例-对照研究[6-15],合计病例787例,对照766例。Kappa检验结果显示研究者间可信度无统计学意义(P>0.05)。文献筛选流程及结果见图 1。

2.2 纳入研究的基本特征与质量评价
10个研究均有等位基因数据,其中8个研究的对照组符合Hardy-Weinberg平衡,2个研究[7, 9]的对照组不符合Hardy-Weinberg平衡。质量评价结果显示,纳入研究的NOS评分均>7分,认为质量可靠。其中5个研究的研究对象仅为青年人群[9, 11-13, 15](年龄均 < 45岁),4个研究的研究对象为青中年人群[6-8, 10](包含年龄 < 45岁组和年龄 < 60岁组),还包括一个只纳入青中年组的研究[14](年龄均 < 60岁)。在所有纳入研究中,有3个研究[10, 12, 13]得出具有相关性的结果。纳入研究的基本特征见表 1,质量评价结果见表 2。


2.3 Meta分析结果
2.3.1 等位基因(T vs. C)
在青中年组中,共纳入10个研究[6-15],包括病例组787例,对照组766例。以突变基因T为暴露因素,基因C为非暴露因素,随机效应模型Meta分析结果显示,青中年缺血性脑卒中组等位基因T/C频率比值高于健康对照组[OR=1.42,95%CI(1.07,1.89),P=0.02](图 2)。

在青年组中,共纳入5个研究[9, 11-13, 15],包括病例组387例,对照组433例。随机效应模型Meta分析结果显示两组基因型分布差异无统计学意义[OR=1.16,95%CI(0.74,1.82),P=0.51]。
2.3.2 累加遗传模型(TT vs. CC)
在青中年组中,共纳入10个研究[6-15],包括病例组787例,对照组766例。以TT为暴露因素,基因CC为非暴露因素,固定效应模型Meta分析结果显示,青中年缺血性脑卒中组TT/CC频率比值高于健康对照组[OR=2.11,95%CI(1.58,2.81),P < 0.000 01](图 3)。

在青年组中,共纳入5个研究[9, 11-13, 15],包括病例组387例,对照组433例。随机效应模型Meta分析结果显示两组基因型分布差异无统计学意义[OR=1.82,95%CI(0.99,3.33),P=0.05]。
2.3.3 显性遗传模型(TT+TC vs. CC)
在青中年组中,共纳入10个研究[6-15],包括病例组787例,对照组766例。以基因型TT+TC为暴露因素,基因型CC为非暴露因素,固定效应模型Meta分析结果显示,青中年缺血性脑卒中组TT+TC/CC频率比值高于健康对照组[OR=1.97,95%CI(1.55,2.51),P & 0.000 01](图 4)。

在青年组中,共纳入5个研究[9, 11-13, 15],包括病例组387例,对照组433例。固定效应模型Meta分析结果显示,青年缺血性脑卒中组TT+TC/CC频率比值高于健康对照组[OR=1.66,95%CI(1.19,2.32),P=0.003]。
2.3.4 隐性遗传模型(TT vs. TC+CC)
在青中年组中,共纳入10个研究[6-15],包括病例组787例,对照组766例。以TT为暴露因素,TC+CC为非暴露因素,固定效应模型Meta分析结果显示,青中年缺血性脑卒中组TT/TC+CC频率比值高于健康对照组[OR=1.42,95%CI(1.13,1.77),P=0.003](图 5)。

在青年组中,共纳入5个研究[9, 11-13, 15],包括病例组387例,对照组433例。随机效应模型Meta分析结果显示两组基因型分布差异无统计学意义[OR=1.40,95%CI(0.89,2.21),P=0.14]。
青年组及青中年组的各种遗传学模型与缺血性脑卒中相关性的Meta分析结果见表 3。

2.4 敏感性分析
采用逐一排除研究的方法进行敏感性分析,重新估计合并效应量,并与排除前的合并效应量进行比较,结果显示效应量无明显改变,纳入研究结果间异质性不显著。
2.5 发表偏倚评估
MTHFR C677T基因多态性与青中年缺血性脑卒中易感性Meta分析发表偏倚分析(Egger’s test)见表 4。各基因模型的Begg’s漏斗形见图 6。分析结果提示无明显发表偏倚。


