引用本文
袁瑞, 赵君, 赵跃媛, 马旭, 代巧云, 王蓓. 中国原发性先天性青光眼患者CYP1B1基因突变的系统评价.循证医学,2015, 15(1): 42-47
YUAN Rui, ZHAO Jun, ZHAO Yue-yuan, MA Xu, DAI Qiao-yun, WANG Bei. Systematic Review of CYP1B1 Gene Mutations in Patients with Primary Congenital Glaucoma in China. Journal of Evidence-based Medicine, 2015,15(1): 42-47  
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中国原发性先天性青光眼患者CYP1B1基因突变的系统评价
袁瑞1, 赵君2, 赵跃媛1, 马旭2, 代巧云2, 王蓓1
1. 东南大学公共卫生学院环境医学工程教育部重点实验室, 南京 210009
2. 国家卫生计生委科学技术研究所, 北京 100081
通讯作者：王蓓,Tel：025-83272569; E-mail：wangbeilxb@163.com。 马旭, Tel：010-62179059; E-mail：genetic@263.net.cn

作者简介：袁瑞与赵君并列第一作者。袁瑞（1988-）,男,安徽凤阳人,硕士研究生,主要从事传染病与分子流行病学研究;赵君（1984-）,女,江苏无锡人,理学博士,助理研究员,从事遗传性疾病流行病学研究。

基金项目：“十二五”国家科技支撑计划资助项目（2013BAI12B01）
摘要

目的 了解中国人群原发性先天性青光眼患者CYP1B1基因突变及其分布情况。方法 检索PubMed、Web of Science、CNKI、万方等数据库,收集公开发表的有关中国人群原发性先天性青光眼患者CYP1B1基因突变筛查研究文献。采用系统评价的方法评价文献质量,提取相关数据,运用Freeman-Tukey双反正弦变换法对基因突变率进行合并计算,收集并获得我国原发性先天性青光眼患者的CYP1B1基因突变谱。结果 共纳入9篇文献,包括434例原发性先天性青光眼患者,其中69例存在CYP1B1基因突变,合并突变率为15.2%（95%可信区间11.8%~19.0%）。共发现43种突变,基因突变谱分散,以7990C>T（L385F）、8006G>A（R390H）、4124C>G（L107V）三种突变频率最高,比较发现L107V是中国原发性先天性青光眼人群CYP1B1基因特有的变异位点。结论 中国原发性先天性青光眼患者的CYP1B1基因突变率较低,提示该人群中存在除CYP1B1基因以外的其他致病基因。收集获得的CYP1B1基因突变谱可为今后原发性先天性青光眼人群基因突变筛查提供参考。

关键词: 原发性先天性青光眼; CYP1B1基因; 突变; 系统评价
中图分类号:R775.4 文献标识码:A
Systematic Review of CYP1B1 Gene Mutations in Patients with Primary Congenital Glaucoma in China
YUAN Rui1, ZHAO Jun2, ZHAO Yue-yuan1, MA Xu2, DAI Qiao-yun2, WANG Bei1
1. Key Laboratory of Environmental Medicine and Engineering, Ministry of Education, School of Public Health, Southeast University, Nanjing 210009, China
2. National Research Institute for Family Planning, Beijing 100081, China
Abstract

Objective To understand the distribution of mutations in the Cytochrome P450 1B1 gene （CYP1B1） in patients with primary congenital glaucoma （PCG） in China.Methods A computerized literature search was carried out in PubMed, Web of Science, CNKI, Wanfang database, etc. to identify screening studies for CYP1B1 gene mutations in patients with primary congenital glaucoma in China. Systemized review was performed to assess the quality of the included studies and extract the data of studies in order to combine the rate of genetic mutation and acquire the mutation spectrum of the CYP1B1 gene in China patients with PCG.Results Nine studies meeting our criteria were identified and extracted. Forty-three distinct mutations were identified in 15.2%（95%CI 11.8%~19.0%）of all patients according to 9 scientific articles. It seems that there is no founder mutation in China, but also accumulates in some spots. Mutations 7990C>T （L385F）, 8006G>A（R390H） and 4124C>G（L107V） are common in China population. And that the mutation of L107V was unique to China people.Conclusion In China, the mutation rate in CYP1B1 gene in patient with PCG is lower. It suggests that there are other disease-causing genes in patient with PCG in China. The mutation spectrum of the CYP1B1 gene acquired may be useful to provide a reference for genetic mutation screening in patients with PCG.

