朱娟娟 唐吉斌

5，10-亞甲基四氫葉酸還原酶（methylenetetrahydrofolate reductase，MTHFR）是葉酸代謝與同型半胱氨酸代謝中的關(guān)鍵酶［1］，催化 5，10-亞甲基四氫葉酸轉(zhuǎn)化為5-甲基四氫葉酸。5-甲基四氫葉酸一方面可作為細(xì)胞內(nèi)甲基的供體，在甲硫氨酸合酶和維生素B12的催化下，使血中同型半胱氨酸發(fā)生甲基化，生成甲硫氨酸，從而維持了血中同型半胱氨酸的水平；另一方面還可作為一碳單位的供體，參與體內(nèi)嘌呤、嘧啶的合成及DNA、RNA、蛋白質(zhì)的甲基化。MTHFR基因發(fā)生突變會(huì)導(dǎo)致MTHFR酶活性下降，引起高同型半胱氨酸血癥、核酸合成和甲基化的異常，進(jìn)而導(dǎo)致多種疾病的發(fā)生［2］。

單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphism，SNP）是指在基因組水平上由單個(gè)核苷酸的突變所引起的DNA序列多態(tài)性。SNP是人類可遺傳的變異中最常見的一種，在人類基因組中廣泛存在，其檢測(cè)易于自動(dòng)化和批量化，已被認(rèn)為是近年來(lái)最有發(fā)展?jié)摿Φ牡谌肿訕?biāo)記［3］。研究SNP所揭示的人種、人群和個(gè)體之間DNA序列的差異以及這些差異所表現(xiàn)的意義將對(duì)疾病的診斷、治療和預(yù)防具有重要的指導(dǎo)意義。

MTHFR基因位于1號(hào)染色體短臂末端（1p36.3），該基因有多種突變類型，至今已發(fā)現(xiàn)有近30個(gè)SNP位點(diǎn)，其中最具有臨床意義的2個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)分別是677位的C/T多態(tài)和1298位的A/C多態(tài)，這2個(gè)位點(diǎn)的多態(tài)性與酶活性及熱穩(wěn)定性密切相關(guān)，已有研究報(bào)道［4-6］這2個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)的分布在世界不同種族及地區(qū)有明顯不同，中國(guó)地區(qū)也有相關(guān)研究報(bào)道［7-9］。為了明確MTHFRC677T和A1298C基因多態(tài)性檢測(cè)的臨床價(jià)值，本文對(duì)這2個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)在不同人群的分布情況及其相關(guān)疾病進(jìn)行述評(píng)，以期為疾病的預(yù)防、診斷和治療提供依據(jù)。

1 MTHFR C677T基因多態(tài)性在不同人群中的分布

MTHFRC677T基因多態(tài)性是第677位的點(diǎn)突變，是目前發(fā)現(xiàn)的最常見的突變位點(diǎn)，該位點(diǎn)的堿基胞嘧啶（C）被胸腺嘧啶（T）置換，從而使編碼的丙氨酸被纈氨酸替代，這種功能性的突變直接影響MTHFR酶的活性和耐熱性，表現(xiàn)為不同程度的酶活性和耐熱性降低［1］。該位點(diǎn)的突變產(chǎn)生了3種基因型，野生型CC，雜合突變型CT，純合突變型TT，其中CT型的酶活性是CC型的65%，TT型的活性僅為CC型的30%。加熱5 min后，TT型酶活性為22%，CT型酶活性為56%，CC型作為對(duì)照組剩余酶活性為 67%［10］。

研究表明MTHFR基因C677T位點(diǎn)突變頻率在不同國(guó)家、同一國(guó)家的不同地區(qū)和不同種族的分布是有顯著差異的，在歐洲和北美MTHFRC677T等位基因的頻率要比非洲和東亞高［11］；中國(guó)漢族人群C677T的突變頻率為40%，高于大多數(shù)國(guó)家［8］。MTHFRC677T等位基因分布在中國(guó)呈現(xiàn)一定地理梯度：①突變頻率隨著緯度的增加先增加再減少，TT基因型頻率在南方地區(qū)為6.6%，中部地區(qū)為為14.2%，北部地區(qū)為21.3%，最北部地區(qū)為15%；②突變頻率隨著經(jīng)度的增加也是先增加再減少，TT基因型頻率在西方地區(qū)為11.1%，中部地區(qū)為為20.5%，北部地區(qū)為14%［11］。在我國(guó)不同種族間，該突變位點(diǎn)的分布也有差異。在中國(guó)漢族中，C677T等位基因的頻率在海南最低（24%），其次是湖北（40.3%）和江蘇（43.5%），在山東（63.1%）觀察到最高頻率［12］。

