談鈺培,鐘丹妮Δ,趙 科,謝湘芝
(1.廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院兒科,南寧 530021;2.環(huán)江毛南族自治縣人民醫(yī)院兒科,河池 547199)
新生兒高膽紅素血癥(新生兒高膽)是新生兒期常見(jiàn)癥狀,大約80% 早產(chǎn)兒和50% 足月兒出生后會(huì)發(fā)生高膽紅素血癥[1],其發(fā)病與新生兒早期體內(nèi)膽紅素—尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶1A1(uridine diphosphate glucuronosyltransferase 1A1,UGT1A1)表達(dá)水平低有關(guān)。UGT1A1基因啟動(dòng)子區(qū)和編碼區(qū)基因突變均可導(dǎo)致該酶活性降低或缺失,使游離膽紅素的葡萄糖醛酸化過(guò)程受阻,膽紅素代謝減少引起血清中游離膽紅素水平升高,導(dǎo)致新生兒高膽。UGT1A1基因最常見(jiàn)突變類(lèi)型為啟動(dòng)子區(qū)TATA盒插入突變和G71R錯(cuò)義突變,亞洲地區(qū)的黃種人常見(jiàn)為第1 外顯子區(qū)G71R 錯(cuò)義突變?yōu)橹鱗2-5],歐美地區(qū)高加索人及Gilbert綜合征常見(jiàn)為啟動(dòng)子區(qū)TATA盒插入突變?yōu)橹鱗6-9]。本研究旨在探討不明原因新生兒高膽與UGT1A1基因編碼啟動(dòng)子區(qū)TATA盒和第1外顯子區(qū)基因突變類(lèi)型的關(guān)系,以便為明確不明原因新生兒高膽的病因及診治提供遺傳學(xué)依據(jù)。
1.1 研究對(duì)象
選取2021 年1~12 月在廣西環(huán)江毛南族自治縣人民醫(yī)院新生兒科和產(chǎn)科住院的新生兒,足月(胎齡≥37 周)出生,出生體重2 500~4 000 g。經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),獲得患兒家屬知情同意。
1.2 病例納入與排除標(biāo)準(zhǔn)
1.2.1 納入標(biāo)準(zhǔn) 病例組:(1)黃疸發(fā)病日齡在2周內(nèi),血清膽紅素升高且以游離膽紅素升高為主,時(shí)齡血清總膽紅素值達(dá)到或超過(guò)2014年《新生兒高膽紅素血癥診斷和治療專(zhuān)家共識(shí)》[10]的新生兒小時(shí)膽紅素列線(xiàn)圖光療標(biāo)準(zhǔn);(2)經(jīng)光療及藥物治療黃疸好轉(zhuǎn)出院。對(duì)照組:(1)出生后無(wú)明顯黃疸或血清總膽紅素值低于2014年《新生兒高膽紅素血癥診斷和治療專(zhuān)家共識(shí)》[10]的新生兒小時(shí)膽紅素列線(xiàn)圖光療標(biāo)準(zhǔn);(2)均與高膽紅素血癥組同期、同地區(qū)出生,未經(jīng)特殊治療,臨床經(jīng)過(guò)良好。
1.2.2 排除標(biāo)準(zhǔn) 病例組和對(duì)照組均排除:(1)早產(chǎn)兒;(2)低出生體重兒;(3)足月小樣兒;(4)巨大兒;(5)先天畸形者;(6)母嬰血型不合導(dǎo)致的溶血者;(7)G6PD缺乏癥者;(8)消化道畸形者;(9)紅細(xì)胞增多癥者;(10)敗血癥等病因明確的影響黃疸程度的因素。
1.3 方法
1.3.1 標(biāo)本采集及DNA 提取 采集靜脈血2 mL,EDTA 抗凝,應(yīng)用血液基因組DNA 提取試劑盒(天根生化科技有限公司)提取DNA,于-20℃保存。
