GABRB2基因rs194072和rs187269位点遗传多态性与首发精神分裂症及利培酮疗效的关联性研究

刘延辉寇海燕王福华田　博张心华

作者单位:1.256612，山东省滨州市优抚医院　2.山东省青岛市精神卫生中心　3.青岛大学医学院心理学与精神病学教研室

GABRB2基因rs194072和rs187269位点遗传多态性与首发精神分裂症及利培酮疗效的关联性研究

刘延辉1寇海燕1王福华1田博2张心华3

作者单位:1.256612，山东省滨州市优抚医院2.山东省青岛市精神卫生中心3.青岛大学医学院心理学与精神病学教研室

【摘要】目的探讨γ－氨基丁酸β2受体(GABRB2)基因多态性与首发精神分裂症及其利培酮疗效的相关性。方法采用SYBR Green I荧光等位基因特异性实时PCR基因分型法完成277例精神分裂症患者(研究组)和315例正常对照者(对照组)的GABRB2基因rs194072和rs187269两个位点多态性的测定。研究组采用利培酮治疗8周，于治疗前及治疗后第8周末用阳性和阴性综合征量表(PANSS)评估疗效。结果两组rs194072(T/C)和rs187269(T/C)位点的基因型与等位基因频率比较，差异有统计学意义(P＜0.05)。研究组CC单倍型频率高于对照组(P=0.003)，TT单倍型频率低于对照组(P=0.004)。rs187269位点利培酮治疗有效组与无效组在基因型(P=0.003)与等位基因(P=0.004)频率的差异有统计学意义。结论GABRB2基因rs194072和rs187269多态性可能与首发精神分裂症有关联，rs187269与利培酮片治疗的个体化差异有关联。

【关键词】首发精神分裂症利培酮疗效基因多态性γ－氨基丁酸β2受体

精神分裂症是一种复杂的，由多种因素导致的慢性精神疾病。双生子、家系及寄养子研究发现，遗传在精神分裂症的发病中作用明显［1］。γ-氨基丁酸(Gamma-aminobutyric Acid，GABA)是中枢神经系统中主要的抑制性神经递质。一些研究发现GABA与精神分裂症的发病有关［2～4］。GABAβ2受体(Gammaaminobutyric Acid Receptor Subunit beta-2，GABRB2)基因是GABA系统中的重要亚型基因，在不同的脑部区域广泛表达，既往研究发现该基因与精神疾病可能相关［5，6］。关于GABRB2基因与精神分裂症的研究，国内外亦有相关报道，但结果不尽一致［2，7，8］。为此，本研究选取GABRB2基因的rs194072 (T/C)和rs187269(T/C)，就其与精神分裂症的相关性，做进一步研究。并就其与利培酮疗效的相关性进行研究。

1　对象与方法

1.1对象来自2011年10月～2013年10月在滨州市优抚医院住院和门诊的精神分裂症患者。入组标准: (1)符合国际疾病分类第十版(ICD-10)中首发精神分裂症的诊断标准; (2)阳性和阴性综合征量表(Positive and Negative Syndrome Scale，PANSS)［9］评分＞60分; (3)既往未接受过抗精神病药物治疗或停药两周以上; (4)无药物过敏史及药物和酒精滥用。排除: (1)患有严重躯体疾病及脑器质性损害者; (2)精神发育迟滞或全面发育障碍; (3)哺乳期或孕期妇女。所有的疾病诊断均由两位高年资的精神科主治医师完成，诊断一致性良好(Kappa=0.93)。共有304例符合标准的患者入组，其中男188例，女116例，均为汉族，年龄18～56岁，平均(33.2±15.7)岁。研究组至研究结束共脱落27例，其中3例因患严重躯体疾病不再符合研究标准;2例意外死亡; 5例服药后出现性功能障碍，9例服药后出现明显溢乳，于3～4周终止，改用其他药物;8例因疗效欠佳，或改用其他药物或合并其他药物，最终完成全部评估及治疗，且读基因型成功的患者277例。对照组为滨州市某综合医院体检者。入组标准: (1)无精神疾病史; (2)符合研究组排除标准。共315名，其中男200名，女115名;均为汉族，年龄29～61岁，平均(35.7±19.1)岁。对照组无脱落。两组在年龄、性别方面比较差异无统计学意义(P ＞0.05)。在详细解释了研究内容后，入组者均签署书面知情同意书。本研究获得滨州市优抚医院伦理委员会的审查批准。

