Tổng quan luận án

Loãng xương (LX) là bệnh lý rối loạn chuyển hóa của xương đặc trưng bởi sự suy giảm mật độ chất khoáng của xương (Bone Mineral Density - MĐX) và tổn thương vi cấu trúc mô xương, dẫn đến suy giảm sức bền cơ học và làm tăng nguy cơ gãy xương. Gãy xương do loãng xương là nguyên nhân trực tiếp làm tăng tỷ lệ tàn tật, tử vong và tạo gánh nặng kinh tế - y tế lớn cho xã hội, đặc biệt ở quần thể người cao tuổi. Cơ chế bệnh sinh của loãng xương chịu sự chi phối phức tạp của nhiều yếu tố như độ tuổi, giới tính, chủng tộc, nội tiết, dinh dưỡng, lối sống và đặc biệt là yếu tố di truyền. Các nghiên cứu trên các cặp song sinh ghi nhận di truyền quyết định khoảng 50% đến 85% sự biến thiên MĐX giữa các cá thể.

Mặc dù các nghiên cứu tương quan toàn hệ gen (GWAS) trên thế giới đã ghi nhận 518 locus liên quan đến MĐX, loãng xương và gãy xương, song mới chỉ khoảng 20% các đa hình đơn nucleotide (SNP) giải thích được cơ chế sinh học phân tử cụ thể. Trên thế giới, các đa hình gen LRP5 Q89R, MTHFR C677T và FTO rs1121980 đã được chứng minh có liên quan đến sự suy giảm MĐX và nguy cơ gãy xương ở nhiều chủng tộc. Tuy nhiên, tại Việt Nam, các nghiên cứu về di truyền học loãng xương chủ yếu tập trung vào đối tượng phụ nữ sau mãn kinh, trong khi dữ liệu về 3 đa hình gen LRP5 Q89R, MTHFR C677T và FTO rs1121980 ở nam giới cao tuổi còn là một khoảng trống nghiên cứu.

Luận án tiến sĩ y học của nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Hoa, chuyên ngành Nội – Xương khớp (mã số: 9720107), thực hiện tại Trường Đại học Y Hà Nội năm 2023, tập trung giải quyết khoảng trống này thông qua 2 mục tiêu nghiên cứu cụ thể:

  1. Xác định đa hình gen LRP5 Q89R, MTHFR C677T và FTO rs1121980 ở nam giới loãng xương nguyên phát.
  2. Phân tích mối liên quan giữa đa hình gen LRP5 Q89R, MTHFR C677T, FTO rs1121980 với mật độ xương và một số yếu tố nguy cơ ở đối tượng trên.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: 400 nam giới từ 50 tuổi trở lên (gồm 200 bệnh nhân loãng xương nguyên phát có T-score $\le$ -2,5 tại ít nhất một trong ba vị trí: cột sống thắt lưng, cổ xương đùi, đầu trên xương đùi; và 200 đối tượng chứng có T-score $\ge$ -1,0 ở cả ba vị trí).
  • Phạm vi không gian: Lấy mẫu lâm sàng tại Bệnh viện Hữu Nghị Việt Xô và phân tích sinh học phân tử tại Bộ môn Sinh lý bệnh, Trường Đại học Y Hà Nội.
  • Phạm vi thời gian: Nghiên cứu được triển khai từ tháng 03/2016 đến tháng 12/2021.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Dịch tễ học loãng xương nam giới trên thế giới cho thấy tỷ lệ mắc dao động từ 2% đến 16% và tăng dần theo tuổi, thường thấp hơn nữ giới từ 3 đến 4 lần. Nghiên cứu NHANES 2005–2006 tại Hoa Kỳ trên 3.157 người từ 50 tuổi trở lên cho thấy tỷ lệ loãng xương ở nam giới là 2%, trong khi 30% nam giới lớn tuổi bị giảm MĐX cổ xương đùi; ở nhóm nam giới từ 69 đến 74 tuổi, tỷ lệ loãng xương đạt 10,2%. Tại Thụy Sĩ, tỷ lệ này là 6,3% ở nhóm 50–80 tuổi và tăng lên 16,6% ở nhóm 80–84 tuổi. Tại châu Á, nghiên cứu trên 7.042 người ở Trung Quốc ghi nhận tỷ lệ loãng xương ở nam giới trên 50 tuổi là 10,4%; tại Hồng Kông là 7% ở cột sống thắt lưng và 6% ở cổ xương đùi; tại Hàn Quốc là 7,5% ở nam giới trên 50 tuổi. Tại Việt Nam, nghiên cứu của Nguyễn Thị Thanh Hương tại miền Bắc trên 222 nam giới ghi nhận tỷ lệ loãng xương cổ xương đùi là 9%; nghiên cứu của Hồ Phạm Thục Lan và cộng sự tại Thành phố Hồ Chí Minh trên 357 nam giới ghi nhận tỷ lệ mắc bệnh là 10%.

