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唇腭裂是胚胎早期发育过程中由于先天遗传因素或环境因素的影响,面部各胚突发育分化、联合及融合异常所致人类颅颌面部最常见的一类先天性发育畸形。根据是否伴有其他结构异常及先天性疾病,唇腭裂通常可分为综合征型唇腭裂(syndromic orofacial clefts,SOC)及非综合征型唇腭裂(nonsyndromic orofacial clefts,NSOC)。在世界范围内,唇腭裂的患病率可高达1/800,其中约70%的唇裂伴或不伴腭裂及50%的腭裂属于非综合征型唇腭裂。唇腭裂的发病率受到种族、社会经济状态和地理位置的显著影响,在黄种人及美国印第安人中发病率最高(1/500),非洲人中最低(1/2500)。虽然完善的多学科综合治疗可以重建口腔功能,非综合征型唇腭裂居高不下的发病率及其给患者个人、家庭和社会带来的沉重负担,迫使我们尽快揭示其病因并积极预防。动物模型、连锁研究、候选基因关联研究、染色体重组、直接测序和全基因组关联研究(genome-wide association studies,GWAS)均已应用于揭示非综合征型唇腭裂的相关基因和信号通路。2012年,通过合并两个最大的GWAS数据库进行的第一个关于NSOC的荟萃分析揭示15q22是一个新的NSOC易感区域。位于这一易感区域的TPM1基因编码了一组高度保守、广泛分布并具有多个亚型的原肌球蛋白(tropomyosins,Tms)。通过原肌球蛋白的不同亚型,TPM1在肌肉收缩、细胞骨架构建、细胞迁移和胚胎发育中发挥了重要的作用。而在与唇腭裂相关的信号通路研究中,WNT信号通路在胚胎唇腭面部的发育过程中至关重要。分别位于1p13.1和1q22-q23的VANGL1和VANGL2基因,是非经典WNT信号通路——PCP信号通路中核心蛋白的编码基因。VANGL1和VANGL2参与了神经嵴细胞的迁移,并被多次报道与神经管畸形相关。因此,我们提出假说TPM1和VANGL1/VANGL2的基因多态性可能与NSOC易感性相关联。研究共选取了4个TPM1标签SNPs位点、5个VANGL1功能性位点及2个VANGL2功能性位点进行分型,并在1272例唇腭裂病例及1295例对照样本中(一阶段:599例NSOC病例和590例对照;二阶段:673例NSOC病例和705例对照)进行了中国汉族人群的病例对照研究及相关功能研究以证实这一假说。病例对照研究结果显示:TPM1杂合子GA基因型可降低NSOC的患病风险(P=0.038,OR=0.77,95%CI=[0.61,0.99])。GA杂合子与AA纯合子比较及显性模型分层分析显示rs1972041等位基因G在唇裂伴腭裂(cleft lip with cleft palate,CLP)及唇裂伴或不伴腭裂(cleft lip with or without cleft palate,CL/P)中均有保护性作用;但研究未发现TPM1的其他三个SNPs(rs11071720,rs3803499和rs12148828)与NSOC相关联。VANGL1基因SNPs位点rs17034226及rs3811006与NSOC的易感性显著相关,两点的T等位基因均能增加NSOC及其亚型的患病风险,其在单纯性腭裂(cleft palate only,CPO)患者中的风险最高。但研究未发现位于VANGL1基因的另外三个SNPs位点(rs6700610、rs3811007、rs4839469)及VANGL2基因的两个SNPs位点(rs11582932和rs12086448)与NSOC的易感性相关联。功能研究发现VANGL1 3’UTR区SNPs位点rs17034226可与miR-371a mimics结合,该位点C到T的点突变造成了其与miR-371a结合能力的下降,从而增加了VANGL1的表达。同时,VANGL1 3’UTR区SNPs位点rs3811006可与miR-1267mimics结合,该位点C到T的点突变造成了其在人胚胎腭突间充质细胞(human embryo palatal mesenchyme,HEPM)及人肾胚上皮细胞(human embryo kidney,HEK293A)中与miR-1267mimics结合能力的差异性变化。小鼠胚胎唇腭部组织免疫组化显示VANGL1表达于小鼠唇腭发育过程中的上皮及间充质组织,其在腭中缝的表达随着腭中缝上皮的逐渐消失而降低。我们的研究提示TPM1和VANGL1的基因多态性与NSOC的易感性相关,TPM1和VANGL1的基因点突变可能导致NSOC的发生。在今后的研究中,我们需要更多地关注TPM1和VANGL1基因在颅面部发育过程中的功能及作用。