1.2方法

1.2.2疗效评定两名评分者不参与实验设计。对评分者进行统一量表培训及一致性检验，Kappa值为0.94。分别于治疗前及治疗后第8周末采用PANSS量表评估。疗效的评定方法:以PANSS总分的减分率［(治疗前评分－治疗后评分)/(治疗前评分－基线30分)×100%］来评价疗效，≥50%为有效;＜50%为无效［10］。

1.2.3基因型检测入组后即采集受试者5 ml外周静脉血，置于EDTA抗凝管中，放置于－20℃冰箱。使用酚－氯仿法提取DNA，测定浓度后标准化至50 ng/ml，放置于－80℃冰箱保存待用。选取5号染色体上的GABRB2基因，根据HapMap计划所公布的数据(http://hapmap.ncbi.nlm.nih.gov)，结合既往文献报道和单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms，SNP)在基因中的功能位置，共选取2标签SNPs (TagSNPs)。使用SYBR Green I荧光等位基因特异性实时PCR进行基因分型。(1)rs194072位点的引物:正向(C等位基因)5’-GCAATGTACCCACAA TGATTTT TCCGATAC-3’，正向(T等位基因)5’-GCAATGTACCCA CAATGATTTTTCCGATAT -3’，反向5’-AAGGTTGGATT TGGGGG AGAGTACACAG-3’。扩增为5 μl PCR体系: 12xTaqMan universal PCR master mix 2.0 μl，等位基因特异性引物与通用引物各0.5 μl，基因组DNA10ng，0.2xSYBR Green I(Molecular Probe，Inc.)，后用蒸馏水补齐。PCR循环在50℃孵育2 min，以利PCR master mix中的UNG酶去除可能存在的PCR物污染。然后95℃下10 min灭活UNG酶并启动热启动DNA聚合酶。热循环条件为:95℃、15 s，56℃退火30 s，55个循环结束后进行95℃、15 s的一步逐渐升温变性。扩增的片段长度为71 bp。(2)rs187269位点的引物:上游5’-AGCTGATTATTTCCTTGATG TTTTGA-3’，反向(C等位基因): 5’-CAACTCAATGGCAGAGATTATTTCTG-3’，反向(T等位基因):5’-CAACTCAA TGGCAGAGATTATT TCTA－3’。rs187269使用的循环条件除了把退火温度改为59℃，其他的条件及加样体系与rs194072相同。扩增rs187269的PCR产物长度为89 bp。

1.2.4统计分析运用SHEsis［11］软件进行2个独立位点和单倍型与药物疗效的相关分析。在独立位点的相关分析中，最小等位基因频率小于0.03被排除在外。多重检验采用Bonferroni Correction方法进行校正。对2SNPs组合所构成的单倍型与药物疗效的相关性进行分析。检验水准α=0.05。

2　结果

2.1两组Hardy-Weinberg遗传平衡检验采用χ2检验的原理分别对研究组和对照组GABRB2基因的rs194072(T/C)和rs187269(T/C)位点的各基因型分布进行Hardy-Weinberg遗传平衡吻合度检验。结果显示，两组GABRB2基因的rs194072(T/C)和rs187269 (T/C)位点的各基因型分布差异无统计学意义(P＞0.05)。符合Hardy-Weinberg遗传平衡法则。见表1、表2。

2.2两组rs194072(T/C)和rs187269(T/C)基因型及等位基因频率比较经过对GABRB2基因的rs194072 (T/C)和rs187269(T/C)基因型及等位基因频率比较，两组之间差异均有统计学意义(P＜0.05)。见表3、表4。

2.3连锁不平衡分析采用SHEsis在线软件平台计算得到样本GABRB2基因的rs194072 (T/C)和rs187269(T/C)位点间连锁不平衡系数D’=0.995及r2=0.771。

2.4两组rs194072(T/C)和rs187269(T/C)多态性位点单倍型分析本研究同样采用SHEsis在线软件平台计算单倍型频率及其组间差异，频率低于0.03的单倍型未纳入统计。两组rs194072(T/C)和rs187269 (T/C)单倍型频率比较中，研究组CC单倍型频率高于对照组(P=0.003)，研究组TT单倍型频率低于对照组(P=0.004)。见表5。

