甲状腺功能相关基因多态性与抑郁障碍及抗抑郁治疗疗效的相关性研究

汪艳丽，韩彩莉，李 卫，谭文云，徐盼盼，张瑛琪，苏冠丽，靳小静

（河北医科大学第一医院 a.精神卫生科；b.医务处；c.胃肠外科；d.急诊科，石家庄 050000）

抑郁症是一种心理、情感障碍疾病，是患病率最高的精神疾病之一，主要表现为情绪难以自控、认知或行为改变、兴趣减退等，严重威胁患者的身心健康，对家庭与社会均造成巨大伤害[1]。数据统计显示，我国居民终生抑郁症患病率约为13.2%，其中重度抑郁症的自杀死亡率高达15%～25%[2]。抑郁症发病机制复杂，具体病因尚未明确，其中遗传因素与内分泌紊乱是公认的抑郁症危险因素[3]。

甲状腺是人体内最大的内分泌腺，可合成甲状腺激素，具有调节机体代谢，维持内分泌平衡的重要作用[4]。甲状腺功能减弱会使人出现情绪低落、反应迟钝、言语低沉、智力下降等症状，甚至会导致抑郁症[5]。临床研究表明[6]，抑郁症患者存在下丘脑-垂体-甲状腺轴功能低下，体内激素水平显著低于健康人群。另有研究发现基因单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）与甲状腺功能密切相关[7]，如磷酸二酯酶8B（phosphodiesterase 8B，PDE8B）、戴帽蛋白肌Z 系B（recombinant capping protein muscle Z line beta，CAPZB）、核受体亚家族3C 组成员2（nuclear receptor subfamily 3 group C member 2，NR3C2）、磷酸二酯酶10A（phosphodiesterase 10A，PDE10A）和碘甲腺原氨酸脱碘酶Ⅰ（recombinant deiodinase，iodothyronine，type I，DIO1）等基因。然而这些基因SNP 与抑郁症之间的关系尚存在较大争议，不同基因型与抗抑郁治疗的疗效之间的关系还未见报道。对此，本研究旨在探讨甲功相关基因SNP 与抑郁障碍及抗抑郁治疗疗效的相关性，以期为探寻抑郁症病因提供数据支持，为抑郁症的防控提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究对象 回顾性选择2015 年3 月～2021年6 月于河北医科大学第一医院门诊或住院治疗的抑郁障碍患者为研究对象，并记录患者年龄、性别、体重指数（body mass index，BMI）、慢性病史、吸烟史、饮酒史等基本资料。入选标准：①年龄为18～70 周岁；②确诊为抑郁障碍；③研究所需资料齐全。排除标准：①并发自身免疫性疾病、严重肝肾功能不全或恶性肿瘤；②既往有精神药物滥用史；③其他精神疾病患者，如精神分裂症或双相障碍等；④孕产期或哺乳期女性；⑤研究所需资料缺失。另招募同期健康志愿者作为对照组，要求18～70 周岁，无严重躯体疾病，本人及一级亲属无任何精神疾病史。将抑郁障碍患者纳入研究组（n=328），健康志愿者纳入对照组（n=536）。观察组与对照组间年龄（t=1.494）、BMI（t=1.650）、性别（χ2=0.222）、吸烟（χ2=0.285）、饮酒（χ2=0.104）、高血压（χ2=0.026）、糖尿病（χ2=0.360）的差别无统计学意义（均P＞0.05）。本研究经我院伦理委员会审核并批准，所有研究对象均对本研究知情同意，并签字确认。

抑郁障碍诊断标准[8]：采用美国精神医学学会出版的《精神障碍诊断与统计手册》第4 版对抑郁障碍的诊断标准，即汉密尔顿抑郁量表17 项（Hamilton depression scale 17，HAMD-17）≥18 分。

抑郁障碍临床缓解标准：患者治疗8 周后进行HAMD-17 评估（焦虑/躯体化、体重、认知障碍、日夜变化、阻滞、睡眠障碍、绝望感等7 项因子分反映症状表型），若HAMD-17 评分≤7，则被认为临床缓解，否则视为未缓解。根据缓解状况，将抑郁障碍患者分为缓解组和未缓解组。

1.2 仪器与试剂 DNA 提取试剂盒（天根生化科技有限公司，北京）；漩涡震荡器（英国BIBBY 公司）；台式离心机、移液枪（德国 Eppendorf 公司）；S1000TM 热循环仪（美国BIORAD 公司）；SNP基因分型试剂盒及 TaqManPCR混合试剂盒（Thermo Fisher Scientific，美国）。