Về cơ sở di truyền học, các nghiên cứu ứng viên gen và nghiên cứu tương quan toàn hệ gen (GWAS) đã xác định nhiều vị trí đa hình liên quan đến chu chuyển xương:

  • Urano và cộng sự (2007–2015) phân tích gộp các nghiên cứu GWAS trên 4 quần thể người da trắng và châu Á, xác định các locus thuộc con đường tín hiệu WNT/$\beta$-catenin (CTNNB1, SOST, LRP4, LRP5, GPR177, WNT4, WNT5B, WNT16, DKK1, sFRP4, JAG1, MEF2C, AXIN1) và các yếu tố RANK, RANKL, OPG.
  • Kempt và cộng sự (2013) nghiên cứu trên 14.492 người Anh ở cả hai giới, phát hiện 307 SNP trên 203 locus ảnh hưởng đến MĐX, trong đó có 12 SNP liên quan trực tiếp đến gãy xương.
  • Zhu X và cộng sự (2021) phân tích gộp 512 nghiên cứu GWAS trong 12 năm, xác định 518 locus liên quan đến MĐX và gãy xương.

Tại Việt Nam, nghiên cứu năm 2015 của Hồ Phạm Thục Lan và cộng sự trên 564 người trưởng thành (180 nam, 384 nữ) khảo sát 32 SNP thuộc 29 gen đã xác định SP7 rs2016266, ZBTB40 rs7543680 và MBL2/DKK1 rs1373004 làm giảm MĐX (đóng góp từ 0,2% đến 1,1% sự biến thiên MĐX). Nhóm tác giả khi khảo sát 2 đa hình rs3736228 và rs599083 của gen LRP5 đã không tìm thấy mối liên quan có ý nghĩa với MĐX và chưa khảo sát đa hình LRP5 Q89R.

Vị trí của luận án được xác lập thông qua việc lựa chọn 3 locus tiềm năng chưa từng được đánh giá đồng thời trên nam giới Việt Nam:

  1. Gen LRP5 (SNP Q89R - rs41494349): Đột biến trên thụ thể lipoprotein tỷ trọng thấp 5 tham gia con đường tín hiệu Wnt/$\beta$-catenin. Đa hình này phổ biến ở người châu Á (tần số alen nguy cơ G khoảng 5–8%), đã được chứng minh liên quan đến MĐX ở nam giới Hàn Quốc (Koh) và phụ nữ mãn kinh Trung Quốc (Lau, Zhang), nhưng chưa có dữ liệu trên nam giới Việt Nam.
  2. Gen MTHFR (SNP C677T - rs1801133): Mã hóa enzym methylenetetrahydrofolate reductase tham gia chuyển hóa folate và homocystein. Đa hình C677T làm tăng homocystein máu – yếu tố gây suy giảm chất lượng xương. Tại Việt Nam, đa hình này mới được khảo sát trên đái tháo đường, gút, sảy thai liên tiếp hoặc phụ nữ mãn kinh (Trần Thị Thu Huyền).
  3. Gen FTO (SNP rs1121980): Gen liên quan đến khối lượng mỡ và béo phì (Fat Mass and Obesity-Associated). Bích Trần và cộng sự (2013) từng ghi nhận liên quan đến nguy cơ gãy cổ xương đùi ở người da trắng, nhưng dữ liệu trên quần thể nam giới châu Á và Việt Nam còn hạn chế.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và cơ chế phân tử của các gen nghiên cứu

  • Gen LRP5 Q89R (rs41494349): Nằm trên exon 2, xảy ra đột biến thay thế nucleotid A thành G ở vị trí 266, dẫn đến thay thế acid amin Glutamin (Q) bằng Arginin (R) ở vị trí 89 trên chuỗi polypeptide, làm biến đổi cấu trúc phiến gấp cánh quạt thứ nhất ($\beta$-propeller 1) của protein LRP5, ảnh hưởng đến khả năng gắn phối tử và hoạt hóa tín hiệu tạo xương Wnt.
  • Gen MTHFR C677T (rs1801133): Đột biến điểm thay thế Cytosin thành Thymin tại vị trí 677, gây biến đổi Alanin thành Valin tại vị trí 222 của enzym MTHFR. Đột biến này làm giảm hoạt tính enzym, giảm tổng hợp 5-MTHF, dẫn đến ứ trệ homocystein huyết thanh, gây ức chế tạo liên kết chéo collagen của xương.
  • Gen FTO rs1121980: Nằm trên nhánh dài nhiễm sắc thể 16 (vị trí 16q12), gồm 9 exon trải dài trên 410 kb, đóng vai trò điều hòa chuyển hóa năng lượng, mô mỡ và tương tác với mật độ khoáng chất của xương.

