CYP2D6 和DRD2 基因多态性及其交互作用与阿立哌唑疗效的关联研究

闫盼 宋明芬 李欣 王晟东 王姝琪 李静 施剑飞

精神分裂症是一种严重的慢性精神类疾病，而药物治疗是治疗该病和预防复发的首选方法。阿立哌唑作为第二代抗精神病药物，在临床上应用广泛。但临床实践发现，部分患者在服用同等剂量阿立哌唑时，药物疗效存在个体差异[1]。细胞色素P450 2D6（CYP2D6）是阿立哌唑在体内的主要代谢酶[2]，多巴胺D2 受体（DRD2）是其发挥药理作用的重要靶点[3]，因此CYP2D6 和DRD2 基因多态性可能是导致阿立哌唑药物作用存在个体差异的重要原因。然而，目前尚缺乏探讨CYP2D6 和DRD2 基因-基因交互作用与阿立哌唑治疗精神分裂症疗效的关系。故本研究对CYP2D6 和DRD2 突变位点进行检测，以探讨CYP2D6 和DRD2 基因多态性及其交互作用与阿立哌唑疗效的关系，为阿立哌唑的个体化用药提供参考。

1 对象和方法

1.1 对象 选取2017 年6 月至2019 年2 月本院收住的120 例精神分裂症患者为研究对象，其中男56 例，女64 例；年龄20～51（35.84±8.72）岁。入组标准：（1）年龄18～60 岁；（2）符合国际疾病分类第10 版（ICD-10）关于精神分裂症的诊断标准；（3）首发或复发的精神分裂症急性发作期，阳性与阴性症状量表（PANSS）总分≥60 分；（4）汉族；（5）肝肾功能正常。排除标准：（1）合并严重躯体疾病及脑器质性疾病；（2）有精神活性物质滥用史；（3）患有其他重性精神疾病；（4）妊娠或哺乳期妇女；（5）肝肾功能异常；（6）难治性精神分裂症。本研究经医院医学伦理委员会审查通过，所有患者或家属签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 阿立哌唑治疗 入组患者均予阿立哌唑（商品名：博思清，规格：5mg×20 片，国药准字H20060521，成都康弘药业集团股份有限公司）单一药物治疗，初始剂量5mg/d，根据患者耐药状况及病情变化调整剂量，1 周内加至15mg/d，最大剂量可加至30mg/d，连续治疗4周。观察期间可酌情配合少量苯二氮花卓类和拮抗不良反应的药物。

1.2.2 问卷调查 自行设计调查表，收集入组患者的基本信息（性别、年龄、身高、体重等）、生活习惯（吸烟史、饮酒史、体育锻炼情况等）、疾病情况（首次发病年龄、总病程、用药情况等）。

1.2.3 临床疗效评定 采用PANSS 对患者治疗前后的阳性症状、阴性症状和一般精神病理症状进行评分，以4 周末PANSS 减分率评定疗效，≥50%为有效，＜50%为无效。PANSS 减分率=（治疗前PANSS 总分-治疗后PANSS 总分）/（治前PANSS 总分-30）×100%。PANSS 评定由2 位中级以上职称的医师同时进行，一致性培训Kappa 值＞0.8。

1.2.4 基因型检测 采用多重高温连接酶检测反应技术（iMLDR）进行CYP2D6 和DRD2 基因分型。具体操作步骤如下，（1）DNA 提取：采集患者血液2ml，加入乙二胺四乙酸抗凝，1 周内抽提DNA，-80℃保存待用。（2）DNA样本稀释：采用琼脂糖电泳对DNA 样本进行质量检查及浓度估计，再根据估计的浓度将样本稀释到工作浓度5～10ng/μl；（3）多重PCR 反应体系包括1xGC-I buffer、Mg2+3.0mM、dNTP 0.3mM、HotStarTaq 聚合酶1U、DNA模板1μl 和多重PCR 引物1μl。循环程序：95℃2min，94℃20s，65℃40s，72℃l.5min，共11 个循环；94℃20s，59℃30s，72℃1.5min，共24 个循环；72℃2min。（4）多重PCR 产物纯化：在PCR 产物中加入ExoI/SAP 酶lul，37℃温浴1h，然后75℃灭活15min。（5）高特异双连接反应体系包括10×连接缓冲液1μl、高温连接酶0.25μl、5′连接引物混合液0.4μl，3′连接引物混合液0.4μl、纯化后多重PCR 产物2μl 和ddH2O 6μl。连接程序为94℃1min，56℃4min，共38 个循环。（6）连接产物上全自动DNA测序仪（3730XL，美国ABI 公司）测序。