1.3 方法

1.3.1 标本采集及处理：患者入院次日清晨7 时空腹采集外周静脉血2 ml 于抗凝管中，置于-20℃医用冰箱保存备用。

1.3.2 甲状腺功能相关基因的多态性检测：①应用Assay designer 软件设计引物序列，见表1。②采用DNA 提取试剂提取患者组织样本中总DNA（使用多功能微孔板荧光分析仪，分别吸取2 μl DNA样本进行A260nm/A280nm检测，比值≥1.7 说明提取DNA 纯度符合要求）。③于兼容384 孔板的PCR仪上设定PCR 反应条件（94℃ 4 min，94℃ 20 s，56℃ 30 s，72℃ 1min，72℃ 3 min），启动PCR 反应。采用TaqMan assays（Thermo Fisher Scientific，美国）对各甲功相关基因SNP 进行基因分型。本研究基因分型成功率约为99.52%，重复测量10%的样品进行质控，一致率为100%。

表1 进行 SNP 基因型分型的 PCR 引物

1.3.3 治疗方法：采用单一抗抑郁药治疗抑郁障碍患者，每位患者治疗8 周：其中服用安非他酮149 例，阿格美拉汀31 例，文拉法辛38 例，度洛西汀34 例，帕罗西汀76 例。

1.4 统计学分析 统计分析采用SPSS 20.0 统计学软件进行。计数资料用n（%）表示，组间比较采用χ2检验；符合正态分布的计量资料用均数±标准差（±s）表示，两组组间比较采用独立样本t检验。多态性位点基因型频率使用 Hardy-Weinberg遗传平衡定理进行检验。P＜0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 候选甲功相关基因SNP 的基本信息 本研究共入选5 个与甲状腺功能相关的SNP，其基本信息见表2。5 个SNP 均符合Hardy-Weinberg 平衡，差异无统计学意义（P＞0.05）。

表2 观察组与对照组实验室检查结果对比

2.2 观察组与对照组各甲功相关基因SNP 等位基因及基因型频率比较 见表3。比较观察组与对照组各甲功相关基因SNP 等位基因及基因型频率，结果显示对照组和观察组rs2235544 位点A 等位基因占比49.53%，55.34%，AA 基因型人群占比23.13%，32.01%，差异均有统计学意义（χ2=5.486,8.233,均P＜0.05）；两组rs2046045 位点C 等位基因占比82.28%,92.23%，CC 基因型人群占比66.98%,86.59%，差异均有统计学意义（χ2=33.567,43.223,均P＜0.05）。

表3 观察组与对照组各甲功相关基因SNP 等位基因及基因型频率比较[n（%）]

2.3 甲状腺功能异常组和正常组各甲功相关基因SNP 等位基因及基因型频率比较 见表4。依据患者的甲状腺功能是否异常将观察组328 例患者分为异常组（n=141）和正常组（n=187）。比较两组各甲功相关基因SNP 等位基因及基因型频率，结果显示正常组和异常组rs2235544 位点A 等位基因占比（37.97%，58.87%），AA 基因型人群占比（22.99%，36.17%），差异具有统计学意义（χ2=14.094,6.825,均P＜0.05）；两组rs2046045 位点C 等位基因占比（79.14%,92.20%），CC 基因型人群占比（65.78%,86.52%），差异具有统计学意义（χ2=10.603,18.311,均P＜0.05）。

表4 甲状腺功能异常组和正常组各甲功相关基因SNP 等位基因及基因型频率比较[n（%）]

2.4 缓解组与未缓解组各甲功相关基因SNP 等位基因及基因型频率比较 见表5。比较缓解组与未缓解组各甲功相关基因SNP 等位基因及基因型频率，结果显示缓解组和未缓解组rs2235544 位点A等位基因占比（44.76%,56.93%），AA 基因型人群占比（24.61%,37.96%），差异具有统计学意义（χ2=9.453,7.984,均P＜0.05）；rs2046045 位点C 等位基因占比（83.51%,89.78%），CC 基因型人群占比（69.63%,81.75%），差异具有统计学意义（χ2=5.255,0.648,均P＜0.05）。

表5 缓解组与未缓解组各甲功相关基因SNP 等位基因及基因型频率比较[n（%）]