2.5利培酮治疗有效组与无效组在rs194072和rs187269基因型及等位基因频率比较8周利培酮治疗后，经PANSS量表评估，治疗有效例数为237例(有效组)，无效例数为40例(无效组)。两组GABRB2基因rs194072基因型及等位基因频率比较，差异均无统计学意义(P＞0.05); GABRB2基因rs187269基因型及等位基因频率比较，差异均有统计学意义(P＜0.05)。见表6。

3　讨论

精神分裂症的病因及发病机制至今仍不明确。一些研究发现精神分裂症是遗传因素与环境因素共同作用的结果。GABA是中枢神经系统的一种抑制性神经递质，研究发现精神疾病与大脑皮质兴奋性异常有关，其发病机制可能与GABA神经递质通路的功能失调有关［12］。研究发现精神分裂症GABA中介的抑制性调节减弱［13，14］。GABA受体系统包括GABAA、GABAB和GABAC受体3种类型。本研究所选择的GABRB2是GABA受体的一个亚单位，有研究显示双相抑郁患者和精神分裂症患者的前额叶皮质GABRB2基因表达都有变化。近年来在中国人群的样本中，研究者对精神分裂症和双相情感障碍患者死后的脑组织分析，发现患者组GABRB2基因表达明显高于正常对照组［15］。Benes FM等［16］报道精神分裂症和双相情感障碍患者脑中GABA能神经元减少，抗抑郁药可以逆转这种改变，而GABRB2与抗精神病药治疗所需剂量有关，提示GABRB2可能与精神疾病的症状严重度和药物疗效相关。

Lo WS等［17］与Petryshen TL等［18］的研究发现GABRB2基因多态性与精神分裂症有关联。Ikeda M等［19］的研究发现GABRB2基因多态性与精神分裂症无关联。本研究对精神分裂症与GABRB2基因的相关性进行研究，发现研究组和对照组GABRB2基因的rs194072和rs187269基因型及等位基因频率比较，差异有统计学意义，经Bonferroni多重检验校正后基因型及等位基因频率仍均有统计学意义。单倍型分析病例对照研究CC、TT差异有统计学意义。支持Lo WS等［17］与Petryshen TL等［18］的研究。出现结果不一致，可能的原因: (1)研究样本及方法有差异。如:家系研究、病例对照研究等。(2)民族与种族、地域的差异。(3)与精神分裂症的异质性有关，不同精神分裂症亚型可能机制不一样。

利培酮作为目前应用最广、价位合理的第二代抗精神病药物。对精神分裂症阳性、阴性症状均有效。但仍有一部分患者疗效欠佳，为此，本研究就利培酮在治疗精神分裂症方面与GABRB2基因多态性的关联作一研究，而国内外尚未见相同研究。本研究发现GABRB2基因的rs187269基因型及等位基因在利培酮治疗有效组与无效组频率比较，差异均有统计学意义。

综上所述，虽然本研究显示GABRB2基因与精神分裂症及利培酮片疗效差异存在相关性。仍需对GABA在精神疾病中的作用进行深入研究。

参考文献

［1］Berry N，Jobanputra V，Pal H.Molecular genetics of schizophrenia: a critical review［J］.J Psychiatry Neurosci，2003，28(6): 415－429

［2］Tsang SY，Zhong S，Mei L，et al.Social cognitive role of schizophrenia candidate gene GABRB2［J］.PLoS One，2013，8(4): e62322

［3］孙雪菲，丁梅，孙颖，等.GABRB3基因启动子区rs4906902和rs8179184位点遗传多态性与精神分裂症的相关性［J］.法医学杂志，2012，28(3):195－197

［4］Sun J，Jayathilake K，Zhao Z，et al.Investigating association of four gene regions (GABRB3，MAOB，PAH，and SLC6A4)with five symptoms in schizophrenia［J］.Psychiatry Res，2012，198 (2):202－206

［5］Ito M，Ohmori I，Nakahori T，et al.Mutation screen of GABRA1，GABRB2 and GABRG2 genes in Japanese patients with absence seizures［J］.Neurosci Lett，2005，383(3): 220－224

［6］Perlis RH，Purcell S，Fagerness J，et al.Family-based association study of lithium-related and other candidate genes in bipolar disorder［J］.Arch Gen Psychiatry，2008，65(1):53－61

［7］Ikeda M，Iwata N，Suzuki T，et al.Association analysis of chromosome 5 GABAA receptor cluster in Japanese schizophrenia patients［J］.Biol Psychiatry，2005，58(6):440－445