Thiết kế nghiên cứu và chọn mẫu

  • Thiết kế: Nghiên cứu bệnh – chứng (case-control study), ghép cặp theo nhóm tuổi (<70, 70–79, $\ge$80 tuổi).
  • Cách tính cỡ mẫu: Sử dụng phần mềm QUANTO cho thiết kế bệnh – chứng ghép cặp với các thông số:
    • Tỷ lệ loãng xương ở nam giới sau 50 tuổi: 10%.
    • Số SNP khảo sát: 3.
    • Sai số loại I ($\alpha$): 0,05 (kiểm định 2 phía đã điều chỉnh); lực mẫu ($1-\beta$): 0,80.
    • Tần suất alen quan tâm (minor allele frequency): 0,20 – 0,40 theo mô hình di truyền cộng gộp (log-additive).
    • Tỷ lệ đối tượng có tương tác môi trường: 0,25 – 0,40.
    • Ảnh hưởng chính của di truyền và môi trường: 1,25; ảnh hưởng tương tác gen – môi trường: 4,0 – 6,0.
    • Tỷ lệ bệnh:chứng = 1:1 $\rightarrow$ Cỡ mẫu tối thiểu tính được là 179 đối tượng mỗi nhóm. Thực tế nghiên cứu thu thập 200 bệnh nhân và 200 đối tượng chứng.
  • Phương pháp chọn mẫu: Chọn mẫu thuận tiện từ các đối tượng đến khám sàng lọc tại Bệnh viện Hữu Nghị Việt Xô, thỏa mãn tiêu chuẩn chọn và loại trừ:
    • Nhóm bệnh: Nam giới $\ge$ 50 tuổi, T-score $\le$ -2,5 tại cột sống thắt lưng, cổ xương đùi hoặc đầu trên xương đùi (đo bằng phương pháp DXA); loại trừ các trường hợp loãng xương thứ phát (bệnh gan mạn, COPD, suy thận mạn, ung thư, viêm khớp dạng thấp, lupus, đái tháo đường, cường giáp, Cushing), người sử dụng corticoid, hormon thay thế, heparin hoặc bất động trên 1 tháng.
    • Nhóm chứng: Nam giới $\ge$ 50 tuổi, T-score $\ge$ -1,0 ở cả 3 vị trí đo, không mắc các bệnh mạn tính hay sử dụng thuốc ảnh hưởng chuyển hóa xương.

Kỹ thuật thu thập và phân tích dữ liệu

  • Đo mật độ xương (MĐX): Phương pháp hấp phụ tia X năng lượng kép (DXA) tại 3 vị trí: cột sống thắt lưng (L1–L4), cổ xương đùi và toàn bộ đầu trên xương đùi.
  • Xác định kiểu gen (Genotyping):
    • Đa hình LRP5 Q89R (rs41494349) và FTO rs1121980: Kỹ thuật PCR kết hợp cắt enzym giới hạn (RFLP-PCR).
    • Đa hình MTHFR C677T (rs1801133): Kỹ thuật ARMS-PCR (Amplification Refractory Mutation System - PCR).
    • Kiểm định độ chính xác: Giải trình tự gen trực tiếp bằng phương pháp Sanger.
  • Xử lý và phân tích thống kê:
    • Phần mềm Stata phiên bản 14.0.
    • Kiểm tra phân phối chuẩn của các biến định lượng bằng kiểm định Kolmogorov-Smirnov.
    • Kiểm tra cân bằng di truyền Hardy-Weinberg (HWE) bằng kiểm định Chi-bình phương ($\chi^2$) hoặc Fisher's exact test.
    • So sánh giá trị trung bình bằng Student's t-test, ANOVA (phân phối chuẩn) hoặc Kruskal-Wallis (không chuẩn).
    • Đánh giá nguy cơ bằng Tỷ suất chênh (Odds Ratio - OR) với khoảng tin cậy 95% (95% CI); lựa chọn mô hình di truyền tối ưu dựa trên chỉ số Akaike Information Criterion (AIC).
    • Phân tích đa biến kiểm soát các yếu tố gây nhiễu (tuổi, BMI, tiền sử gãy xương, hoạt động thể lực, hút thuốc, uống rượu) bằng mô hình hồi quy logistic đa biến.
  • Đạo đức nghiên cứu: Đề tài được thông qua bởi Hội đồng Đạo đức Viện Nghiên cứu Y học Đinh Tiên Hoàng; đối tượng nghiên cứu tự nguyện ký cam kết tham gia và thông tin cá nhân được mã hóa bí mật.

Nội dung chính theo từng chương

Luận án có tổng dung lượng 125 trang (chưa kể tài liệu tham khảo và phụ lục), bao gồm: Đặt vấn đề (2 trang), Chương 1: Tổng quan tài liệu (34 trang), Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu (17 trang), Chương 3: Kết quả nghiên cứu (34 trang), Chương 4: Bàn luận (35 trang), Kết luận (2 trang) và Kiến nghị (1 trang). Toàn văn có 34 bảng (30 bảng ở phần kết quả), 11 biểu đồ, 15 hình và 157 tài liệu tham khảo (18 tiếng Việt, 139 tiếng Anh).

