TMTC1 基因多态性与精神分裂症的关联性

程甜甜 ，尹文卅 ，王 佳 ，卢玉梅 ，陈炫羽 ，聂胜洁 ，刘林林

（1）昆明医科大学法医学院，云南 昆明 650500;2）国家卫健委毒品依赖和戒治重点实验室，云南昆明 650500;3）云南省精神病医院/昆明医科大学附属精神卫生中心医务部，云南 昆明 650224;4）昆明市延安医院检验科，云南 昆明 650051）

精神分裂症是一种慢性的、严重的精神障碍，主要表现为感知、思维、情感、认知和行为方面的异常[1]。精神分裂症的病因及发病机制目前尚不清楚。基于双生子研究的Meta 分析显示遗传因素在精神分裂症中起重要作用，遗传力超过80%[2]。一项关于精神分裂症的全基因组关联分析（genome-wide association study，GWAS）提示TMTC1是精神分裂症的风险基因[3]。仅有的研究表明，TMTC1的rs679087 位点与精神分裂症有关[3]。为了进一步研究TMTC1基因与精神分裂症的相关性，本文选取了7 个SNP 位点进行多态性检测，探讨TMTC1基因与精神分裂症的关系。

1 资料与方法

1.1 研究对象

1.1.1 病例组选择2021 年12 月至2022 年6 月于云南省某精神病院就诊的精神分裂症患者。入组标准[4]：年龄16～70 岁，汉族，符合DSM-V精神分裂症诊断标准；排除标准[4]：合并其他精神病性障碍，脑器质性病变，脑外伤史，神经系统、免疫调节性疾病或严重躯体疾病，物质滥用史。

1.1.2 对照组选择2021 年12 月至2022 年6 月在昆明市某医院健康体检者。入组标准[4]：年龄16～70 岁，汉族，无精神疾病史或3 代以内的精神疾病家族史；排除标准[4]：脑器质性病变，脑外伤史，神经系统、免疫调节性疾病或严重躯体疾病，物质滥用史。

本研究已获得昆明医科大学伦理委员会批准（批号：KMMU2022MEC144），纳入的所有研究对象经招募后，由本人或监护人自愿签署知情同意书。

1.2 研究方法

1.2.1 SNP 位点选择及引物设计根据 NCBI、SZDB 2.0 数据库及国内外文献报道进行SNP 的选择，按照MAF >0.1 的标准[5]筛选。选取rs7503、rs10332、rs2023588、rs16934358、rs2113879、rs679087、rs4931240 7 个SNP 位点。使用Primer Premier 5.0 软件设计引物及探针。

1.2.2 基因分型采用SNPscanTM多重SNP 分型技术进行基因分型检测。

1.3 统计学处理

采用SPSS 26.0 统计软件包进行数据的统计和分析。计数资料（性别）采用卡方检验进行分析，计量资料（年龄）不符合正态分布采用非参数检验进行分析，用中位数和四分位数间距对年龄进行描述；使用SHEsisPlus 在线软件检验Hardy-Weinberg 平衡，计算TMTC1基因的基因型频率和等位基因频率，并对SNP 位点进行连锁不平衡和单倍型分析。使用SNPstats 在线分析软件对多重遗传模型进行Logistic 回归分析。P<0.05 表示差异具有统计学意义。

2 结果

TMTC1基因的7 个SNP 位点基因型频率分布均符合Hardy-Weinberg 平衡（P>0.05），说明研究的样本具有群体代表性。

2.1 一般资料比较

病例组共207 例，其中男性77 例（37.2%），女性130 例（62.8%）；年龄为（29.50±11.0）岁。对照组共186 例，男性114 例（61.3%），女性72 例（38.7%）；年龄为（36.00±21.0）岁。病例组和对照组年龄（Z=-3.782，P<0.001）和性别（χ2=22.764，P<0.001）比较差异均具有统计学意义。

2.2 等位基因和基因型频率比较

所选的7 个SNP 位点在病例组和对照组间等位基因频率和基因型频率分布在总体、男性、女性样本中差异均无统计学意义（P>0.05）。等位基因频率分布见表1；基因型频率分布见表2。

表1 2 组TMTC1 基因SNP 位点等位基因频率分布[n（%）]Tab.1 Allele frequency distribution of SNP sites in two groups of TMTC1 gene [n（%）]

表2 2 组TMTC1 基因SNP 位点的基因型频率分布[n（%）]Tab.2 Genotype frequency distribution of SNP sites in two groups of TMTC1 gene [n（%）]