［8］Liu J，Shi Y，Tang W，et al.Positive association of the human GABA-A-receptor beta 2 subunit gene haplotype with schizophrenia in the Chinese Han population.［J］.Biochem Biophys Res Commun，2005，334 (3):817－823

［9］张作记.行为医学量表手册［M］.北京:中华医学电子音像出版社，2005:355－359

［10］齐立国，曹长安，操小兰，等.阿立哌唑治疗精神分裂症血药浓度与临床疗效的相关性研究［J］.精神医学杂志，2013，26(6):403－405

［11］Shi YY，He L.SHEsis，a powerful software platform for analyses of linkage diseq-uilibrium，haplotype construction，and genetic association at polymorphism loci［J］.Cell Res，2005，15(2):97－98

［12］Radhu N，de Jesus DR，Ravindran LN，et al.A metaanalysis of cortical inhibition and excitab-ility using transcranial magnetic stimulation in psychiatric disorders ［J］.Clin Neurophysiol，2013，124 (7):1309－1320

［13］Benes FM，Vincent SL，Marie A，et al.Up-regulation of GABAA receptor binding on neurons of the prefrontal cortex in schizophrenic subjects［J］.Neuroscience，1996，75: 1021－1031

［14］Lewis DA.GABAergic local circuit neurons and prefrontal cortical dysfunction in schizophrenia［J］.Brain Res Brain Res Rev，2000，31:270－276

［15］Zhao C，Xu Z，Wang F，et al.Alternative-splicing in the exon-10 region of GABA (A)receptor beta (2)subunit gene: relationships between novel isoforms and psychotic disorders［J］.PLoS One，2009，4(9): e6977

［16］Benes FM，Berretta S.GABAergic interneurons: implications for understanding schizophrenia and bipolar disorder［J］.Neuropsychopharmacology，2001，25(1):1－27

［17］Lo WS，Lau CF，Xuan Z，et al.Association of SNPs and haplotypes inGABAAreceptor beta2genewith schizophrenia［J］.Mol Psychiatry，2004，9(6):603－608

［18］Petryshen TL，Middleton FA，Tahl AR，et al.Genetic investigation of chromosome 5qGABA A receptor subunit genes in schizophrenia［J］.Mol Psychiatry，2005，10(12): 1074－1088

［19］Ikeda M，Iwata N，Suzuki T，et al.Association analysis of chromosome 5 GABAA receptor cluster in Japanese schizophrenia patients［J］.Biol Psychiatry，2005，58(6): 440－445

Association between polymorphisms of rs194072，rs187269 in GABRB2 gene and first-episode schizophrenia and the efficacy of risperidone.

LIU Yanhui，KOU Haiyan，WANG Fuhua，et al
Psychiatry Department of Binzhou YouFu Hospital，Binzhou 256612，China

【Abstract】Objective To explore the association between polymorphisms of Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-2 (GABRB2)gene and first-episode schizophrenia，as well as the association with efficacy of risperidone.Methods

Polymorphisms of rs194072 and rs187269 in GABRB2 gene was genotyped by using a SYBR Green based real time PCR assay in 277 schizophrenic patients (study group)and 315 healthy controls (control group).Patients in study group were treated with risperidone for 8 weeks and were assessed with Positive and negative Syndrome Scale (PANSS)at baseline and at the end of the treatment.Results There were significant differences in genotypic frequency and allelic frequency of rs194072 (χ2=7.93，8.64 respectively; P=0.02，0.003 respectively)and rs187269 (χ2=9.79，8.23 respectively; P=0.008，0.004 respectively)between study group and control group.The haplotype frequency of CC in study group was significantly higher than that in control group (P=0.003)and the haplotype frequency of TT in study group was significantly lower than that in control group (P=0.004).There were significant differences in distribution of genotypes and alleles of rs187269 between patients response to risperidone and patients invalid to risperidone (P=0.003，0.004 respectively).ConclusionThe polymorphisms of rs194072 and rs187269 in GABRB2 gene are likely associated with the pathogenesis of schizophrenia and polymorphism of rs187269 is likely associated with the efficacy of risperidone.

【Key words】First-episode schizophenia Risperidone Efficacy PolymorphismGABRB2

(收稿日期:2014－07－02)

doi:10.3969/j.issn.2095－9346.2015.02.013

【中图分类号】R749.3

【文献标识码】A

【文章编号】2095－9346(2015)－02－0123－04