1.3.2 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)引物參照文獻(xiàn)[11]設(shè)計(jì)。引物序列,上游引物:5’-GTC ACG TGA CAC AGT CAA AC-3’,下游引物:5’-GTC CCA CTC CAA TAC ACA C-3’,擴(kuò)增片段為啟動(dòng)子區(qū)TATA盒及全部第1外顯子,片段長(zhǎng)度987 bp。(引物序列由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)公司合成)。反應(yīng)體系:2xEs Taq MasterMix(Dye)(康為世紀(jì)公司)25 μL,上下游引物各2 μL,模板DNA 200 ng,去離子水補(bǔ)充至50 μL。PCR反應(yīng)在多通道PCR儀上進(jìn)行。反應(yīng)程序:94 ℃預(yù)變性2 min,94 ℃變性30 s,58 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,循環(huán)35 次,72 ℃再延伸2 min。產(chǎn)物置于4℃保存。
1.3.3 凝膠電泳 以2%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)PCR產(chǎn)物是否為擴(kuò)增目的基因片段,以100 bp Ladder DNA Marker(康為世紀(jì)公司)作為片段大小參照物,每例PCR產(chǎn)物取5 μL,電壓120 V,電泳30 min。在紫外凝膠成像系統(tǒng)上對(duì)凝膠進(jìn)行成像顯影并觀察。
1.3.4 基因測(cè)序 將合格的PCR 產(chǎn)物在1~2 d 寄送上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司進(jìn)行基因測(cè)序。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,兩組出生胎齡、出生體重及總膽紅素值比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以率(%)表示,兩組性別構(gòu)成、分娩方式、基因型分布及等位基因頻率比較采用χ2檢驗(yàn)或Fisher確切概率法。二分類(lèi)變量非條件Logistic 回歸分析比較UGT1A1基因不同突變類(lèi)型對(duì)不明原因新生兒高膽影響的優(yōu)勢(shì)比(OR)和95%可信區(qū)間(CI);以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 兩組一般資料比較
兩組出生胎齡、出生體重、性別構(gòu)成及分娩方式比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05);病例組總膽紅素值高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見(jiàn)表1。
表1 兩組一般資料比較
2.2 瓊脂糖凝膠電泳結(jié)果
瓊脂糖凝膠電泳結(jié)果顯示PCR 產(chǎn)物呈單一條帶,片段大小與目的基因相符,見(jiàn)圖1。
圖1 PCR產(chǎn)物電泳圖
2.3UGT1A1基因測(cè)序結(jié)果及分析
2.3.1 啟動(dòng)子區(qū) 在UGT1A1基因啟動(dòng)子區(qū)共發(fā)現(xiàn)TATA盒(TA)7插入突變33例,其中病例組16例,對(duì)照組17例;在病例組中發(fā)現(xiàn)A(TA)6TAA/A(TA)7TAA[簡(jiǎn)稱(chēng)(TA)6/7)]雜合插入突變14 例,A(TA)7TAA/A(TA)7TAA[簡(jiǎn)稱(chēng)(TA)7/7]純合插入突變2例;對(duì)照組全部為(TA)6/7插入突變??偛迦胪蛔兊幕蝾l率分別為9.0%、8.5%,比較兩組基因型分布和等位基因頻率,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見(jiàn)圖2、表2。
圖2 UGT1A1 TATA盒插入突變位點(diǎn)測(cè)序圖(正向測(cè)序)
