精神分裂症断裂基因1基因多态性与帕利哌酮治疗精神分裂症疗效及微小RNA-134-5p关联性分析

敬琳，杨昆，姚静，姜心梅，吴林林

作者单位：绵阳市第三人民医院（四川省精神卫生中心）精神科，四川 绵阳621000

精神分裂症属于严重的精神类疾病，病人常有思维、知觉、行为和情感等多种障碍，但通常意识和智能功能正常［1］。精神分裂症的具体病因目前尚不清楚，但有研究指出精神分裂症断裂基因1（dierupted in schizophrenia 1，DISC1）的突变能够引起神经元功能异常，与精神分裂症的发生发展具有一定联系，但具体机制目前尚不清楚［2］。微小RNA（miRNA）在参与神经系统的分泌、坏死、凋亡过程，相关研究显示［3］，精神分裂症病人中微小RNA-134-5p（miR-134-5p）水平显著降低，在精神分裂症的诊断中具有一定意义。帕利哌酮是利培酮的代谢产物，能够拮抗中枢神经系统多巴胺2受体和5-羟色胺2受体，临床上多用于治疗精神分裂症和分裂情感性障碍等精神障碍疾病［4］。本研究主要探究精神分裂症病人DISC1基因多态性与帕利哌酮疗效及miR-134-5p之间的联系。

1 资料与方法

1.1一般资料选取2018年3月至2019年3月绵阳市第三人民医院心理科和神经内科就诊病人，参照2015中国精神分裂症防治指南《中国精神分裂症防治指南》第二版中精神分裂症的诊疗原则，结合病人病史、临床表现、精神检查、ICD-10（国际疾病）分类以及实验室检查等确诊为精神分裂症病人109例作为疾病组，病人病情持续存在1年以上；有良好的经济条件，能够配合服用帕利哌酮；使用阳性与阴性症状量表（PANSS）总分介于60～120分之间，体质量指数（BMI）介于18.5～24.9 kg∕m2，近30 d内未服用抗精神病药物，无明显自杀倾向，且排除脑器质性病变及躯体疾病［5］。109例中男性57例，女性52例，年龄（36.2±12.3）岁，年龄范围为23～57岁。因多种原因失访，109例中最终有90例病人参与完成试验。选取同期体检的健康人作为健康组，组中排除精神病史或精神病家族史者，且组内各成员之间无血缘关系。健康组共纳入109例，其中男性65例，女性44例，年龄（38.5±13.6）岁，年龄范围为20～60岁。两组性别、年龄等一般资料比较，差异无统计学意义，见表1。本研究符合《世界医学协会赫尔辛基宣言》相关要求，病人或近亲属及健康体检者对研究方案签署知情同意书。

表1 疾病组和健康组一般资料比较

1.2方法

1.2.1 基因型检测 采集两组受试者外周血，采用组织DNA提取试剂盒（赛默飞世尔科技公司）提取所有受试者基因组DNA，DNA样本保存于-40℃冰箱。DISC基因多态性位点包括4个（rs821616、rs6675281、rs11122319、rs1417584），采用Q5超保真DNA聚合酶分别对4个位点进行PCR扩增（扩增引物信息见表2）。PCR反应条件：预变性：95℃ 5 min；变性：95℃ 30 s，退火：60 ℃30 s，延伸：72 ℃ 30 s，共40个循环；延伸：72 ℃ 10 min。PCR扩增后采用琼脂糖凝胶电泳进行DNA分离回收。对目的片段进行测序分析，判断受试者DISC基因型。

1.2.2 治疗方法 疾病组病人均采用帕利哌酮缓释片（西安杨森制药有限公司，生产批号J20170010）进行治疗，口服，每日1次，每次6 mg（根据病人治疗效果及不良反应耐受度可根据病情增加药量，最大药量不超过12 mg∕d）。健康组不参与治疗。