Key words: primary congenital glaucoma （PCG）; CYP1B1 gene; mutation; systemized review

原发性先天性青光眼（primary congenitalglaucoma, PCG）俗称水牛眼, 是由于胚胎期发育异常导致房角结构先天畸形、房水排出受阻而引起眼压升高的眼病[1]。PCG也是先天性青光眼中最常见的类型, 遗传因素是该病的主要病因, 目前报道的与PCG相关的主要候选基因有CYP1B1、LTBP2和MYOC[2], 其中CYP1B1基因是发现最早且研究最多的一种PCG候选基因, 1997年 Stoilov等[3]在5个PCG家系中首次发现3种CYP1B1基因纯合突变, 从而将其确定为PCG的致病基因。PCG是一种以常染色体隐性遗传为主的疾病, 其发病率有明显的种族和地域差异, 其致病基因CYP1B1在不同地区和种族的PCG人群中突变率也有明显的异质性[4]。Li等[5]对2010年以前542例PCG患者的CYP1B1基因突变研究进行系统综述发现147种突变。我国对PCG人群CYP1B1基因突变的相关研究较晚, 系统评价该方面的研究可以全面了解我国PCG人群CYP1B1基因突变及其分布情况, 收集获得的基因突变谱可为PCG人群基因突变筛查提供一定参考。

1 材料与方法
1.1 文献检索

计算机检索PubMed、Web of Science、Elsevier、Cochrane 图书馆、中国期刊网（CNKI）、中国生物医学数据库（CBM）、维普以及万方数据库, 检索过程中辅助手工检索。外文检索词： primary congenital glaucoma, PCG, CYP1B1, genetic, mutation。中文检索词：原发性先天性青光眼、PCG、CYP1B1、基因、突变。检索时间均为建库至2014年8月1日。

1.2 文献纳入和排除标准

纳入标准：①研究对象为中国PCG患者。②关于PCG患者与CYP1B1基因突变的研究。③明确报告了突变点碱基改变情况。④研究方法包括横断面研究、病例对照研究及队列研究。

排除标准：①重复报告的研究对象。②二次研究文献。

1.3 文献筛选和数据提取

由2位研究员严格按照纳入和排除标准独立筛选文献。首先阅读所获文献的文题和摘要, 在排除明显不符合纳入标准的研究后, 阅读全文以确定是否真正符合纳入标准, 然后从符合纳入标准的研究中提取所需数据, 提取的内容包括第一作者姓名、文献发表年限、研究所在地区、病例和（或）对照组的样本量及基因突变例数、核苷酸序列的改变及对应的氨基酸序列的改变、染色体变异条数。其中染色体变异条数根据各种突变在其等位基因上的发生情况来确定, 如：纯合突变计为2条、杂合突变计为1条、复合杂合突变计为1条。依据GenBank上的CYP1B1基因标准对突变进行统一命名。

1.4 纳入研究的方法学质量评价

纳入的9项研究均设有病例组和对照组, 因此采用病例对照研究的Newcastle-Ottawa Scale （NOs） 标准从病例对照选择、可比性及暴露信息三个方面评价纳入研究质量（0~4分为低质量研究, 5~9分为高质量研究）[6]。

1.5 统计分析

运用R 3.1.1软件中的Meta程序包metaprop进行率的Meta分析, 采用Freeman-Tukey双反正弦变换法对基因突变率进行合并计算[7]。首先根据森林图显示的异质性检验结果的P值判断纳入的研究是否存在异质性, 若P> 0.05, 说明不存在异质性, 采用固定效应模型, 反之存在异质性, 需对异质性的来源进行敏感性分析, 若不能解释异质性存在的原因, 而这些研究又有临床同质性, 则可采用随机效应模型, 也可从专业角度对不同特征的率进行亚组分析来保证结果的可靠性。运用funnel（metarate）命令绘制漏斗图, 分别采用Begg法与Egger法对漏斗图的对称性进行假设检验, 以确定是否存在发表偏倚。