2.5 各甲功相关基因SNP 不同基因型间HAMD-17 总分及减分率比较 见表6。比较各甲功相关基因SNP 不同基因型治疗前后的HAMD-17 总分及减分率，结果显示rs2235544 位点的AC，CC 和AA 基因型患者治疗后HAMD 总分为4.87±1.15,4.94±1.06 和8.63±2.03，减分率为79.59±13.93,79.54±14.82 和62.96±14.16，差异具有统计学意义（t=10.928,5.678,均P＜0.05）。s2046045 位点的AC，AA 和CC 基因型患者治疗后HAMD 总分为（4.98±1.10,5.16±1.23 和7.54±1.89），减分率为（79.04±14.95,78.32±15.07 和66.95±12.43），差异均有统计学意义（F=7.158,2.212,均P＜0.05）。

表6 各甲功相关基因SNP 不同基因型间HAMD-17 总分及减分率比较

2.6 各甲功相关基因SNP 不同基因型与抑郁症症状表型的关系 见表7。rs2235544 位点的CC，AC和AA 基因型的患者在焦虑/躯体化（5.14±1.22,5.62±1.36 和5.81±1.79）、认知障碍（2.84±1.56,4.97±1.69 和5.13±1.84）、绝望感（2.91±1.26,4.83±1.65 和5.57±1.89）方面比较，差异均有统计学意义（F=2.735,8.560,10.338,均P＜0.05）。rs2046045 位点的AA，AC 和CC 基因型的患者在认知障碍（3.05±1.24,4.67±1.21 和5.09±1.22）、绝望感（2.87±1.19,4.75±1.72 和5.48±1.92）方面比较，差异具有统计学意义（F=4.369,3.576,均P＜0.001）。

表7 各甲功相关基因SNP 不同基因型与抑郁症症状表型的关系

3 讨论

抑郁症是指由于长期负面情绪或机体某器官发生功能障碍而引起的一种病理精神状态或慢性应激状态，发病率高且发病年龄跨度大，其发病机制与神经内分泌异常、单胺类神经递质及其受体异常、免疫机制异常、氨基酸或肽类功能失衡等多种因素有关[9]，对人们的生命健康造成严重威胁，对家庭与社会也是一种沉重的负担。由于基层医疗机构，患者本人及其亲友对抑郁症缺乏正确的认识，以致抑郁症一直以来都存在高患病率、低诊断率和低治疗率的现象[10]。另外，由于抑郁症防治效果差，患者数量仍以11.3%的增长率逐年增加[11]，因此对抑郁症进行早期防控已然迫在眉睫。

下丘脑-垂体-甲状腺轴在神经内分泌中发挥着重要作用，相当一部分的抑郁症患者会同时伴随不同程度的甲状腺功能异常。有研究发现超过40%甲减患者发生抑郁症状[12]，而部分抑郁症患者外周血中甲状腺激素并无异常却在脑内处于甲减状态。甲减的症状与抑郁症十分相似，主要体现为情绪低落、反应迟钝、记忆力下降等，因而往往由于甲减的发生使抑郁症患者病情加重。有研究发现，在经过正规治疗4 周后，抑郁症患者血清中的三碘甲状原氨 酸（triiodothyronine，T3）、甲状腺素 （thyroxin，T4）、游离甲状腺素（Free thyroxine，FT4）以及（free triiodothyronine，FT3）均有不同程度的上升，促甲状腺激素（thyroid stimulating hormone，TSH）有所降低。另有研究显示，重度抑郁患者血清中FT4显著降低，在经过8 周的治疗后水平上升且趋于正常水平。这提示，甲状腺相关激素在抑郁症中发挥着重要作用，调节抑郁症患者的甲状腺相关激素水平对于患者的病情好转具有重要意义。近年来临床开始尝试将甲状腺激素用于抑郁症的辅助治疗中，并取得了一定的成效，但是不同的患者治疗效果存在明显差异。随着遗传学的迅速发展，抑郁症的遗传学基础逐渐被阐明，越来越多的研究者发现了SNP 与抑郁症治疗效果的关系。因此，探究甲状腺功能相关的SNP 与抑郁障碍及抗抑郁药治疗效果的关系对于临床治疗抑郁症具有重要意义。