表2 兩組UGT1A1 TATA盒基因型分布和等位基因頻率比較n(%)
2.3.2 第1 外顯子區(qū) 在UGT1A1基因第1 外顯子區(qū)共發(fā)現(xiàn)G71R 錯(cuò)義突變43 例,其中病例組33 例,對(duì)照組10 例;在病例組中發(fā)現(xiàn)雜合子(G/A)29 例,純合子(A/A)4例;對(duì)照組全部為雜合子??傚e(cuò)義突變的等位基因頻率分別為18.5%、5.0%,比較兩組基因型分布和等位基因頻率,病例組G71R 基因型分布及等位基因頻率均高于對(duì)照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001),見(jiàn)圖3、表3。
表3 兩組UGT1A1 G71R基因型分布和等位基因頻率比較n(%)
圖3 UGT1A1 G71R錯(cuò)義突變位點(diǎn)測(cè)序圖(正向測(cè)序)
在UGT1A1基因第1外顯子區(qū)共發(fā)現(xiàn)P229Q錯(cuò)義突變8例,其中病例組3例,對(duì)照組5例;病例組和對(duì)照組均為雜合子(C/A)??傚e(cuò)義突變的等位基因頻率分別為1.5%、2.5%,比較兩組基因型分布和等位基因頻率,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見(jiàn)圖4、表4。
圖4 UGT1A1 P229Q錯(cuò)義突變位點(diǎn)測(cè)序圖(反向測(cè)序)
表4 兩組UGT1A1 P229Q基因型分布和等位基因頻率比較n(%)
2.3.3UGT1A1基因不同突變類(lèi)型對(duì)不明原因新生兒高膽影響的Logistic回歸分析 采用二分類(lèi)變量非條件Logistic回歸分析本研究發(fā)現(xiàn)的TATA盒、G71R 和P229Q 這3 個(gè)突變位點(diǎn)對(duì)不明原因新生兒高膽紅素血癥的影響,發(fā)現(xiàn)本研究中UGT1A1G71R錯(cuò)義突變是不明原因新生兒高膽的危險(xiǎn)因素(P<0.001),新生兒攜帶有G71R 錯(cuò)義突變發(fā)生不明原因新生兒高膽紅素血癥是野生型的4.540 倍。而UGT1A1TATA 盒(TA7)插入突變和P229Q 錯(cuò)義突變不是不明原因新生兒高膽的危險(xiǎn)因素(P>0.05),表5。
表5 UGT1A1基因不同突變類(lèi)型對(duì)不明原因新生兒高膽影響的Logistic回歸分析結(jié)果
UGT1A1由第1外顯子和第2~5共同外顯子編碼。體外研究顯示只有UGT1A1 酶結(jié)合底物是膽紅素,該酶為肝臟內(nèi)膽紅素代謝的唯一酶[12]。除了已明確黃疸病因外,不明原因新生兒高膽發(fā)病常常與UGT1A1基因突變有關(guān),全球范圍內(nèi)已發(fā)現(xiàn)UGT1A1基因突變類(lèi)型有300 余種,突變方式包括插入突變、錯(cuò)義突變、缺失突變等。
本研究結(jié)果顯示,兩組中UGT1A1基因突變類(lèi)型以G71R錯(cuò)義突變?yōu)橹?,比較兩組G71R等位基因頻率,病例組的等位基因頻率高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示G71R 錯(cuò)義突變可能與不明原因新生兒高膽發(fā)生有關(guān)系,這與本課題組前期相關(guān)研究結(jié)果相符[13]。結(jié)合Logistic 回歸分析,UGT1A1G71R錯(cuò)義突變是不明原因新生兒高膽發(fā)生的危險(xiǎn)因素。UGT1A1G71R 錯(cuò)義突變?yōu)閁GT1A1基因第1外顯子區(qū)的第211位堿基由G突變?yōu)锳,使該編碼的密碼子由甘氨酸(GGA)變?yōu)榫彼幔ˋGA),使UGT1A1的葡萄糖醛酸化能力下降,引起新生兒高膽。本研究病例組G71R等位基因頻率高于廣西黑衣壯族地區(qū)(15.5%)[14]、低于廣西來(lái)賓地區(qū)不同民族間(19.0%、27.0%、20.0%)[15]、云南?。?3.0%)[16]、廣東漢族(29.2%)[17]、重慶地區(qū)(42.4%)[18]、越南(27.3%)[19]、日本(47.0%)[4]等。