2 MTHFR C677T基因多態(tài)性檢測(cè)的臨床意義

2.1 MTHFR C677T基因多態(tài)性與心血管疾病的關(guān)系

MTHFR酶活性的明顯下降使血中同型半胱氨酸水平升高，同型半胱氨酸可損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞，刺激血管平滑肌細(xì)胞增生，破壞機(jī)體凝血和纖溶系統(tǒng)，導(dǎo)致早期動(dòng)脈粥樣硬化形成，增加了冠心病、腦梗死、高血壓等心腦血管病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，目前高同型半胱氨酸血癥已被認(rèn)為是獨(dú)立于高血脂癥、高血壓、糖尿病、吸煙和年齡之外，引發(fā)動(dòng)脈硬化性血管疾病的一個(gè)獨(dú)立的危險(xiǎn)因素。已有全基因組關(guān)聯(lián)研究（genome wide association study，GWASS）證實(shí)了健康人群中MTHFRC677T基因型與同型半胱氨酸水平之間具有相關(guān)性［13］，是引起高同型半胱氨酸的主要遺傳因素［14］。

很多研究表明MTHFRC677T基因多態(tài)性與心腦血管疾病相關(guān)，Zhu等人［15］對(duì)2014年8月前關(guān)于中國(guó)人群MTHFRC677T多態(tài)性和缺血性腦卒中關(guān)系的20項(xiàng)研究進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié)，認(rèn)為TT型突變可能是缺血性腦梗死發(fā)病的風(fēng)險(xiǎn)因子；也有報(bào)道指出MTHFRC677T多態(tài)性與靜脈血栓癥（venous thromboembolism，VTE）有關(guān)，該報(bào)道對(duì)10篇文獻(xiàn)進(jìn)行了分析，內(nèi)容包括VTE患者938例，正常人對(duì)照1 157例，結(jié)果顯示MTHFR677突變基因T可使VTE發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加［16］；一項(xiàng)涉及了從1997到2017年世界范圍內(nèi)的71項(xiàng)關(guān)于MTHFRC677T多態(tài)性和妊高癥相關(guān)性的薈萃分析表明，MTHFRC677T的等位TT基因是妊高癥的風(fēng)險(xiǎn)因子，空氣污染和MTHFRC677T基因多態(tài)性相互作用可以提高女性對(duì)妊高癥的易感性［17］。針對(duì)不同地區(qū)人群MTHFR相關(guān)位點(diǎn)基因進(jìn)行篩查，對(duì)有基因突變的人群進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，有助于相關(guān)疾病的預(yù)防和治療，針對(duì)存在高同型半胱氨酸血癥的MTHFRC677T位點(diǎn)CT、TT基因型高血壓患者，給予依那普利配合葉酸進(jìn)行降壓治療，可顯著降低首發(fā)腦卒中風(fēng)險(xiǎn)［18］。

