孫思超，劉建國,2，王莉佳，王倩，李萍

(1 遵義醫(yī)科大學(xué)口腔學(xué)院, 遵義563000；2貴州省普通高等學(xué)?？谇患膊⊙芯刻厣攸c(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/遵義市口腔疾病研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；3遵義醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)與科技學(xué)院；4遵義醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)與生物學(xué)研究中心; 5遵義醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院)

先天性唇腭裂(CLP)在臨床上根據(jù)是否伴發(fā)其他先天畸形分為綜合征型唇腭裂(SCL/P)和非綜合征型唇腭裂(NSCL/P)。SCL/P是由染色體畸變和單基因突變導(dǎo)致，伴有全身其他組織和器官的多發(fā)性畸形，以范德伍德綜合征(VWS)等形式出現(xiàn)的唇腭裂，目前部分SCL/P的病因已經(jīng)明確。NSCL/P是人類最常見的先天畸形之一，是一種復(fù)雜的、由遺傳和環(huán)境因素相互作用所導(dǎo)致的多基因多因素遺傳病[1]。中國CLP的發(fā)病率為16.63/10 000，其中NSCL/P的發(fā)病率則高達(dá)14.23/10 000[2]。NSCL/P的發(fā)病率約為1/700，目前學(xué)界普遍認(rèn)為其發(fā)病機(jī)制與遺傳及環(huán)境因素有關(guān)。不同國家地區(qū)、種族、民族間NSCL/P的遺傳背景不同。NSCL/P有關(guān)的遺傳背景主要有易感基因、單核苷酸多態(tài)性。目前，國內(nèi)對(duì)NSCL/P的研究多著眼于IRF6、MTHFR、MSX1、TGF-α、RARα、BCL3、TGF-β3等與NSCL/P關(guān)系密切的傳統(tǒng)“熱門片段”，研究手段通常采用限制性片段長度多態(tài)性分析(RFLP)、微衛(wèi)星多態(tài)性分析(SSR)、單鏈構(gòu)象多態(tài)性分析(SSCP)、第一代測序等傳統(tǒng)技術(shù)[3]。隨新一代測序技術(shù)的發(fā)展，全基因組關(guān)聯(lián)分析(GWAS)等方法被運(yùn)用到NSCL/P的病因研究中，新的易感基因和單核苷酸多態(tài)性(SNP)位點(diǎn)不斷見諸報(bào)道?，F(xiàn)將中國人群NSCL/P的遺傳背景的最新研究進(jìn)展綜述如下。

1 NSCL/P易感基因、染色體區(qū)域

最新發(fā)現(xiàn)的與中國人群NSCL/P的易感基因有關(guān)的主要有 ATP結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)4基因(ABCA4)、 肌腱膜纖維肉瘤癌基因同源物B(MAFB)、RhoGTP酶激活蛋白29(ARHGAP29)、 顆粒感頭狀基因-3(GRHL3)、甲狀腺腺瘤相關(guān)基因(THADA)、叉頭結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子E1(FOXE1)、黏鈣素1基因(CDH1)、8q24區(qū)域等。

1.1 ABCA4 ABCA4位于染色體1p22.1區(qū)域，含有50個(gè)外顯子，是ATP結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)基因的一個(gè)亞型，又被稱為輻射蛋白和ABCR,負(fù)責(zé)編碼Rmp蛋白，主要承擔(dān)視網(wǎng)膜內(nèi)信息的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)和轉(zhuǎn)換，研究認(rèn)為ABCA4基因的突變常導(dǎo)致了各類遺傳性視網(wǎng)膜變性疾病的發(fā)生[4]。Huang等[5]研究認(rèn)為，rs560426不是我國南方漢族人群NSCL/P的易感位點(diǎn)。周忠偉等[6]在寧夏漢族人群中發(fā)現(xiàn)ABCA4基因的rs560426位點(diǎn)單核苷酸多態(tài)性與NSCL/P發(fā)生相關(guān)。