1.2.3 临床症状评估 采用阳性和阴性症状量表（PANSS）评估疾病组病人治疗前后精神症状改善程度［6］，内容包括16项一般精神病理量表，7项阳性量表和7项阴性量表。PANSS量表每项分为7个等级，1为正常，2～7表示症状逐渐加重，7为极重度。分别于治疗前和治疗6个月时对病人进行评估。采用精神分裂症认知功能成套测验共识版（MCCB）检测病人治疗前和治疗后6个月认知功能评分［7］。

表2 DICS基因PCR引物信息

1.2.4 血清miR-134-5p检测 疾病组于治疗前和治疗6个月时，健康组于体检时采集空腹静脉血5 mL，分离血清，并保存于-80℃。采用TRIZOL法提取血清总RNA，并采用NanoDrop（赛默飞世尔科技公司）检测提取RNA浓度，以A260∕280介于1.9～2.1视为提取RNA合格。采用反转录试剂盒（赛默飞世尔科技公司）对提取RNA进行逆转录合成cDNA。采用Q-PCR检测miR-134-5p水平，以GAPDH作为内参，以健康组作为1。

1.3统计学方法所有数据均采用SPSS20.0统计软件分析，以例（%）表示计数资料，组间比较采用χ2检验；计量以xˉ±s表示，组间对比分析采用独立样本t检验。不同基因型精神分裂症病人间各项指标比较采用方差分析。P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1精神分裂症病人DISC1基因多态性疾病组DISC1 SNPs位点进行DNA测序分析显示，rs6675281位点均为纯合子CC。rs821616 SNPs位点共有3中基因型，为 AA、AT、TT；rs11122319和 rs1417584 SNPs位点包含三种基因型，AA、AG、GG。健康组除rs6675281外其他3个位点经哈迪-温伯格（Hardy-Weinberg）检验，差异无统计学意义（P＞0.05），符合遗传平衡理论。疾病组与健康组rs1417584 SNPs位点基因型及等位基因相比，差异有统计学意义（P＜0.05）；其他基因相比，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表3。

2.2 rs821616基因型病人治疗效果及血清miR-134-5p水平比较疾病组所有病人帕利哌酮治疗后PANSS评分均较治疗前降低，MCCB评分较治疗前升高，其中TT组病人治疗后PANSS评分低于其他两组，MCCB评分高于其他两组，差异有统计学意义（P＜0.05）。三组治疗后miR-134-5p较治疗前升高，且高于健康组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表4。

2.3 rs11122319基因型病人治疗效果及血清miR-134-5p水平比较疾病组所有病人治疗后PANSS评分均较治疗前有所降低，MCCB评分较治疗前升高，其中GG组、AG组治疗后PANSS评分低于健康组，GG组MCCB评分高于AG组、AA组和健康组，差异有统计学意义（P＜0.05）。三组治疗后miR-134-5p较治疗前升高，其中GG组、AG组高于健康组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表5。

2.4 rs1417584基因型病人治疗效果及血清miR-134-5p水平比较所有病人治疗后PANSS评分均较治疗前有所降低，MCCB评分较治疗前升高，其中GG组、AG组病人治疗后PANSS评分低于健康组，GG组病人MCCB评分高于其他两组，差异有统计学意义（P＜0.05）。三组病人治疗后miR-134-5p较治疗前升高，其中GG组高于AG组、AA组和健康组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表6。

3 讨论

基因组水平上单个核苷酸的变异能够引起其编码的基因出现异常，这种单个核苷酸变异引起基因功能发生改变称为单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP），其功能位点称为SNPs位点［8］。DISC1是目前发现与精神分裂症发病相关的基因之一，其编码的蛋白是一种精神分裂相关的蛋白质，其功能涉及神经元的发生和神经元的可塑性，目前已有研究表明DISC1在神经元突触的生长、线粒体转运等过程中发挥重要作用［9］。因此，通过研究DISC1基因多态性对精神分裂症的诊断、治疗以及预防具有积极意义。本研究中，以109例健康人作为健康组，以109例精神病病人作为疾病组（失访19例），对DISC1基因多态性进行分析。结果显示，rs6675281为纯合子CC，rs821616、rs11122319和rs1417584三个位点在健康组和疾病组中的对比分析结果显示，rs821616位点基因型在两组间差异有统计学意义（P＜0.05），表明rs821616位点可能与精神分裂症的发生之间存在相关性。根据Wang等［10］研究，DSCI1基因rs821616基因型在中国人群中健康人和精神分裂症病人间存在明显差异。