2.2 MTHFR C677T基因多態(tài)性與糖尿病的關(guān)系

MTHFRC677T基因多態(tài)性與糖尿病的相關(guān)性也引起了人們的關(guān)注，但目前的研究還有不一致的情況，有研究比較了阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)內(nèi)169例Ⅱ型糖尿病患者和209例健康對(duì)照的MTHFRC677T基因多態(tài)性的差異，發(fā)現(xiàn)并無(wú)明顯差異，但C677T多態(tài)性與腦血管意外病史、腎病史和LDL膽固醇水平有顯著相關(guān)性［19］；我國(guó)有研究者選取黑龍江省佳木斯地區(qū)漢族人群血液樣本350例，其中Ⅱ型糖尿病患者200例及健康體檢者150例，應(yīng)用直接測(cè)序法對(duì)C677T位點(diǎn)多態(tài)性進(jìn)行檢測(cè)，分析不同基因型與Ⅱ型糖尿病以及2種降糖藥物療效之間相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)黑龍江省東部地區(qū)漢族Ⅱ型糖尿病人群MTHFRC677T基因突變頻率顯著增加，且攜帶T等位基因的CT/TT患者用二甲雙胍后餐后2 h血糖、糖化血紅蛋白等與治療前比較顯著下降，提示T等位基因與二甲雙胍降糖療效有顯著相關(guān)性［20］。值得注意的是，更多的研究表明MTHFRC677T基因突變型的糖尿病患者發(fā)生血管并發(fā)癥的可能性增大，如在中國(guó)進(jìn)行了一項(xiàng)包括了13項(xiàng)關(guān)于中國(guó)人群MTHFRC677T多態(tài)性與糖尿病和糖尿病腎病關(guān)系的研究，得出結(jié)論是MTHFRC677T等位基因可能是糖尿病腎病而不是糖尿病的的風(fēng)險(xiǎn)因子［21］。

2.3 MTHFR C677T多態(tài)性與出生缺陷的關(guān)系

MTHFR基因相關(guān)位點(diǎn)的突變會(huì)導(dǎo)致MTHFR酶活力的下降，使同型半胱氨酸濃度升高，可能會(huì)導(dǎo)致妊娠女性血液呈高凝狀態(tài)及妊高癥，造成母胎循環(huán)不足，與此同時(shí)，該酶活性下降也影響葉酸代謝利用，導(dǎo)致了嘌呤、嘧啶和核酸的代謝及DNA的甲基化受影響，這些都是引起流產(chǎn)或使胎兒生長(zhǎng)受限等的原因。

目前的研究也支持MTHFRC677T多態(tài)性與出生缺陷相關(guān)，韓國(guó)學(xué)者認(rèn)為在韓國(guó)女性MTHFRC677T基因多態(tài)性與早產(chǎn)發(fā)生顯著相關(guān)［5］；也有研究認(rèn)為母親MTHFR基因突變與生育人類神經(jīng)管畸形患兒有相關(guān)性，一項(xiàng)對(duì)42篇文獻(xiàn)（4 374例患者，7 232例對(duì)照）進(jìn)行薈萃分析的研究表明MTH-FR基因第677位點(diǎn)中的C/C可能為先天神經(jīng)管缺陷的保護(hù)基因［22］；Nauman 等人［23］的研究提供了進(jìn)一步的證據(jù)表明，母體葉酸缺乏和MTHFRC677T基因多態(tài)性可能與后代的神經(jīng)管缺陷（neural tube defects，NTD）風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)；在中國(guó)也有相關(guān)報(bào)道，有研究采用病例對(duì)照研究的方法，以549例正常婦女（對(duì)照組）及300例有不良孕產(chǎn)史（觀察組）婦女為對(duì)象，發(fā)現(xiàn)MTHFRC677TT基因型在觀察組的分布頻率較對(duì)照組明顯升高［24］；對(duì)攜帶風(fēng)險(xiǎn)基因的育齡女性有針對(duì)性地實(shí)施葉酸增補(bǔ)，可降低因MTHFR基因突變帶來(lái)的妊高癥及出生缺陷風(fēng)險(xiǎn)［25］。