1.2 MAFB MAFB又稱KRML基因，位于染色體20q12區(qū)域,無內(nèi)含子結(jié)構(gòu)，可以編碼堿性亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)錄因子，這個(gè)因子對(duì)造血系統(tǒng)的調(diào)節(jié)具有重要作用，同時(shí)還可作為致癌基因參與骨髓瘤細(xì)胞的表達(dá)[7]。程紅球等[8]發(fā)現(xiàn)MAFB基因上的SNP位點(diǎn)rs1782094與中國南方漢族人群NSCL/P發(fā)病顯著相關(guān)。馬麗娟等[9]則驗(yàn)證了MAFB基因的4個(gè)SNP(rs6072081、rs6065259、rs17820943、rs11696257)位點(diǎn)的變異與寧夏地區(qū)人群NSCL/P發(fā)病有較強(qiáng)的相關(guān)性。

1.3 ARHGAP29 ARHGAP29位于染色體1p22.1區(qū)域，臨近ABCA4基因，是一種GTP酶活化蛋白，與多種信號(hào)通路分子RhoA具有很強(qiáng)的親和力，參與上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)的發(fā)生[10]。針對(duì)ARHGAP29的突變篩查發(fā)現(xiàn)8種有害突變 (包括1種框移突變和1種無義突變)，同時(shí)小鼠實(shí)驗(yàn)證實(shí)，該基因在顱面部發(fā)育中表達(dá)，并且IRF6缺乏的小鼠ARHGAP29表達(dá)下降[11]。Letra等[12]在非西班牙裔白人中發(fā)現(xiàn)ARHGAP29的3種SNP(rs1541098、rs3789688和rs15765931)與NSCL/P相關(guān)。Liu等[13]從1p22十多個(gè)相關(guān)致病位點(diǎn)中確定了3個(gè)生物學(xué)功能致病的基因突變。

1.4 GRHL3 作為Grainyhead家族的成員,GRHL3主要在外胚層細(xì)胞尤其是上皮細(xì)胞的分化和遷移過程中發(fā)揮作用,參與傷口愈合、瞼裂愈合和胚胎神經(jīng)管閉合等上皮細(xì)胞遷移過程[14]。有研究[15]認(rèn)為GRHL3基因是與VWS發(fā)生相關(guān)的僅次于與IRF6第二易感基因，2016年兩項(xiàng)基于歐洲人群的研究發(fā)現(xiàn)GRHL3基因錯(cuò)義突變與NSCPO的致病性密切相關(guān)，其顯著關(guān)聯(lián)的SNP位點(diǎn)是rs41268753[16]。隨后，國內(nèi)Wang等[17]分別對(duì)GRHL3基因rs10903078、rs4638975和rs2486668、rs545809多態(tài)性位點(diǎn)與中國人群NSCL/P的相關(guān)性進(jìn)行了研究，但并未得出兩者之間存在相關(guān)性，這可能與樣本的數(shù)量及種群的差異性有關(guān)。

1.5 THADA THADA位于染色體2p21區(qū)域，有38個(gè)外顯子，長度370 kb。THADA最早被發(fā)現(xiàn)是甲狀腺腺瘤的靶基因，與甲狀腺腺良性腫瘤有關(guān)[18]。Pan等[19]研究發(fā)現(xiàn)，在中國南方人群中THADA基因rs7590268與NSCL/P的發(fā)病呈強(qiáng)相關(guān)。李冬梅等[20]研究發(fā)現(xiàn)，THADA基因的rs7590268和rs6729902位點(diǎn)單核苷酸多態(tài)性與中國北方人群的NSCL/P發(fā)生相關(guān)。此基因多態(tài)性位點(diǎn)在中國南北人群中均發(fā)現(xiàn)與NSCL/P發(fā)病相關(guān)，說明THADA基因可能是一個(gè)與中國人群NSCL/P發(fā)病密切相關(guān)的候選基因。