3 讨论
同型半胱氨酸(Hcy)是一种体内含硫氨基酸的重要代谢中间产物,其重要代谢途径之一是蛋氨酸合成酶及辅酶维生素B12参与下,与5-甲基四氢叶酸作用合成蛋氨酸和四氢叶酸。而5-甲基四氢叶酸则是在MTHFR催化下还原而来。由于维生素B12是蛋氨酸合成酶的辅酶,叶酸是体内甲基的供体,当两者缺乏时可导致MTHFR活性降低,阻碍蛋氨酸的再生成,从而造成Hcy在体内蓄积[16, 17]。近年研究表明,血中Hcy浓度升高是动脉粥样硬化的重要致病因素,并可导致包括缺血性脑卒中在内的一系列血管性疾病[18]。MTHFR基因可能通过C677位点的突变产生677T而影响其产物酶活性,使酶活性降低,导致体内Hcy升高,并由此影响人群中缺血性脑卒中的易感性。这种相关性已被针对老年人群的大多数国内外研究所支持[19-22]。然而针对青中年人群的研究报道较少,特别是中国人群,现有研究结论不统一。因此,我们收集了相关文献进行综合,分析MTHFR基因C677T多态性与中国人群青中年缺血性脑卒中的相关性。
我们在青中年组的总体Meta分析中,发现MTHFR C677T的基因多态性无论是在等位基因T频率的易感性方面,还是在累加遗传模型、显性遗传模型和隐形遗传模型方面,均存在与青中年缺血性脑卒中发病的显著相关性。在青年组和中青年组的多个遗传模型的Meta分析中,均存在一定的异质性,不排除存在假阴性结果的可能;但在青年组的显性模型中,异质性小,发现差异,结果具有一定可信性。异质性通常来自研究对象遗传背景的差异、基因连锁不平衡的差异、非遗传因素的干扰和研究设计的质量差别等。这些因素均不可避免地造成纳入研究间的异质性。
Meta分析是对已发表的相似研究进行综合分析,以期增大样本量,提高统计效能,增加结果可靠性,故其结果受纳入研究质量的影响较大。我们的分析结果因此也可能存在一定的局限性:①虽然纳入研究数达10个,但普遍样本量偏小,存在假阳性的可能;②由于大部分纳入研究无更详细的分组数据,如性别、民族等,故无法进一步进行亚组分析;③我国民族较多,本研究结果不一定适用于某些特定民族。为尽可能降低这些偏倚,我们在进行分析前制定了详尽计划,并尽可能全面地检索相关文献。
综上所述,MTHFR基因C677T多态性与青中年缺血性脑卒中易感性相关,等位基因T可能是青中年缺血性脑卒中易感的危险因素。更多有关中国人的多中心、大样本、同质性好的病例-对照研究,以及更多有效的亚组数据有待出现,以提供更科学、全面的评价,从而为基础研究和临床治疗提供更可靠的证据。
缺血性脑卒中是老年人群中较为常见的一种脑血管疾病,其致残率和致死率高,特别是在合并有高血压、糖尿病等危险因素的情况下,其发病率更高,给社会和家庭带来巨大负担。近年来,我国缺血性脑卒中发病有年轻化趋势,青中年人群发病率明显增加[1]。已有研究证实,高同型半胱氨酸血症是脑血管疾病的独立危险因素[2]。同型半胱氨酸(Hcy)在体内代谢有赖于相关的酶作用,其中N5, N10-亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)是其甲基化途径中的关键酶。MTHFR基因C677T位点是常见的不耐热错义突变,导致第677位核苷酸胞嘧啶(C)被胸腺嘧啶(T)置换,导致酶的第222位氨基酸由一个高度保守的丙氨酸变成缬氨酸,从而影响MTHFR的活性并改变Hcy的代谢[3],这种改变可能会增加缺血性脑卒中的易感性。
当前研究大多针对可能存在各种混杂因素的老年人群,而对青年及青中年人群的报道较少,且结论不一。因此,我们制定计划,收集资料并综合分析相关数据,对中国人群中MTHFR的C677T基因多态性与青中年缺血性脑卒中的相关性进行Meta分析,以期为基础研究和临床工作提供更可靠的证据。
1 资料与方法
1.1 纳入与排除标准
1.1.1 研究类型
公开发表的病例-对照研究;统计方法应用恰当,数据质量可靠,结果表达明确,有各种基因型频率的数据,有或可计算出OR值及其95%CI;文种不限。
1.1.2 研究对象
针对MTHFR基因C677T位点多态性与缺血性脑卒中易感性相关性的中国青年(年龄 < 45岁)或青中年(年龄 < 60岁);病例组为缺血性脑卒中患者,对照组为相应年龄段的健康人群;经影像学明确诊断,符合中国急性缺血性脑卒中诊治指南(2010)[4]。排除:①研究人群为非中国人种;②合并有严重肝肾功能不全者。
1.1.3 暴露因素
病例组MTHFR基因C677T位点突变,对照组未发生MTHFR基因C677T位点突变。
1.1.4 结局指标
缺血性脑卒中发病风险。
1.1.5 排除标准
①仅有摘要的会议汇编等;②对同一作者的重复发表文献,选择质量最高且样本量最大的研究;③数据不全或无法获取数据的文献。
1.2 检索策略
计算机检索PubMed、EMbase、The Cochrane Library(2013年第11期)、CBM、CNKI、VIP及WanFang Data,收集相关中国人群MTHFR基因C677T多态性与青中年缺血性脑卒中关系的病例-对照研究,检索时限均为从各数据库建库至2013年11月。采用主题词和关键词相结合的方式进行检索。中文检索词包括亚甲基四氢叶酸还原酶、MTHFR、C677T、缺血性脑卒中、脑血管意外、脑梗死、青年、青中年。以PubMed与CBM为例,其具体检索策略见框1。
框 1 PubMed和CBM检索策略
#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 亚甲基四氢叶酸还原酶OR MTHFR OR C677T #2 脑卒中OR脑血管意外OR脑梗死 #3 青年OR青中年 #4 #1 AND #2 AND #3
1.3 文献筛选、资料提取与质量评价
由2位研究者独立根据纳入与排除标准筛选文献、提取资料并交叉核对。而后用事先设计的资料提取表提取信息。资料提取内容包括:①纳入研究的基本信息,包括研究题目、第一作者、发表杂志及时间等;②研究设计类型及质量评价的关键要素;③被纳入患者的年龄范围及诊断标准;④病例组和对照组突变基因的频率。如遇分歧讨论解决或由第三位研究者协助解决。对研究者所纳入文献进行研究者间可信度检验(Kappa检验)。缺乏的资料通过电话或邮件与原文作者联系予以补充。然后采用Newcastle-Ottawa Scale(NOS)[5]评价纳入病例-对照研究的质量。
1.4 统计分析
采用RevMan 5.2、Stata 12.0软件进行Meta分析。当各研究结果间存在较大异质性(I2>50%,P≤0.05)时,采用随机效应模型进行Meta分析;反之,采用固定效应模型进行Meta分析。计算各等位基因及基因型频率的OR值及其95%CI,计算对照组的Hardy-Weinberg平衡。采用逐一排除研究的方法进行敏感性分析,重新估计合并效应量,并与排除前的合并效应量进行比较。使用Begg's test及Egger's test评估文献是否存在发表偏倚。以α=0.05为检验水准。
2 结果
2.1 文献检索结果
初检出相关文献74篇,经逐层筛选后,最终纳入10个病例-对照研究[6-15],合计病例787例,对照766例。Kappa检验结果显示研究者间可信度无统计学意义(P>0.05)。文献筛选流程及结果见图 1。