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương này hệ thống hóa các vấn đề dịch tễ học loãng xương nam giới toàn cầu và tại Việt Nam; phân tích sinh lý bệnh chuyển hóa xương và cơ chế di truyền chi phối MĐX. Tác giả tổng hợp các phát hiện từ các nghiên cứu GWAS quốc tế về các con đường tín hiệu Wnt/$\beta$-catenin, thụ thể màng LRP5, quá trình chuyển hóa folate liên quan đến gen MTHFR, và gen FTO. Tổng quan chỉ rõ tần suất xuất hiện các đột biến điểm có sự khác biệt rõ rệt giữa các chủng tộc và khẳng định sự thiếu hụt nghiên cứu đa hình gen ở nam giới Việt Nam.

Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết tiêu chuẩn lựa chọn, tiêu chuẩn loại trừ cho 200 đối tượng nhóm bệnh và 200 đối tượng nhóm chứng; quy trình lấy mẫu máu ngoại vi, tách chiết DNA; điều kiện phản ứng RFLP-PCR cho LRP5 Q89R và FTO rs1121980; quy trình ARMS-PCR cho MTHFR C677T và đối chiếu với kết quả giải trình tự gen. Chương này cũng mô tả chi tiết các tiêu chí phân nhóm chỉ số khối cơ thể (BMI), tiền sử lối sống, mức độ hoạt động thể lực và các thuật toán kiểm định thống kê trên Stata 14.0.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu

1. Đặc điểm chung của đối tượng nghiên cứu

  • Tuổi trung bình của nhóm bệnh là 74,96 $\pm$ 6,73 tuổi (dao động từ 59 đến 91 tuổi), tương đương với nhóm chứng do thiết kế ghép cặp. Nhóm 70–79 tuổi chiếm tỷ lệ cao nhất (52%), nhóm $\ge$80 tuổi chiếm 26%, nhóm <70 tuổi chiếm 22%.
  • Chiều cao trung bình nhóm bệnh (159,02 $\pm$ 5,55 cm) thấp hơn nhóm chứng (161,7 $\pm$ 5,61 cm) có ý nghĩa thống kê ($p < 0,001$).
  • Cân nặng trung bình nhóm bệnh (55,64 $\pm$ 5,55 kg) thấp hơn nhóm chứng (62,72 $\pm$ 7,92 kg) ($p < 0,001$).
  • Chỉ số BMI nhóm bệnh (21,98 $\pm$ 2,85 kg/m$^2$) thấp hơn nhóm chứng (23,96 $\pm$ 2,52 kg/m$^2$) ($p < 0,001$).
  • Tỷ lệ có tiền sử gãy xương ở nhóm bệnh cao hơn nhóm chứng ($p < 0,001$); mức độ hoạt động thể lực ở nhóm bệnh thấp hơn nhóm chứng ($p < 0,001$).
  • Yếu tố hút thuốc lá, uống rượu, trình độ học vấn và nơi sống phân bố tương đồng giữa hai nhóm ($p > 0,05$).
  • Tỷ lệ loãng xương tại cột sống thắt lưng chiếm cao nhất (56,7%); tỷ lệ mắc loãng xương tại 1 trong 3 vị trí đo chiếm 51%.

2. Đặc điểm phân bố kiểu gen và alen của 3 gen nghiên cứu

Gen / Đa hình Kiểu gen / Alen Nhóm bệnh (n=200) Nhóm chứng (n=200) Tổng (n=400) p Tuân theo HWE (p)
LRP5 Q89R Alen A 370 (92,5%) 388 (97,0%) 758 (94,75%) 0,004 Bệnh: 0,3725
(rs41494349) Alen G 30 (7,5%) 12 (3,0%) 42 (5,25%) Chứng: 0,6618
AA 172 (86,0%) 188 (94,0%) 360 (90,0%) 0,008 (Tuân theo HWE)
AG + GG 28 (14,0%) 12 (6,0%) 38 (9,5%)
MTHFR C677T Alen C 303 (75,75%) 331 (82,75%) 634 (79,25%) 0,015 Bệnh: 0,9270
(rs1801133) Alen T 97 (24,25%) 69 (17,25%) 166 (20,75%) Chứng: 0,3380
CC 115 (57,5%) 135 (67,5%) 250 (62,5%) 0,036 (Tuân theo HWE)
CT 73 (36,5%) 61 (30,5%) 134 (33,5%)
TT 12 (6,0%) 4 (2,0%) 16 (4,0%)
FTO rs1121980 Alen G 310 (77,5%) 338 (84,5%) 648 (81,0%) 0,012 Bệnh: <0,001
Alen A 90 (22,5%) 62 (15,5%) 152 (19,0%) Chứng: 0,0095
GG 110 (55,0%)* 138 (69,0%)* 248 (62,0%) 0,004 (Không tuân theo HWE
GA 90 (22,5%)* 62 (15,5%)* 152 (38,0%) do khuyết kiểu gen AA)
AA 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%)

*Ghi chú: Trong mẫu nghiên cứu không xuất hiện kiểu gen đồng hợp tử lặn AA của gen FTO rs1121980.