1.6 FOXE1 FOXE1位于染色體9q22區(qū)域，是叉頭框轉(zhuǎn)錄因子家族成員之一，參與胚胎的發(fā)育過程。小鼠模型研究證實(shí)，F(xiàn)OXE1基因突變會(huì)導(dǎo)致腭裂和甲狀腺畸形。章根訊等[21]在寧夏回漢族人群中發(fā)現(xiàn)FOXE1基因的rs3758249、rs10217225和rs4460498位點(diǎn)與NSCL/P發(fā)生相關(guān)。Liu等[22]的研究發(fā)現(xiàn)SNP位點(diǎn)rs4460498和rs3758249位點(diǎn)與我國東北部人群中NSCL/P有強(qiáng)相關(guān)性，Duan等[23]的研究則驗(yàn)證了我國西部漢族人群SNP位點(diǎn)rs894673、rs3758249和rs4460498與NSCL/P存在相關(guān)。

1.7 CDH1 CDH1位于染色體16q22.1區(qū)域，可編碼E鈣黏蛋白。CDH1基因突變與彌漫性胃癌、直腸癌、乳腺癌、卵巢癌等多種癌癥有關(guān)。CDH1多態(tài)性與NSCL/P的關(guān)聯(lián)在國外人群中被觀察到[24]，在國內(nèi)漢族人群中也發(fā)現(xiàn)CDH1和NSCL/P存在關(guān)聯(lián)[25]。

1.8 8q24區(qū)域 在染色體8q24.21上的一個(gè)640kb區(qū)段包含的多個(gè)SNP位點(diǎn)與NSCL/P致病有很強(qiáng)相關(guān)性,其中最具相關(guān)性一個(gè)SNP是rs987525(p<3.34×10-24)[26]，并且在波蘭、巴西、洪都拉斯、哥倫比亞NSCL/P人群中得到驗(yàn)證[27]。而Xu等[28]發(fā)現(xiàn)廣東漢族人群、寧夏地區(qū)人群rs987525與NSCL/P的發(fā)生不相關(guān)。

2 GWAS在中國人群NSCL/P研究中的應(yīng)用

GWAS是通過對(duì)大規(guī)模的群體(病例/對(duì)照)DNA樣本進(jìn)行SNPs分型,從而尋找與復(fù)雜疾病相關(guān)的遺傳因素的研究方法。Sun等[29]首次在染色體區(qū)域16p13.3中鑒定出一個(gè)與中國人群NSCL/P密切相關(guān)的新位點(diǎn)rs8049367。該位點(diǎn)位于CREBBP基因和ADCY9基因間，CREBBP可作為轉(zhuǎn)錄因子通過P300蛋白共同參與胚胎發(fā)育過程[30]。研究[31]表明CREBBP-ADCY9區(qū)域間的缺失變異和Rubinstein-Taybi綜合癥的發(fā)生有關(guān)，這是一種常染色體顯性遺傳病，面部特征表現(xiàn)伴有唇裂或者腭裂。10q25.3、17p13.1、20q12和1q32.2等染色體區(qū)域與中國人NSCL/P發(fā)病有關(guān)。染色體10q25.3中的VAX1基因突變可導(dǎo)致顱面部畸形[32]；17p13.1中的NTNI基因參與神經(jīng)系統(tǒng)的形成，并且在NSCL/P患者的牙髓干細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)[33]；20q12中的MAFB基因與腭突融合有關(guān)。IRF6基因中的rs2235371位點(diǎn)較之此前報(bào)道rs646921位點(diǎn)與中國人群NSCL/P發(fā)生的相關(guān)性更高。