2.4 MTHFR C677T基因多態(tài)性與腫瘤的關(guān)系

近些年來(lái)，MTHFRC677T基因多態(tài)性與腫瘤發(fā)生及預(yù)后的關(guān)系逐漸引起人們的重視，有研究認(rèn)為MTHFRC677T基因T的突變會(huì)增加食管癌、胃癌的風(fēng)險(xiǎn)，但會(huì)降低結(jié)腸癌的風(fēng)險(xiǎn)［26］；Sun等人［27］做了一個(gè)包括2 165個(gè)胃癌病人和3 279正常人對(duì)照的薈萃分析，認(rèn)為胃癌發(fā)病與MTHFRC677T基因的T突變相關(guān)；也有學(xué)者針對(duì)13篇關(guān)于MTHFRC677T和乳腺癌相關(guān)性的文獻(xiàn)進(jìn)行了分析，內(nèi)容包括乳腺癌3 273個(gè)，正常人對(duì)照4 419個(gè)，分析結(jié)果顯示中國(guó)人群中MTHFRC677T與乳腺癌發(fā)生有關(guān)［28］；Liu 等人［29］應(yīng)用 Meta分析了 11篇關(guān)于MTHFRC677T多態(tài)性與肺癌的研究論文（包含2 487例肺癌患者和3 228例正常人對(duì)照），發(fā)現(xiàn)MTHFRC677T多態(tài)性與中國(guó)人群肺癌發(fā)生沒(méi)有顯著相關(guān)性，但是進(jìn)行亞組分析時(shí)發(fā)現(xiàn)MTHFRC677T的多態(tài)性與中國(guó)北部人群的肺癌發(fā)生相關(guān)；除了與腫瘤的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，MTHFRC677T多態(tài)性還與腫瘤的療效及預(yù)后相關(guān)，董翠梅等［30］通過(guò)檢測(cè)92例進(jìn)行培美曲塞聯(lián)合卡鉑化療肺腺癌患者外周血中MTHFRC677T多態(tài)性，發(fā)現(xiàn)MTHFRC677T中CC型患者疾病進(jìn)展時(shí)間（TTP）顯著長(zhǎng)于TT/TC基因型患者，指出CC型患者可能是使用培美曲塞聯(lián)合卡鉑化療有效的人群。

2.5 MTHFR C677T基因多態(tài)性與其他疾病的關(guān)系

還有一些報(bào)道指出MTHFRC677T多態(tài)性與其他一些疾病相關(guān)，Xiao等人［31］用11篇文獻(xiàn)（包括1 738急性淋巴細(xì)胞白血病患者和2 438健康對(duì)照）做了薈萃分析，認(rèn)為在中國(guó)人群中該基因多態(tài)性與急性淋巴細(xì)胞白血病顯著相關(guān)；有薈萃分析結(jié)果表明目前尚不能認(rèn)為精神分裂癥人群MTHFRC677T的T等位基因及TT基因型頻率明顯高于正常人群，但不同地域和種族間基因多態(tài)性分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義［32］。

3 MTHFR A1298C基因多態(tài)性在不同人群中的分布

MTHFRA1298C多態(tài)性是由第1298位的點(diǎn)突變導(dǎo)致的，該位點(diǎn)的堿基腺嘌呤（A）被胞嘧啶（C）置換，可將MTHFR基因編碼的谷氨酸變?yōu)楸彼?，從而影響酶的活性。該位點(diǎn)的突變產(chǎn)生了3種基因型，野生型AA，雜合突變型AC，純合突變型CC，與C677T突變相比，其純合子和雜合子個(gè)體并未表現(xiàn)出血清同型半胱氨酸升高和葉酸降低，但同時(shí)具有MTHFRC677T和MTHFRA1298C復(fù)合突變的雜合子個(gè)體活性可降低40%，表現(xiàn)出高同型半胱氨酸和低葉酸血癥［14，33］。從全球范圍來(lái)說(shuō)，A1298C等位基因頻率在亞洲為17%～19%，西歐為27%～36%［34］，中國(guó)人群MTHFRA1298C等位基因頻率約為 22.4%［11］，和MTHFRC677T 相比，MTHFRA1298C的突變分布呈現(xiàn)相反的地理趨勢(shì)：①突變頻率隨著緯度的增加先減少再增加，CC基因型頻率在南方地區(qū)為7.6%，中部地區(qū)為為3.7%，北部地區(qū)為3.0%，最北部地區(qū)為4.5%；②突變頻率隨著經(jīng)度的增加也是先減少再增加，CC基因型頻率在西方地區(qū)為6.5%，中部地區(qū)為為3.2%，東部地區(qū)為4.2%［11］。該基因多態(tài)性在不同種族間的分布是否具有一定的差異性［35］。