3. Phân tích nguy cơ theo các mô hình di truyền đơn biến và vị trí xương

  • Gen LRP5 Q89R: Mô hình di truyền trội (AG+GG so với AA) là mô hình tối ưu với chỉ số AIC thấp nhất (1,448211), làm tăng nguy cơ loãng xương chung lên 2,62 lần ($OR = 2,62$; $95% CI: 1,20 - 5,73$; $p = 0,016$). Mang alen G làm tăng nguy cơ chung lên 2,67 lần ($OR = 2,67$; $95% CI: 1,24 - 5,73$; $p = 0,012$). Theo vị trí: kiểu gen AG+GG tăng nguy cơ loãng xương cột sống thắt lưng gấp 2,02 lần ($OR = 2,02$; $95% CI: 1,01 - 4,06$; $p = 0,047$); alen G tăng nguy cơ loãng xương cổ xương đùi gấp 2,11 lần ($OR = 2,11$; $95% CI: 1,03 - 4,34$; $p = 0,042$).
  • Gen MTHFR C677T: Mô hình trội (CT+TT so với CC) có ý nghĩa thống kê làm tăng nguy cơ loãng xương chung ($OR = 1,54$; $95% CI: 1,02 - 2,31$; $p = 0,040$). Theo vị trí: nhóm mang kiểu gen CT+TT tăng nguy cơ loãng xương cổ xương đùi gấp 2,04 lần ($OR = 2,04$; $95% CI: 1,23 - 3,38$; $p = 0,006$) và đầu trên xương đùi gấp 3,52 lần ($OR = 3,52$; $95% CI: 0,99 - 12,48$; $p = 0,05$). Alen T tăng nguy cơ loãng xương cổ xương đùi gấp 1,71 lần ($OR = 1,71$; $95% CI: 1,34 - 2,57$; $p = 0,01$) và đầu trên xương đùi gấp 2,66 lần ($OR = 2,66$; $95% CI: 1,07 - 6,61$; $p = 0,035$).
  • Gen FTO rs1121980: Kiểu gen dị hợp tử GA làm tăng nguy cơ loãng xương chung gấp 1,83 lần so với kiểu gen GG ($OR = 1,83$; $95% CI: 1,20 - 2,77$; $p = 0,001$). Theo vị trí: kiểu gen GA làm tăng nguy cơ loãng xương cột sống thắt lưng gấp 1,99 lần ($OR = 1,99$; $95% CI: 1,31 - 3,06$; $p = 0,001$); alen A làm tăng nguy cơ tại vị trí này gấp 1,68 lần ($OR = 1,68$; $95% CI: 1,17 - 2,43$; $p = 0,005$).

4. Phân tích tổ hợp alen nguy cơ (Tương tác gen - gen)

Số lượng alen nguy cơ trung bình ở nhóm bệnh ($2,79 \pm 0,90$) cao hơn nhóm chứng ($2,60 \pm 0,72$) có ý nghĩa thống kê ($p < 0,05$). Khi xuất hiện 1 alen nguy cơ trong tổ hợp 3 gen (LRP5 G, MTHFR T, FTO A), nguy cơ loãng xương tăng gấp 2,17 lần so với nhóm không mang alen nguy cơ nào ($p < 0,001$). Khi mang từ 2 alen nguy cơ trở lên, nguy cơ mắc loãng xương tăng gấp 3,82 lần ($OR = 3,82$; $95% CI: 2,13 - 6,83$; $p < 0,001$).

5. Phân tích hồi quy logistic đa biến

Yếu tố nguy cơ đưa vào mô hình OR hiệu chỉnh 95% CI p
LRP5 Q89R (AG+GG so với AA) 3,45 1,54 – 7,70 0,002
MTHFR C677T (CT+TT so với CC) 1,65 1,02 – 2,67 0,039
FTO rs1121980 (GA so với GG) 2,17 1,35 – 3,52 0,001
Chỉ số BMI:
- Thiếu cân so với bình thường 4,08 1,30 – 12,79 0,016
- Thừa cân so với bình thường 0,40 0,23 – 0,68 0,001
- Béo phì so với bình thường 0,22 0,12 – 0,41 0,000
Tiền sử gãy xương (Có so với Không) 3,84 1,74 – 8,46 0,001
Mức độ hoạt động thể lực:
- Lối sống tĩnh tại so với Mức độ cao 27,81 5,16 – 150,02 0,000
- Mức độ ít so với Mức độ cao 6,94 2,34 – 20,53 0,000
- Mức độ trung bình so với Mức độ cao 5,30 1,89 – 15,30 0,002
Tiền sử hút thuốc lá (Có so với Không) 1,02 0,64 – 1,63 0,940
Tiền sử uống rượu (Có so với Không) 0,84 0,50 – 1,40 0,504