2.3 不同遗传模式下TMTC1 基因SNP 与SCZ的关联性

将病例组和对照组TMTC1基因的7 个SNP 位点，在共显性、显性、隐性、超显性和对数加性遗传模型下与精神分裂症发病风险进行相关性分析。结果发现不同遗传模式下7 个SNP 位点多态性均与精神分裂症发病风险无关（P>0.05），见表3。

表3 不同遗传模式下2 组TMTC1 基因SNP 位点多态性[n（%）]（1）Tab.3 SNP polymorphisms of two groups of TMTC1 gene under different genetic patterns [n（%）]（1）

2.4 连锁不平衡分析及单倍型构建

使用SHEsisPlus 软件对TMTC1基因的7 个SNP 位点进行两两间连锁不平衡（LD）分析。结果提示rs10332 与rs16934358（D′=0.99，R2=0.1）、rs10332 与rs2023588（D′=0.98，R2=0.43）、rs16934358 与rs2023588（D′=0.99，R2=0.23）、rs16934358 与rs7503（D′=0.99，R2=0.1）之间存在高度连锁不平衡，其余位点两两之间存在弱连锁不平衡，见图1。对具有高度连锁不平衡的位点构建的单倍型进行分析，构建的8 种单倍型频率分布在病例组和对照组间差异无统计学意义（P>0.05），见表4。

图1 TMTC1 基因SNPs 间连锁不平衡分析Fig.1 Analysis of linkage disequilibrium between SNPs of TMTC1 gene

表4 TMTC1 基因的单倍型分布情况[n（%）]Tab.4 Haplotype distribution of the TMTC1 gene [n（%）]

3 讨论

精神分裂症的发病机制及其复杂，研究表明遗传风险或表观遗传风险导致大脑发育异常是精神分裂症的发病机制之一[6]。Mealer 等[3]通过全基因组关联分析研究发现糖基化在精神分裂症的病因中起重要作用。尸检研究发现，精神分裂症患者死后大脑中糖基化发生改变[7]。TMTCs家族是一种甘露糖基转移酶家族，是钙粘蛋白和原钙粘蛋白糖基化所必需的[8]。关于TMTC家族的研究，证实TMTCs在神经发育过程中至关重要[9-13]。

TMTC1基因是TMTC家族成员，编码靶向钙粘蛋白的跨膜O-甘露糖基转移酶1，主要位于内质网中，参与调节内质网钙稳态[14]。2017 年，Ngô等[15]在预测弓形虫感染与神经系统疾病相关性研究中，发现了与精神分裂症相关的19 个基因，TMTC1基因是其中之一。2020 年，TMTC1基因通过GWAS 明确与精神分裂症有关[3]。最近，TMTC1基因被鉴定为神经发育障碍的候选基因[16]。TMTC1基因在大脑中广泛表达[17]且有研究表明TMTC1基因是精神分裂症的风险基因[3]。但是，TMTC1基因是否存在其他与精神分裂症相关的风险位点尚不清楚。

本研究所选7 个SNP 位点在病例组和对照组中均符合Hardy-Weinberg 平衡，可进行后续分析。研究发现在病例组和对照组间TMTC1基因7 个SNP 位点等位基因频率和基因型频率分布差异均无统计学意义；对男性样本和女性样本分别进行分析发现差异仍无统计学意义。在不同遗传模式下，2 组间7 个SNP 基因型频率分布差异无统计学意义。这表明所选的7 个SNP 位点可能不是精神分裂症的风险位点。针对TMTC1基因7 个SNP 位点进行连锁不平衡分析，结果显示rs10332 与 rs16934358、rs10332 与 rs2023588、rs16934358 与rs2023588、rs16934358 与rs7503之间存在高度连锁不平衡，但构建的单倍型分布在2 组间分布差异无统计学意义。rs679087 位点在本次研究中结果无统计学意义，与先前文献报道结果不一致[3]，可能是由于样本量较少或不同人群间的遗传差异造成的。

本研究也存在一定的局限性，收集的病例组样本均来自云南地区的住院患者，不包括门诊就诊的患者，且样本量和检测位点数目相对较少，可能致使潜在的风险位点未被检出。因此在今后的研究中，将在不同地区的更大人群中，并覆盖更多的SNP 位点进行分析，寻找TMTC1基因的精神分裂症风险位点并探讨TMTC1导致精神分裂症发生的具体机制。