4 MTHFR A1298C基因多態(tài)性檢測(cè)的臨床意義

MTHFRA1298C基因多態(tài)性相關(guān)疾病的研究和MTHFRC677T相比較少，主要見于在以下幾種情況。

4.1 MTHFR A1298C基因多態(tài)性與出生缺陷

雖然A1298C純合子沒(méi)有表現(xiàn)出明顯升高的血同型半胱氨酸血癥，但有研究顯示C677T/A1298C的復(fù)合雜合子可能存在高同型半胱氨酸血癥和低葉酸水平的風(fēng)險(xiǎn)，也能導(dǎo)致許多疾?。喉n國(guó)學(xué)者認(rèn)為MTHFRA1298C等位基因也可能與韓國(guó)女性早產(chǎn)發(fā)生有關(guān)［5］；如果母親攜有A1298C的突變基因，則后代發(fā)生唇裂的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增加2.93倍［11］，如果父母雙方攜帶純合子突變基因型則發(fā)生神經(jīng)管缺陷的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增加3.5倍；但是也有研究指MTHFRA1298C多態(tài)性與神經(jīng)管缺陷并不相關(guān)［22］；Callejon等人［36］的研究表明如果存在MTHFRC677T和A1298C的雙重突變，胎兒存活的幾率是很低的，會(huì)導(dǎo)致不明原因的流產(chǎn)；李茜西等［24］發(fā)現(xiàn)在有不良孕產(chǎn)史的婦女中，MTHFRA1298C的頻率明顯升高。

4.2 MTHFR A1298C基因多態(tài)性與心血管疾病

目前的研究顯示MTHFRA1298C多態(tài)性與冠心病并不顯著相關(guān)［11］，Yang等［37］人也對(duì)A1298C多態(tài)性與妊高癥的關(guān)系做了研究，分析了21項(xiàng)研究，包括2 533例妊高癥患者和2 976個(gè)正常對(duì)照，卻發(fā)現(xiàn)無(wú)論是從整體還是亞群來(lái)說(shuō)，MTHFRA1298C基因多態(tài)性與妊高癥之間都沒(méi)有顯著相關(guān)性。

4.3 MTHFR A1298C基因多態(tài)性與腫瘤

MTHFRA1298C基因多態(tài)性與腫瘤顯著相關(guān)的報(bào)道并不多，提示其可能與腫瘤發(fā)生及預(yù)后關(guān)系不大，有研究對(duì)13篇文獻(xiàn)進(jìn)行了薈萃分析，結(jié)果表明乳腺癌發(fā)生與MTHFRA1298C基因多態(tài)性無(wú)明顯相關(guān)［28］；Sun 等人［27］的薈萃分析結(jié)果同樣顯示胃癌發(fā)病與MTHFRA1298C多態(tài)性并不相關(guān)；在肺腺癌患者采用培美曲塞聯(lián)合卡鉑化療時(shí)，MTHFRA1298C不同基因型總有效率和疾病進(jìn)展時(shí)間比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義［30］。

5 小結(jié)與展望

目前多數(shù)研究提示，MTHFR基因突變會(huì)引起關(guān)鍵代謝酶活性下降，從而導(dǎo)致高同型半胱氨酸血癥和低葉酸水平，可能與心血管疾病、出生缺陷、腫瘤等多種疾病相關(guān)，其中尤其以MTHFRC677T基因多態(tài)性相關(guān)疾病研究的較為多見，單純A1298C多態(tài)性相關(guān)疾病的研究較少。明確MTHFR基因的多態(tài)性與疾病的關(guān)系，可針對(duì)性地指導(dǎo)心血管疾病的一級(jí)預(yù)防和藥物治療，幫助孕婦制定個(gè)性化的葉酸補(bǔ)充方案，對(duì)腫瘤病人根據(jù)基因型不同進(jìn)行個(gè)體性化療，這樣根據(jù)不同人群制定出的有效防治措施，可極大地減輕人們和社會(huì)的負(fù)擔(dān)。

但同時(shí)我們也要注意到對(duì)于MTHFR基因相關(guān)疾病的研究尚存有爭(zhēng)議，其原因可能是研究的設(shè)計(jì)和方法有差異，研究的樣本量也有所不同，而且MTHFR基因多態(tài)性在世界范圍內(nèi)存在地理和種族分布差異，因此未來(lái)的研究應(yīng)該在確定樣本表型和基因突變頻率的基礎(chǔ)上，進(jìn)行大樣本、跨區(qū)域的調(diào)查，建立不同地區(qū)、不同人群MTHFR基因多態(tài)性數(shù)據(jù)庫(kù)，完善基因診斷方法，以對(duì)疾病的有效預(yù)防和治療提供重要指導(dǎo)意義。