Ghi chú: Khi phân tích đa biến theo từng vị trí tổn thương:

  • Tại cổ xương đùi: LRP5 Q89R làm tăng nguy cơ ($OR = 2,59$; $p = 0,032$), MTHFR C677T làm tăng nguy cơ ($OR = 2,50$; $p = 0,002$), FTO rs1121980 làm tăng nguy cơ ($OR = 1,82$; $p = 0,05$).
  • Tại cột sống thắt lưng: LRP5 Q89R làm tăng nguy cơ ($OR = 2,72$; $p = 0,013$), FTO rs1121980 làm tăng nguy cơ ($OR = 2,37$; $p = 0,001$), trong khi MTHFR C677T không có ý nghĩa thống kê ($OR = 1,24$; $p = 0,38$).
  • Tại đầu trên xương đùi: Không tìm thấy mối liên quan có ý nghĩa thống kê độc lập của cả 3 đa hình gen trong mô hình đa biến ($p > 0,05$).

Chương 4: Bàn luận

Chương Bàn luận đối chiếu các kết quả thu được với các công trình công bố trong nước và quốc tế:

  • Đa hình LRP5 Q89R: Tần số alen G trong nghiên cứu đạt 5,25% (nhóm bệnh 7,5%, nhóm chứng 3,0%), phù hợp với phân bố ở quần thể châu Á như Thái Lan (6%), Trung Quốc (7,9%), Hàn Quốc (8,0%), Nhật Bản (8,7%). Tỷ lệ kiểu gen AG+GG ở nhóm bệnh (14%) cao hơn nhóm chứng (6%), tương đồng với nghiên cứu của Lau và cộng sự ở Trung Quốc (kiểu gen AA/AG/GG lần lượt là 84,8%/13,4%/0,5%) và Zhang và cộng sự trên phụ nữ mãn kinh Trung Quốc (80,5%/18,7%/0,8%). Tác giả chỉ ra sự khác biệt với nghiên cứu của Koh ở nam giới Hàn Quốc (không xuất hiện kiểu gen GG) và nghiên cứu của Kitjaroentham trên phụ nữ Thái Lan (không tìm thấy mối liên quan với loãng xương).
  • Đa hình MTHFR C677T: Tần số alen T là 20,75% (nhóm bệnh 24,25%, nhóm chứng 17,25%), tương đồng với kết quả của Trần Thị Thu Huyền trên phụ nữ mãn kinh miền Bắc (15,19%), cao hơn quần thể Tây Phi (7%), Indonesia (8,1%) nhưng thấp hơn Nhật Bản (33%), Trung Quốc (36%). Tỷ lệ kiểu gen TT ở nhóm bệnh (6%) cao gấp 3 lần nhóm chứng (2%), tương đương với các nghiên cứu tại Phần Lan (4%), Canada (5,8%), Hà Lan (6%), Nga (7%) và thấp hơn Pháp (12%), Hungary (15%), Mexico (32,2%). Tác giả khẳng định kết quả tăng nguy cơ loãng xương ở người mang kiểu gen CT+TT phù hợp với công bố của Abrahamsen Bo và cộng sự (2006) tại Đan Mạch và phân tích gộp của Li và cộng sự (2016).
  • Đa hình FTO rs1121980: Sự vắng mặt hoàn toàn của kiểu gen đồng hợp lặn AA khiến phân bố không tuân theo cân bằng Hardy-Weinberg, điều này phù hợp với đặc điểm chủng tộc châu Á khi tỷ lệ mang kiểu gen AA rất thấp (Nhật Bản 3,5%, Trung Quốc 4,4–4,6%, Ấn Độ 8,9%) so với người da trắng (21–27,5%) hay da đen (23,6–26,9%) theo nghiên cứu của Bích Trần. Kết quả tăng nguy cơ loãng xương cột sống thắt lưng của kiểu gen GA ($OR = 1,99$) củng cố các phát hiện của Yan Guo và Bích Trần (2013).
  • Tương tác gen – gen và gen – môi trường: Việc kết hợp các alen nguy cơ cho thấy hiệu ứng cộng dồn không kiềm chế lẫn nhau, đồng thời sự tác động của các gen là độc lập với các yếu tố nguy cơ kinh điển như BMI thấp, tiền sử gãy xương và lối sống tĩnh tại.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt khoa học và lý luận