Yu等[34]對(duì)7 404例NSCL/P患者和16 059例不同種族正常對(duì)照組的進(jìn)行個(gè)體研究，證實(shí)26個(gè)遺傳區(qū)域中41個(gè)SNP位點(diǎn)與唇腭裂相關(guān)，其中有14個(gè)是首次發(fā)現(xiàn)的新位點(diǎn)。這26個(gè)遺傳區(qū)域在中國人群NSCL/P患者中有10.94%的遺傳率，該研究還證實(shí)了不同種族的NSCL/P患者的遺傳背景存在明顯的異質(zhì)性。新發(fā)現(xiàn)的區(qū)域包括：2p25.1，4p16.2，4q28.1，5p12，6p24.3，8p11.23，8q22.1，9q22.32，12q13.13，12q13.2，12q21.1，14q22.1，14q32.13，17q21.32。其中，4p16.2上有兩個(gè)關(guān)鍵位點(diǎn)參與MSX1基因的上游調(diào)節(jié)，而MSX1基因與腭裂和牙齒發(fā)育不全有關(guān)[35]；4q28.1中的SPRY1基因突變會(huì)導(dǎo)致小鼠面裂和腭裂的發(fā)生,5p12區(qū)域中的關(guān)鍵位點(diǎn)鄰近FGF10基因，該基因編碼的蛋白質(zhì)參與EMT作用，敲除該基因會(huì)使小鼠產(chǎn)生腭裂[36]；6p24.3區(qū)域包括兩個(gè)潛在的唇腭裂易感基因OFCC1和TFAP2A ；8p11.23區(qū)域中的關(guān)鍵位點(diǎn)rs13317位于FGFR1基因的增強(qiáng)子區(qū)，在唇腭裂患者中可檢測到該基因突變[37]；9q22.32區(qū)域中的關(guān)鍵位點(diǎn)位于PTCH1基因的內(nèi)含子區(qū)，其突變可引發(fā)Gorlin綜合癥，唇腭裂是其臨床表征之一[38]。12q13.2區(qū)域中的基因RPS26突變與唇腭裂的發(fā)生密切相關(guān)。14q32.13區(qū)域中的關(guān)鍵遺傳標(biāo)記位于GSC基因和DICER1基因之間，GSC基因突變可導(dǎo)致外耳道閉鎖、下頜骨發(fā)育畸形等[39],而敲除DICER1基因的小鼠會(huì)表現(xiàn)出嚴(yán)重的顱面畸形和腭裂[40]。位于17q21.32的WNT9B也是關(guān)鍵的NSCL/P致病基因，它參與顱面部的發(fā)育過程，WNT9B突變的小鼠會(huì)發(fā)生CL/P[41]。2p25.1中有兩個(gè)關(guān)鍵標(biāo)記位于TAF1B基因上游12 kb處，參與聚合酶Ⅰ(Pol Ⅰ)的轉(zhuǎn)錄[42]；8q22.1中的SNP rs957448與RAD54B基因中的rs12681366相關(guān)聯(lián)，而該基因在DNA修復(fù)中有重要作用[43]；12q13.13區(qū)域位點(diǎn)rs3741442位于KRT18基因下游500 bp處，此基因參與編碼細(xì)胞骨架蛋白并可在上皮細(xì)胞中特異性表達(dá)[44]；12q21.1區(qū)域的兩個(gè)SNP rs2304269和rs7967428位于TMEM19基因附近，可能與表皮膠質(zhì)細(xì)胞形成有關(guān)；14q22.1 區(qū)域位點(diǎn)rs7148069位于功能未知的LINC00640基因附近。

綜上所述，NSCL/P是由遺傳和環(huán)境因素共同決定的復(fù)雜的多基因遺傳性疾病。ABCA4、MAFB、ARHGAP29、GRHL3、THADA、FOXE1、VAX1、 CDH1、8q24區(qū)域等基因是最新發(fā)現(xiàn)的我國NSCL/P的易感基因。 rs8049367、10q25.3、17p13.1、20q12和1q32.2等41個(gè)SNP位點(diǎn)是采用GWAS技術(shù)發(fā)現(xiàn)的與NSCL/P有關(guān)的單核苷酸位點(diǎn)。今后應(yīng)在擴(kuò)大研究范圍，增加樣本量的基礎(chǔ)上，采用不同測序分析技術(shù)精確全面定位，對(duì)基因與基因、基因與環(huán)境的相互作用在NSCL/P的發(fā)病中的作用進(jìn)行深入研究。