1.3 统计学处理 应用SPSS 23.0 统计软件。计数资料用率表示，组间比较采用χ2检验。计量资料用表示，组间比较采用两独立样本t检验。采用Hardy-Weinberg遗传平衡检验CYP2D6 和DRD2 基因型频率。采用多因子降维法（MDR）分析基因-基因的交互作用。采用多因素logistic 逐步回归分析估计CYP2D6 和DRD2 基因多态性及其交互作用的效应。检验标准为双侧检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 有效组与无效组一般资料比较 120 例精神分裂症患者阿立哌唑治疗有效69 例，无效51 例。两组患者性别、年龄、BMI、首发年龄、PANSS 基线总分比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05），见表1。

2.2 基因遗传平衡检验 对CYP2D6（rs1065852、rs1135840）和DRD2（rs1799732、rs1800497）的基因型频率进行Hardy-Weinberg 遗传平衡检验，发现有效组与无效组各多态性位点的观察值和预期值比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05），这表明研究对象来自遗传平衡群体，有较好的代表性。

2.3 有效组与无效组CYP2D6 和DRD2 等位基因及基因型分布 有效组与无效组CYP2D6 基因rs1065852位点等位基因及基因型频率分布比较，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；rs1135840 位点等位基因及基因型频率分布比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。DRD2基因rs1799732、rs1800497 位点等位基因及基因型频率分布比较，差异均有统计学意义（均P＜0.05），见表2。

表1 有效组与无效组一般资料比较

表2 有效组与无效组CYP2D6 和DRD2 等位基因及基因型分布[例（%）]

2.4 CYP2D6 和DRD2 基因-基因交互作用与阿立哌唑疗效的关系 本研究同时纳入CYP2D6 和DRD2 基因各2 个位点进行基因-基因交互作用的MDR 分析，结果显示最佳模型包含了CYP2D6（rs1065852）和DRD2（rs1799732、rs1800497），此模型的训练样本准确度（0.7658）、验证样本准确度（0.6641）及交叉验证一致性（10/10）均最高，经1 000 次置换检验有统计学意义（P＜0.05），这表明rs1065852、rs1799732、rs1800497 的交互作用对阿立哌唑治疗精神分裂症的疗效有影响，见表3 和图1。

表3 CYP2D6 和DRD2 基因-基因交互作用模型

2.5 CYP2D6 和DRD2 基因多态性及其交互作用的效应 以患者CYP2D6（rs1065852、rs1135840）和DRD2（rs1799732、rs1800497）基因多态性及MDR 筛选的基因-基因交互作用项为自变量，阿立哌唑治疗精神分裂症4 周末疗效为因变量进行多因素logistic 逐步回归分析。结果显示rs1065852、rs1799732、rs1800497 及其交互作用均与阿立哌唑治疗精神分裂症的疗效有关。CYP2D6 基因rs1065852 位点CT/TT 型患者有效的可能性是CC 型的3.269 倍；DRD2 基因rs1799732 位点Ins/Del 型患者有效的可能性是Ins/Ins 型的0.188 倍；DRD2 基因rs1800497 位点CT/TT 型患者有效的可能性是CC 型的3.314 倍；3 个位点间存在正交互作用（OR=3.395，95%CI：1.047～11.001），见表4。