2.2 纳入研究的基本特征与质量评价
10个研究均有等位基因数据,其中8个研究的对照组符合Hardy-Weinberg平衡,2个研究[7, 9]的对照组不符合Hardy-Weinberg平衡。质量评价结果显示,纳入研究的NOS评分均>7分,认为质量可靠。其中5个研究的研究对象仅为青年人群[9, 11-13, 15](年龄均 < 45岁),4个研究的研究对象为青中年人群[6-8, 10](包含年龄 < 45岁组和年龄 < 60岁组),还包括一个只纳入青中年组的研究[14](年龄均 < 60岁)。在所有纳入研究中,有3个研究[10, 12, 13]得出具有相关性的结果。纳入研究的基本特征见表 1,质量评价结果见表 2。


2.3 Meta分析结果
2.3.1 等位基因(T vs. C)
在青中年组中,共纳入10个研究[6-15],包括病例组787例,对照组766例。以突变基因T为暴露因素,基因C为非暴露因素,随机效应模型Meta分析结果显示,青中年缺血性脑卒中组等位基因T/C频率比值高于健康对照组[OR=1.42,95%CI(1.07,1.89),P=0.02](图 2)。

在青年组中,共纳入5个研究[9, 11-13, 15],包括病例组387例,对照组433例。随机效应模型Meta分析结果显示两组基因型分布差异无统计学意义[OR=1.16,95%CI(0.74,1.82),P=0.51]。
2.3.2 累加遗传模型(TT vs. CC)
在青中年组中,共纳入10个研究[6-15],包括病例组787例,对照组766例。以TT为暴露因素,基因CC为非暴露因素,固定效应模型Meta分析结果显示,青中年缺血性脑卒中组TT/CC频率比值高于健康对照组[OR=2.11,95%CI(1.58,2.81),P < 0.000 01](图 3)。

在青年组中,共纳入5个研究[9, 11-13, 15],包括病例组387例,对照组433例。随机效应模型Meta分析结果显示两组基因型分布差异无统计学意义[OR=1.82,95%CI(0.99,3.33),P=0.05]。
2.3.3 显性遗传模型(TT+TC vs. CC)
在青中年组中,共纳入10个研究[6-15],包括病例组787例,对照组766例。以基因型TT+TC为暴露因素,基因型CC为非暴露因素,固定效应模型Meta分析结果显示,青中年缺血性脑卒中组TT+TC/CC频率比值高于健康对照组[OR=1.97,95%CI(1.55,2.51),P & 0.000 01](图 4)。