  1. Luận án là công trình đầu tiên tại Việt Nam xác định đồng thời đặc điểm tần số alen và phân bố kiểu gen của 3 đa hình gen LRP5 Q89R (rs41494349), MTHFR C677T (rs1801133) và FTO rs1121980 trên đối tượng nam giới cao tuổi Việt Nam.
  2. Chứng minh được cả 3 đa hình gen nghiên cứu đều làm tăng nguy cơ loãng xương nguyên phát ở nam giới theo mô hình di truyền trội và ảnh hưởng này mang tính độc lập với các yếu tố nguy cơ lâm sàng (tuổi, BMI, tiền sử gãy xương, mức độ hoạt động thể lực, hút thuốc lá, uống rượu).
  3. Xác định được sự tương tác cộng gộp giữa các alen nguy cơ: nam giới mang càng nhiều alen nguy cơ trong tổ hợp 3 gen (LRP5 G, MTHFR T, FTO A) thì nguy cơ mắc loãng xương càng tăng cao (mang 1 alen nguy cơ làm tăng nguy cơ gấp 2,17 lần; mang từ 2 alen nguy cơ trở lên làm tăng nguy cơ gấp 3,82 lần so với người không mang alen nào).

Đóng góp mới về mặt thực tiễn và ứng dụng lâm sàng

  1. Cung cấp dữ liệu sinh học phân tử phục vụ đánh giá nguy cơ loãng xương sớm ở nam giới cao tuổi, đặc biệt ở nhóm đối tượng có các yếu tố nguy cơ phối hợp như thể trạng thiếu cân, tiền sử gãy xương hoặc thói quen ít hoạt động thể lực.
  2. Tạo cơ sở dữ liệu di truyền ban đầu hướng tới việc xây dựng mô hình dự báo nguy cơ loãng xương và cá thể hóa các biện pháp can thiệp dự phòng, chẩn đoán sớm cho người bệnh.

Khuyến nghị của luận án

Trong thực hành lâm sàng, khuyến nghị ứng dụng xét nghiệm xác định các đa hình gen LRP5 Q89R, MTHFR C677T và FTO rs1121980 ở đối tượng nam giới có nguy cơ cao (thể trạng nhẹ cân, mắc các bệnh lý ảnh hưởng đến chuyển hóa xương, phải sử dụng thuốc ảnh hưởng đến xương hoặc có tiền sử gia đình loãng xương) nhằm xây dựng chiến lược can thiệp và điều trị dự phòng sớm, giảm thiểu biến cố gãy xương và chi phí y tế.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu

  • Thiết kế nghiên cứu bệnh – chứng được thực hiện theo phương pháp chọn mẫu thuận tiện tại một trung tâm lâm sàng (Bệnh viện Hữu Nghị Việt Xô), tập trung chủ yếu vào đối tượng nam giới sinh sống tại khu vực đô thị miền Bắc từ 50 tuổi trở lên.
  • Nghiên cứu chỉ tập trung vào 3 điểm đa hình đơn nucleotide (SNP) đơn lẻ trên 3 gen, chưa tiến hành giải trình tự toàn bộ hệ gen hoặc khảo sát diện rộng các đa hình gen khác đã được ghi nhận trong các nghiên cứu GWAS quốc tế.
  • Chưa khảo sát trực tiếp nồng độ homocystein huyết thanh hay các chỉ số chu chuyển xương sinh hóa huyết thanh để phân tích tương quan trung gian giữa kiểu gen MTHFR và LRP5 với mật độ xương.

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Mở rộng nghiên cứu trên các quần thể nam giới ở nhiều vùng địa lý khác nhau tại Việt Nam và theo dõi dọc để đánh giá biến cố gãy xương mới phát sinh.
  • Nghiên cứu mở rộng tích hợp nhiều locus gen nhằm hướng tới xây dựng bản đồ gen nguy cơ và thang điểm nguy cơ di truyền (Polygenic Risk Score - PRS) đối với bệnh loãng xương ở người Việt Nam.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo chuyên ngành có giá trị đối với:

  • Bác sĩ chuyên khoa Cơ Xương Khớp, Lão khoa và Nội tiết: Tham khảo các số liệu định lượng về mức độ tăng nguy cơ loãng xương ở nam giới mang các alen nguy cơ LRP5 G, MTHFR T, FTO A và các yếu tố tương tác lối sống, thể trạng để cá thể hóa đánh giá lâm sàng.
  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học chuyên ngành Nội khoa, Sinh lý bệnh và Di truyền Y học: Tham khảo quy trình thiết kế nghiên cứu bệnh – chứng ghép cặp theo tuổi, phương pháp tính cỡ mẫu di truyền tương tác gen – môi trường bằng phần mềm QUANTO, cùng quy trình kỹ thuật RFLP-PCR và ARMS-PCR trong xác định đa hình gen.
  • Các nhà hoạch định chính sách y tế và quản lý y tế công cộng: Sử dụng các dẫn chứng dịch tễ học và yếu tố nguy cơ để xây dựng các chương trình truyền thông phòng chống loãng xương và gãy xương ở nam giới lớn tuổi.