表3 精神分裂症DISCI基因多态性分析∕例（%）

表4 rs821616基因型病人治疗效果及血清miR-134-5p水平比较∕±s

表4 rs821616基因型病人治疗效果及血清miR-134-5p水平比较∕±s

注：与健康组比较，a P＜0.05；与AA组相比，b P＜0.05；PANSS为阳性与阴性症状量表，MCCB为精神分裂症认知功能成套测验，miR-134-5p为微小RNA-134-5p

组别健康组疾病组AA AT TT F值P值例数109 3 34 53 PANSS∕分治疗前61.4±8.9 73.2±5.2a 76.3±6.7a 74.7±9.2a 0.485 0.618治疗后61.4±8.9 59.4±5.8 57.8±6.1 46.3±7.1ab 32.810 0.000 t值—3.068 11.905 17.791 P值—0.037 0.000 0.000 MCCB∕分治疗前138.6±49.3 120.3±32.2 122.4±35.4 126.6±31.9 0.193 0.825治疗后138.6±49.3 131.3±32.1 142.5±34.5 154.7±32.3ab 0.506 0.605 t值—0.419 2.371 4.506 P值—0.697 0.021 0.000 miR-134-5p治疗前0.27±0.02 0.23±0.15a 0.26±0.17 0.27±0.15 0.845 0.433治疗后0.27±0.02 0.30±0.11a 0.32±0.07a 0.41±0.09ab 13.185 0.000 t值—0.652 1.903 5.826 P值—0.550 0.064 0.000

表5 rs11122319基因型病人治疗效果及血清miR-134-5p水平比较∕±s

表5 rs11122319基因型病人治疗效果及血清miR-134-5p水平比较∕±s

注：与健康组比较，a P＜0.05；与AA组相比，b P＜0.05；与AG组相比，c P＜0.05；PANSS为阳性与阴性症状量表，MCCB为精神分裂症认知功能成套测验，miR-134-5p为微小RNA-134-5p

组别健康组疾病组AA AG GG F值P值例数109 4 19 67 PANSS∕分治疗前61.4±8.9 73.8±5.5a 74.6±7.7a 75.5±8.9a 0.140 0.870治疗后61.4±8.9 60.8±8.5 52.6±8.1ab 50.1±7.3ab 4.302 0.017 t值—2.568 8.581 18.062 P值—0.042 0.000 0.000 MCCB∕分治疗前138.6±49.3 124.8±33.1 126.2±34.2 126.2±36.7 0.003 0.998治疗后138.6±49.3 135.3±41.2 142.8±37.9 179.0±51.2abc 5.18 0.008 t值—0.397 1.417 6.861 P值—0.705 0.165 0.000 miR-134-5p治疗前0.27±0.02 0.24±0.12a 0.27±0.18 0.21±0.14a 1.232 0.297治疗后0.27±0.02 0.29±0.06 0.36±0.06a 0.40±0.08ab 5.486 0.006 t值—1.342 2.068 9.645 P值—0.228 0.051 0.000

表6 rs1417584基因型病人治疗效果及血清miR-134-5p水平比较∕±s

表6 rs1417584基因型病人治疗效果及血清miR-134-5p水平比较∕±s

注：与健康组比较，a P＜0.05；与AA组相比，b P＜0.05；与AG组相比，c P＜0.05；PANSS为阳性与阴性症状量表，MCCB为精神分裂症认知功能成套测验，miR-134-5p为微小RNA-134-5p