2 结果
2.1 文献检索结果

初步检索1 225篇文献, 经过逐级筛选后, 最终纳入9篇文献[8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16], 其中中文8篇, 英文1篇。纳入文献的流程及结果见图1。

图1 文献筛选及结果

2.2 纳入文献的基本情况和方法学质量评价

纳入的9篇文献共包括434例PCG患者, 其中69例存在CYP1B1基因突变, 每项研究均设有对照, 对照组共571例, 均无突变。纳入文献的基本情况及方法学质量评价见表1。

表1 针对病例-对照研究。
1：病例是独立且经过验证的; 2：病例具有代表性; 3：应用一般人群对照; 4：对照无PCG疾病; 5A：匹配年龄因素; 5B：匹配其他干预因素（如血缘关系）; 6：暴露由盲法观察或历史记录确定; 7：病例和对照的发现使用相同的方法; 8：病例和对照的无应答率相同。
2.3 PCG患者CYP1B1基因突变率

异质性检验P> 0.05, 说明纳入文献间不存在异质性, 采用固定效应模型进行率的合并, 结果见图2。我国PCG患者CYP1B1基因突变率为15.2%（95%可信区间11.8%~19.0%）, 基因突变率较低。绘制漏斗图（图3）对发表偏倚进行估计, 但纳入研究较少, 难以判断漏斗图的对称性。分别采用Begg法（P=0.173）与Egger法（P=0.235）对漏斗图的对称性进行检验, P值均大于0.05, 按照α =0.05检验水准, 尚不能认为本次研究存在发表偏倚。

图2 中国PCG患者CYP1B1基因突变率Meta分析的森林图

图3 纳入研究的漏斗图

2.4 突变的类型

在69例PCG患者中共发现43种CYP1B1基因突变, 其中纯合突变19人（27.5%）, 复合杂合突变15人（21.7%）, 杂合突变35人（50.7%）。根据各种突变在等位基因上的发生情况共判定107条染色体变异：其中错义突变最多, 共98条（91.59%）, 缺失突变6条（5.61%）, 插入突变1条（0.93%）, 缺失和插入突变1条（0.93%）, 无义突变1条（0.93%）; 位于第2编码区的突变51条, 位于第3编码区的突变56条。纳入文献所报告的CYP1B1基因突变及分布情况见表2。

表2我国PCG人群CYP1B1基因突变及分布情况

表2 del： deletion, 缺失突变; ins： insertion, 插入突变; homo：homozygous, 纯合突变; ch：compound heterozygous, 复合杂合突变; hetero：heterozygous, 杂合突变; homo、ch、hetero后的数字表示相应突变的病例数。a： 4168_4169insGACCGGCCGGCCTTCGCC; b： 4531_4552delCGTGATGCCCTGGCTGCAGTAC; c： 8209_8213delAGCAGinsTTGTTGAAAAA; d：染色体变异条数。
2.5 基因组DNA突变谱

本文共纳入69例存在CYP1B1基因突变的PCG 患者, 突变位点主要集中在编码区。由图4可见, 中国PCG人群的CYP1B1基因突变位点分散, 3种主要的突变位点分别为L385F、R390H和L107V, 染色体变异条数分别为14、14、9。染色体变异条数为4条的突变有S215I、D291G、R469W。染色体变异条数为3条的突变有A287S、V320L、V364M、R368L。