3 讨论

图1 CYP2D6 和DRD2 基因-基因交互作用模式图（注：方格左侧直条表示有效，右侧直条表示无效）

表4 CYP2D6 和DRD2 基因多态性及其交互作用的效应分析

阿立哌唑是治疗精神分裂症的常用药物，对精神分裂症患者阳性症状及阴性症状均有较好的改善[4]，但在临床实践中存在药物疗效个体差异大的难题。药物遗传学认为药物反应的个体差异主要受遗传因素的影响。研究表明，阿立哌唑在体内主要由CYP2D6 代谢[5]，并通过对脑内DRD2 的部分激动作用产生抗精神病的效果[6]。研究发现，药物代谢酶CYP2D6 的突变可导致酶活性和数量的改变，从而影响药物的体内过程[7]，而DRD2 基因多态性可影响脑内受体的密度以及与药物的亲和力[8]，这可能是引起阿立哌唑药物作用个体差异的重要分子基础。

CYP2D6 基因位于染色体22q13.1 区域，存在80 多种等位基因突变位点[9]。研究表明，CYP2D6 的基因多态性存在明显的种族差异，在亚洲人群中最常见的突变位点是rs1065852（C100T），其外显子1 第100 位碱基C为T 取代，造成表达的脯氨酸变为丝氨酸，突变后可形成一种不稳定的、活性更低的代谢酶[10]。本研究在阿立哌唑治疗的第4 周末考察了rs1065852 基因型与阿立哌唑治疗精神分裂症临床疗效的关系，结果显示携带T 等位基因的患者疗效较野生CC 型好，与张璇等[11]的结果基本一致。DRD2 基因位于染色体11q22～23 区域，存在若干等位基因突变位点，其中与DRD2 功能最密切的位点为rs1799732（-141 C Ins/Del）和rs1800497（Taq1A）[12]。但目前探讨这2 个位点与阿立哌唑治疗精神分裂症临床疗效关系的研究较少且结果不一。Wu 等[13]报道称，携带-141 C 1ns/Del 基因型的患者对阿立哌唑的反应性较其他基因型患者差。Kwon 等[14]选取90 例精神分裂症患者进行TaqlA 基因型与阿立哌唑药物疗效的关系研究，结果观察到TT 基因型患者对阿立哌唑的疗效较好。但Miura 等[15-16]研究发现，-141C 1ns/Del 多态性及Taq1A 多态性与阿立哌唑临床疗效之间并不存在关联。笔者分析以往研究存在争议的原因，可能是由于影响药物临床应答的遗传因素为多基因作用模式，以往的研究多关注单一基因多态性的影响，尚无研究探讨基因-基因交互作用与阿立哌唑疗效的关系。因此，本研究首次基于MDR 筛选影响阿立哌唑疗效的最优基因-基因交互作用模型，并结合多因素logistic 逐步回归分析估计CYP2D6 和DRD2 基因各多态性位点及其交互作用的效应，结果显示rs1065852、rs1799732、rs1800497 位点多态性与阿立哌唑治疗精神分裂症的疗效相关，且这3 个位点多态性对阿立哌唑疗效的影响存在正交互作用。

综上所述，本研究揭示了CYP2D6 基因rs1065852位点和DRD2 基因rs1799732、rs1800497 位点多态性及其交互作用与阿立哌唑临床疗效的关联，为进一步寻找阿立哌唑治疗精神分裂症疗效的预测指标、建立抗精神病药物个体化给药模式提供了线索。本研究结果提示CYP2D6（rs1065852）和DRD2（rs1799732、rs1800497）基因多态性与阿立哌唑治疗精神分裂症疗效相关，其对阿立哌唑疗效的影响存在正交互作用。但本研究也存在不足，如样本量较少、观察时间仅4 周、只检测CYP2D6 和DRD2 基因部分多态性位点、研究对象来自同一家医院等。今后将扩大样本量、延长随访时间、探索新的多态性位点、开展多中心研究来进一步证实。