在青年组中,共纳入5个研究[9, 11-13, 15],包括病例组387例,对照组433例。固定效应模型Meta分析结果显示,青年缺血性脑卒中组TT+TC/CC频率比值高于健康对照组[OR=1.66,95%CI(1.19,2.32),P=0.003]。
2.3.4 隐性遗传模型(TT vs. TC+CC)
在青中年组中,共纳入10个研究[6-15],包括病例组787例,对照组766例。以TT为暴露因素,TC+CC为非暴露因素,固定效应模型Meta分析结果显示,青中年缺血性脑卒中组TT/TC+CC频率比值高于健康对照组[OR=1.42,95%CI(1.13,1.77),P=0.003](图 5)。

在青年组中,共纳入5个研究[9, 11-13, 15],包括病例组387例,对照组433例。随机效应模型Meta分析结果显示两组基因型分布差异无统计学意义[OR=1.40,95%CI(0.89,2.21),P=0.14]。
青年组及青中年组的各种遗传学模型与缺血性脑卒中相关性的Meta分析结果见表 3。

2.4 敏感性分析
采用逐一排除研究的方法进行敏感性分析,重新估计合并效应量,并与排除前的合并效应量进行比较,结果显示效应量无明显改变,纳入研究结果间异质性不显著。
2.5 发表偏倚评估
MTHFR C677T基因多态性与青中年缺血性脑卒中易感性Meta分析发表偏倚分析(Egger’s test)见表 4。各基因模型的Begg’s漏斗形见图 6。分析结果提示无明显发表偏倚。


3 讨论
同型半胱氨酸(Hcy)是一种体内含硫氨基酸的重要代谢中间产物,其重要代谢途径之一是蛋氨酸合成酶及辅酶维生素B12参与下,与5-甲基四氢叶酸作用合成蛋氨酸和四氢叶酸。而5-甲基四氢叶酸则是在MTHFR催化下还原而来。由于维生素B12是蛋氨酸合成酶的辅酶,叶酸是体内甲基的供体,当两者缺乏时可导致MTHFR活性降低,阻碍蛋氨酸的再生成,从而造成Hcy在体内蓄积[16, 17]。近年研究表明,血中Hcy浓度升高是动脉粥样硬化的重要致病因素,并可导致包括缺血性脑卒中在内的一系列血管性疾病[18]。MTHFR基因可能通过C677位点的突变产生677T而影响其产物酶活性,使酶活性降低,导致体内Hcy升高,并由此影响人群中缺血性脑卒中的易感性。这种相关性已被针对老年人群的大多数国内外研究所支持[19-22]。然而针对青中年人群的研究报道较少,特别是中国人群,现有研究结论不统一。因此,我们收集了相关文献进行综合,分析MTHFR基因C677T多态性与中国人群青中年缺血性脑卒中的相关性。
我们在青中年组的总体Meta分析中,发现MTHFR C677T的基因多态性无论是在等位基因T频率的易感性方面,还是在累加遗传模型、显性遗传模型和隐形遗传模型方面,均存在与青中年缺血性脑卒中发病的显著相关性。在青年组和中青年组的多个遗传模型的Meta分析中,均存在一定的异质性,不排除存在假阴性结果的可能;但在青年组的显性模型中,异质性小,发现差异,结果具有一定可信性。异质性通常来自研究对象遗传背景的差异、基因连锁不平衡的差异、非遗传因素的干扰和研究设计的质量差别等。这些因素均不可避免地造成纳入研究间的异质性。
Meta分析是对已发表的相似研究进行综合分析,以期增大样本量,提高统计效能,增加结果可靠性,故其结果受纳入研究质量的影响较大。我们的分析结果因此也可能存在一定的局限性:①虽然纳入研究数达10个,但普遍样本量偏小,存在假阳性的可能;②由于大部分纳入研究无更详细的分组数据,如性别、民族等,故无法进一步进行亚组分析;③我国民族较多,本研究结果不一定适用于某些特定民族。为尽可能降低这些偏倚,我们在进行分析前制定了详尽计划,并尽可能全面地检索相关文献。
综上所述,MTHFR基因C677T多态性与青中年缺血性脑卒中易感性相关,等位基因T可能是青中年缺血性脑卒中易感的危险因素。更多有关中国人的多中心、大样本、同质性好的病例-对照研究,以及更多有效的亚组数据有待出现,以提供更科学、全面的评价,从而为基础研究和临床治疗提供更可靠的证据。