研究显示[13-14]，由DIO1 基因编码的1 型脱碘酶在FT4 转化为FT3 的过程中发挥重要作用，因此极有可能通过1 型脱碘酶影响体内FT3 的浓度，最终对机体产生各种影响。既往研究[15]发现，rs2235544 位于DIO1 基因的内含子3 中，该位点与机体FT3，FT4 的循环平衡密切相关[16-17]。这提示rs2235544 位点的基因型不同会对机体内甲状腺相关激素的变化造成一定影响。本研究结果显示，rs2235544 位点A 等位基因及AA 基因型在抑郁障碍患者中占比显著高于健康对照组，而抑郁障碍患者中甲状腺功能异常的患者中A 等位基因及AA 基因型的占比显著高于甲状腺功能正常的患者，这提示rs2235544 基因多态性与抑郁障碍患者的甲状腺功能存在密切联系，因此我们推测rs2235544 基因多态性可进一步影响抗抑郁药物的疗效。通过对比不同基因型患者的抗抑郁疗效可知，未缓解患者rs2235544 位点A 等位基因及AA 基因型在抑郁障碍患者中的占比显著高于缓解的患者。此外，在rs2235544 患者中，与AC，CC 基因型患者相比，AA 基因型患者在治疗后HAMD 总分更高，减分率更低。这提示，rs2235544 基因多态性与抗抑郁药物的疗效有关，A 基因为抑郁障碍及抑郁症患者治疗效果不佳的危险基因。究其原因，这可能是由于rs2235544 位点的多态性改变了DIO1 基因的活性，从而使FT4 和FT3 的转化速度减慢，降低了机体甲状腺功能，导致甲减症状加重，从而影响抑郁症患者的治疗效果。因此，针对携带rs223554位点A 等位基因的患者来说，通过多种甲状腺相关激素进行联合治疗会比单纯FT4 或FT3 治疗具有更大的优势。PDE8B 基因位于第5 号染色体，是在人体甲状腺中表达量最高的基因。研究显示[18]，PDE8B 基因的表达可催化水解cAMP，从而使反应链断裂，降低甲状腺球蛋白及T3，T4 水平。另有研究显示[19]，PDE8B 基因内含子1 中的rs4704397，rs6885099 及 rs2046045 的多态性与甲状腺相关激素密切相关。其中rs2046045 位点的多态性可影响cAMP 水平以及血清TSH 水平的变化，rs2046045 位点的C 等位基因与甲状腺功能的衰退存在密切关系。在本研究中，我们发现PDE8B 基因的rs2046045 位点C 等位基因及CC 基因型在抑郁障碍患者中占比显著高于健康对照组，而抑郁障碍患者中甲状腺功能异常的患者中C 等位基因及CC基因型的占比显著高于甲状腺功能正常的患者，提示rs2046045 基因多态性与抑郁障碍患者的甲状腺功能密切相关。通过对比不同基因型患者的抗抑郁疗效可知，未缓解患者rs2235544 位点C 等位基因及CC 基因型在抑郁障碍患者中的占比显著高于缓解的患者。与AA，AC 基因型患者相比，CC 基因型患者在治疗后HAMD 总分更高，减分率更低。这提示rs2046045 位点的C 基因为抑郁障碍及抑郁症患者治疗效果不佳的危险基因。究其原因，本研究推测这可能是由于rs2046045 位点的多态性通过刺激 TSH 使cAMP 的降解失活，造成信号被阻断，从而导致甲状腺功能降低，影响治疗效果。因此，在携带rs2046045 位点C 等位基因的患者治疗中应特别注意cAMP 水平以及血清TSH 的变化。此外，本研究还发现，rs2235544 各基因型的患者在焦虑/躯体化、认知障碍、绝望感之间存在显著差异，AA 型患者的焦虑/躯体化、认知障碍、绝望感得分显著高于AC，CC 基因型；rs2046045 各基因型的患者在认知障碍、绝望感之间存在显著差异，CC 型患者的认知障碍、绝望感得分显著高于AA，AC 基因型，提示rs2235544 位点A 等位基因和rs2046045 位点C 等位基因与抑郁症单一症状或某一临床表型以及病情的严重程度相关，这进一步说明了rs2235544 位点A 等位基因和rs2046045 位点C 等位基因为影响抑郁症患者治疗疗效的危险基因。

本研究存在以下局限性：①本研究为单中心研究且研究样本数量有限，因此所得结论还需多中心及更大样本的研究对其进行验证及补充；②由于研究条件所限，本研究仅检测了上述5 个与甲状腺功能相关的SNP 位点，希望今后能对其他SNP 位点进行研究以提高对基因多样性影响甲状腺功能的认识。

综上所述，DIO1 基因rs2235544 及PDE8B 基因rs2046045 多态性与抑郁障碍及抑郁症疗效相关；rs2235544 位点的A 基因及rs2046045 位点的C 基因是抑郁障碍及抑郁症患者治疗效果不佳的危险因素。