UGT1A1啟動(dòng)子區(qū)TATA 盒已知突變類(lèi)型為(TA)5、(TA)7、(TA)8 三種類(lèi)型。在本研究中發(fā)現(xiàn)UGT1A1TATA盒以(TA)7插入突變?yōu)橹鳎渫蛔冾l率僅次于G71R 錯(cuò)義突變,比較兩組(TA)7 等位基因頻率,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示(TA)7插入突變可能與不明原因新生兒高膽紅素血癥發(fā)生無(wú)關(guān)系,這與Akaba 等[2]報(bào)道過(guò)UGT1A1TATA 盒(TA)7 插入突變不是亞洲地區(qū)引起新生兒黃疸的主要突變類(lèi)型是一致的。結(jié)合Logistic 回歸分析結(jié)果,提示(TA)7插入突變不是不明原因新生兒高膽的危險(xiǎn)因素。Beutler 等[8]曾報(bào)道(TA)7插入突變?cè)诎兹巳后w中的基因頻率為38.7%,在亞洲人群中僅為16.0%,只有在非洲血統(tǒng)的人群中才發(fā)現(xiàn)有(TA)5和(TA)8突變類(lèi)型。本研究中病例組(TA)7等位基因頻率低于廣西黑衣壯族地區(qū)(13.0%)[14]、亞洲人群(16.0%)[8]。
本研究在UGT1A1基因第1 外顯子區(qū)共發(fā)現(xiàn)8例P229Q雜合突變,并同時(shí)存在有TATA盒插入突變,其中1 例為A(TA)7/7TAA-P229Q,另外7 例均為A(TA)6/7TAA-P229Q,比較兩組P229Q 等位基因突變頻率,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示P229Q 錯(cuò)義突變可能與不明原因新生兒高膽發(fā)生無(wú)關(guān)系。結(jié)合Logistic 回歸分析結(jié)果提示UGT1A1P229Q 錯(cuò)義突變不是不明原因新生兒高膽的危險(xiǎn)因素。Osamu等[20]報(bào)道過(guò)UGT1A1基因第1 外顯子區(qū)存在P229Q錯(cuò)義突變(UGT1A1*27),是引起日本Gilbert綜合征(GS)和Crigler NajjarⅡ型(CN Ⅱ)患者UGT1A1酶活性下降引起高膽紅素血癥。中國(guó)臺(tái)灣也曾報(bào)道過(guò)A(TA)6/7TAA-P229Q 的等位基因雜合突變使UGT1A1 酶活性減少,臨床表現(xiàn)為Gilbert 綜合征[21]。Kaniwa 等[9]提出在A(TA)6/7TAA-P229Q 的等位基因雜合突變的日本和中國(guó)臺(tái)灣患者中觀察到的高膽紅素血癥可主要?dú)w因于TATA盒(TA)7插入突變。這提示P229Q 錯(cuò)義突變對(duì)不明原因新生兒高膽影響不大,由于本研究中發(fā)現(xiàn)P229Q錯(cuò)義突變例數(shù)較少,之后需要加大樣本量進(jìn)一步研究驗(yàn)證。
本研究探討了不明原因新生兒高膽和正常新生兒在UGT1A1基因啟動(dòng)子區(qū)及第1外顯子區(qū)的突變情況,分析所檢測(cè)到的突變類(lèi)型與不明原因新生兒高膽發(fā)生的關(guān)系,明確UGT1A1G71R 錯(cuò)義突變與不明原因新生兒高膽發(fā)生有關(guān)系,是其危險(xiǎn)因素,攜帶有該基因錯(cuò)義突變可能會(huì)增加新生兒高膽的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。為今后不明原因新生兒高膽發(fā)生發(fā)展提供基因遺傳學(xué)證據(jù)。