Câu hỏi thường gặp

1. Tỷ lệ phân bố các kiểu gen của đa hình LRP5 Q89R ở nhóm nam giới loãng xương và nhóm chứng trong nghiên cứu là bao nhiêu?
Ở 200 nam giới bị loãng xương, tỷ lệ các kiểu gen AA, AG, GG lần lượt là 86,0%, 13,0% và 1,0% (tỷ lệ mang kiểu gen đột biến AG+GG là 14,0%). Ở 200 người nhóm chứng, tỷ lệ này lần lượt là 94,0% kiểu gen AA, 6,0% kiểu gen AG và 0% kiểu gen GG (tỷ lệ AG+GG là 6,0%). Sự khác biệt có ý nghĩa thống kê với $p = 0,008$.

2. Đa hình gen MTHFR C677T làm tăng nguy cơ loãng xương ở vị trí xương nào nhiều nhất?
Khi phân tích đơn biến, kiểu gen CT+TT của gen MTHFR làm tăng nguy cơ loãng xương rõ rệt nhất tại đầu trên xương đùi ($OR = 3,52$; $95% CI: 0,99 - 12,48$; $p = 0,05$) và tại cổ xương đùi ($OR = 2,04$; $95% CI: 1,23 - 3,38$; $p = 0,006$). Trong mô hình hồi quy đa biến, kiểu gen CT+TT làm tăng nguy cơ loãng xương cổ xương đùi độc lập gấp 2,50 lần ($OR = 2,50$; $95% CI: 1,38 - 4,50$; $p = 0,002$).

3. Tại sao phân bố kiểu gen của FTO rs1121980 trong nghiên cứu lại không tuân theo định luật cân bằng Hardy-Weinberg?
Phân bố kiểu gen FTO rs1121980 không tuân theo định luật Hardy-Weinberg ($p < 0,001$ ở nhóm bệnh và $p = 0,0095$ ở nhóm chứng) do trong toàn bộ 400 đối tượng nghiên cứu hoàn toàn không xuất hiện kiểu gen đồng hợp tử lặn AA (chỉ ghi nhận 2 kiểu gen GG và GA). Đây là đặc điểm phù hợp với dữ liệu các quần thể châu Á khi tần suất kiểu gen AA rất thấp.

4. Mức độ nguy cơ loãng xương thay đổi như thế nào khi một cá thể nam giới mang đồng thời nhiều alen nguy cơ của 3 gen nghiên cứu?
Tần số alen nguy cơ trung bình ở nhóm bệnh ($2,79 \pm 0,90$) cao hơn nhóm chứng ($2,60 \pm 0,72$) có ý nghĩa thống kê ($p < 0,05$). Khi có 1 alen nguy cơ trong tổ hợp 3 gen (LRP5 G, MTHFR T, FTO A), nguy cơ loãng xương tăng gấp 2,17 lần ($p < 0,001$); khi có từ 2 alen nguy cơ trở lên, nguy cơ loãng xương tăng gấp 3,82 lần ($OR = 3,82$; $95% CI: 2,13 - 6,83$; $p < 0,001$) so với người không mang alen nguy cơ nào.

5. Ngoài các yếu tố di truyền, những yếu tố lâm sàng và lối sống nào làm tăng nguy cơ loãng xương độc lập trong phân tích đa biến?
Trong mô hình hồi quy logistic đa biến, thể trạng thiếu cân làm tăng nguy cơ loãng xương gấp 4,08 lần ($OR = 4,08$; $p = 0,016$); tiền sử gãy xương làm tăng nguy cơ gấp 3,84 lần ($OR = 3,84$; $p = 0,001$); lối sống tĩnh tại làm tăng nguy cơ loãng xương gấp 27,81 lần so với mức độ hoạt động thể lực cao ($OR = 27,81$; $p = 0,000$). Trong khi đó, tiền sử hút thuốc lá ($p = 0,940$) và uống rượu ($p = 0,504$) không ghi nhận mối liên quan độc lập có ý nghĩa thống kê trong mô hình đa biến.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Nguyễn Thị Hoa đã xác định đặc điểm phân bố và vai trò của 3 đa hình gen LRP5 Q89R, MTHFR C677T và FTO rs1121980 đối với loãng xương nguyên phát ở nam giới cao tuổi Việt Nam thông qua nghiên cứu bệnh – chứng trên 400 đối tượng. Kết quả khẳng định các kiểu gen mang alen nguy cơ của cả 3 gen đều làm tăng nguy cơ mắc bệnh loãng xương độc lập với các yếu tố tuổi, chỉ số BMI, tiền sử gãy xương và mức độ vận động thể lực. Sự tích lũy các alen nguy cơ trong tổ hợp gen làm gia tăng nguy cơ mắc bệnh theo cơ chế tác động cộng gộp, mở ra cơ sở khoa học cho việc ứng dụng chỉ dấu di truyền trong dự phòng và chẩn đoán sớm loãng xương ở nam giới.