图4 中国PCG人群CYP1B1基因突变频率分布图

3 讨论

原发性先天性青光眼是一种严重危害儿童视力的致盲性、不可逆性眼病, 通常在3岁以内发病, 其中在出生1年内发病者约占80%, 在儿童常见的青光眼类型中, 约占20%[17]。尽管该病发病率较低, 但是对儿童视力的损害极为严重, 2001年一项我国六省的调查显示, 由PCG引起0~6岁儿童致盲率为6.3%[18]。遗传因素为PCG的主要病因, 其中CYP1B1基因突变是目前研究最多的一种致病基因。其遗传方式主要以常染色体隐形遗传假说为主, 也有研究显示为常染色体假显性遗传[17]。本研究共纳入69例存在CYP1B1基因突变的PCG患者, 其中杂合突变的比例最高, 达50.7%（35/69）, 从而验证了常染色体假显性遗传这一假说的可能性。但是CYP1B1存在许多单核苷酸多态位点, 孙表青[15]对广东地区汉族PCG患者的CYP1B1基因进行检测发现134 种变异位点, 排除18种可致 CYP1B1 基因结构或功能异常的变异位点, 尚有116种未能确定其致病性, 而且该研究还发现g.2527C→ G（R48G）为已报道的单核苷酸多态位点, 但是该位点变异仅在病例组中检测到, 由于PCG存在地域和人群的差异, 最终将其判定为基因突变。所以PCG的遗传方式很难判定, 而且其他候选基因如LTBP2、MYOC/TIGR的存在进一步提示PCG可能为多基因或多因子遗传病。

运用R软件中的Meta程序包metaprop对纳入研究的病例基因突变率进行合并, 结果显示我国PCG人群的CYP1B1基因突变率为15.2%（95%可信区间11.8%~19.0%）, 接近美国的14.9%[19], 略低于日本（20%）[20]和韩国（25.9%）[21], 但显著低于摩洛哥（47.7%）[22]和沙特阿拉伯（75.9%）[23]。PCG在人群中的发病率因种族和地区差异很大, 其致病基因CYP1B1的突变率也因此存在明显的遗传异质性[4], 而且研究发现存在其他与PCG相关的候选基因如LTBP2、MYOC/TIGR等, 目前还有关于线粒体DNA序列的改变与PCG发病关联的报道[24]。因此我国PCG人群的CYP1B1基因突变率较低, 提示我国PCG人群中还存在其他致病基因, 需要进一步开展相关研究。

本文纳入69例CYP1B1基因突变的PCG患者, 共发现43种突变, 与2010年Li等[5]的研究和2010年以后其他国家或地区相关研究结果进行比对, 结果发现15种新位点变异, 分别是：3836T> C（W11R）、4022delTC（p.73后移码, 至p.221终止）、4151G> T（D116Y）、4282G> T（Q159H）、4338T> A（V178E）、4493G> A（E230K）、4509T> C （V235A）、4618_4196ins18a（A121_S122insDRPAFA）、4642C> G（H279Q）、7693A> G（N377D）、7924G> T（V363F）、7946C> T（P370L）、8015G> A（S393N）、8137T> C（W434R）、8254G> A（E473K）。Li等的研究发现：全PCG人群的CYP1B1基因突变谱的主要变异位点是G61E、R368H/L、R390H、E387K、R469W; 亚洲PCG人群的CYP1B1基因突变谱的主要变异位点是V364M、L385F、R390H。本研究发现我国CYP1B1基因突变谱的主要变异位点是L385F、R390H、L107V, 这与亚洲PCG人群的CYP1B1基因突变谱的主要变异位点基本一致, 进一步比较发现L107V是我国特有的变异位点。与全PCG人群比对, 我国无G61E这一位点变异, R390H位点变异是全PCG人群CYP1B1基因的主要变异。从基因突变谱看, 我国PCG人群CYP1B1基因突变位点分散。

目前我国关于PCG人群CYP1B1基因突变的研究较少, 本研究在此背景下采用系统评价的方法, 全面收集我国该方面的相关研究, 并通过单个率的Meta分析, 合并计算出来自5个地区9项研究的基因突变率, 合并的率一定程度上可以代表我国PCG人群CYP1B1基因突变发生率。Meta分析不足之处在于分析的各个步骤中均有可能产生偏倚, 本次研究采用Meta分析的方法进行率的合并亦可能存在偏倚。本次纳入的9项研究经方法学质量评价均为高质量研究, 相互之间不存在异质性, Begg法与Egger法检验发表偏倚, P值均大于0.05, 可以认为发表偏倚存在的可能性小。

总之, 本文采用系统评价的方法较好地获得了我国PCG人群CYP1B1基因突变及其分布的总体情况, 这可以为以后我国开展相关研究提供一定参考, 也能为今后的PCG人群基因突变筛查提供一定参考。

The authors have declared that no competing interests exist.

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