组别健康组疾病组AA AG GG F值P值例数109 5 14 71 PANSS∕分治疗前61.4±8.9 74.2±6.1a 75.1±6.9a 75.4±6.5a 0.085 0.918治疗后61.4±8.9 62.8±8.4 53.3±8.0ab 49.8±7.7ab 8.214 0.001 t值—2.456 7.721 21.407 P值—0.040 0.000 0.000 MCCB∕分治疗前138.6±49.3 126.4±34.2 125.7±35.1 126.2±34.7 0.001 0.998治疗后138.6±49.3 137.8±40.6 144.3±38.4c 176.6±45.5ab 4.459 0.014 t值—0.480 1.338 7.422 P值—0.644 0.193 0.000 miR-134-5p治疗前0.27±0.02 0.22±0.13a 0.18±0.17a 0.22±0.14a 0.193 0.825治疗后0.27±0.02 0.29±0.08 0.29±0.12 0.39±0.13abc 4.671 0.012 t值—1.025 1.978 7.498 P值—0.335 0.059 0.000

帕利哌酮是利培酮在体内代谢的主要产物，能够对中枢多巴胺2受体及5-羟色胺受体产生拮抗作用，同时又对α1、α2肾上腺素能受体等产生拮抗作用［11］。本研究中，所有病人均采用帕利哌酮单药治疗，通过对所有病人治疗前以及治疗后6个月时进行PANSS和MCCB检测发现帕利哌酮对所有基因型病人均具有一定治疗效果，经治疗后病人PANSS评分降低，MCCB评分升高，表明治疗后病人精神分裂症状有所改善，认知功能有所恢复。对不同基因型病人PANSS评分MCCB评分比较发现，rs821616基因型病人中TT型病人PANSS评分较低，MCCB评分较高，表明帕利哌酮对rs821616基因型中TT型病人治疗效果更优；rs11122319和rs1417584基因型病人中GG型和AG型病人治疗效果优于AA型。结果表明，帕利哌酮对不同基因型病人治疗效果存在差异。

本研究中，纯合子AA型在所有基因型中治疗效果均低于其他基因型，提示帕利哌酮对纯合子AA型病人治疗效果欠佳。根据Tarik等［12］研究，rs821616基因型病人中AA型纯合子病人编码Ser704Cys多态性的丝氨酸能够促进酪氨酸强化酶的磷酸化水平，促进多巴胺的合成。而本次研究中ra821616 AA型病人帕利哌酮治疗效果较差，可能是由于帕利哌酮作为利培酮的代谢产物，可经5羟色胺2受体和多巴胺2受体联合拮抗产生介导发挥作用，而AA型病人合成多巴胺相对过多，因此对帕利哌酮疗效发挥有一定的干扰作用。rs11122319和rs1417584基因型报道较少，但GG型和GA型病人治疗效果较好，因此可以作为预测帕利哌酮治疗效

果［13-14］。

MiR-134-5p在精神分裂症疾病的发生发展过程中发挥重要作用，根据相关研究显示［15］，精神分裂症病人中miR-134-5p水平显著降低，虽然目前miR-134-5p在精神分裂症的发病过程中具体机制尚不清楚，但miR-134-5p属于miRNA（微小核糖核酸），参与大部分蛋白质的编码基因调节，而人体神经系统近70%miRNA可表达体现。miR-134-5p可与人体脑组织高表达的Chrdl-1蛋白拮抗及和有丝分裂特异微血管Dcx蛋白相作用，在脑神经元的细胞分化、增殖、迁移以及凋亡过程中发挥调节作用，因此可以作为精神分裂症的诊断标志物。本研究中，病人接受帕利哌酮治疗后miR-134-5p水平出现上调，其中rs821616基因型中TT型、AT型，rs11122319和rs1417584基因型病人中GG型均高于其他基因型。MiR-134-5p水平变化趋势与PANSS评分及MCCB评分结果相一致。表明miR-134-5P的升高可能与病人疾病改善有关［16-17］。

综上所述，帕利哌酮可以改善精神分裂症病人精神病性症状，一定程度上改善病人认知功能，提高miR-134-5p水平，不同DISC1基因型病人间治疗效果存在差异。但是，本研究中所纳入样本量较小，且试验结果容易受到地域因素影响，受实验条件限制，因此研究结果可能具有一定局限性。