APOE基因多態(tài)性與精神分裂癥及患者認(rèn)知功能的關(guān)聯(lián)性研究

夏曉偉 孟召然 吳秀華 陳聲云 吳小立 韓自力

【關(guān)鍵詞】載脂蛋白E;基因多態(tài)性;精神分裂癥;認(rèn)知功能

精神分裂癥是一類病因未明的重性精神疾病，越來越多的研究表明它是由遺傳和環(huán)境因素交互作用引起的，遺傳度約為80%[1-2]。精神分裂癥患者普遍存在認(rèn)知功能障礙[3]。既往研究顯示認(rèn)知功能障礙是精神分裂癥的遺傳內(nèi)表型，與其他癥狀相比更具有可遺傳性，可能更接近其生物學(xué)本質(zhì)[4]。而精神分裂癥患者認(rèn)知功能障礙病因迄今尚未闡明。目前，精神分裂癥基因數(shù)據(jù)庫中共有1008個基因的8788個多態(tài)性位點，APOE基因就在其中。有研究顯示，APOEε4等位基因是精神分裂癥的危險等位基因[5]。而APOE基因多態(tài)性與認(rèn)知功能缺陷有關(guān)，參與了大腦神經(jīng)功能的修復(fù)，已知APOEε4等位基因是以認(rèn)知功能損害為主要特征的阿爾茨海默病的遺傳易感因素[6]。我們由此提出了APOE基因多態(tài)性是否與精神分裂癥認(rèn)知功能損害有關(guān)聯(lián)性的疑問。目前關(guān)于全面廣泛評定精神分裂癥患者的語言學(xué)習(xí)記憶、處理速度、注意/警覺、工作記憶和執(zhí)行功能等認(rèn)知功能與APOE基因多態(tài)性關(guān)系的研究鮮有報道。本研究組采用中文版精神分裂癥成套認(rèn)知功能評定工具全面評估認(rèn)知功能，并采用PCR-DNA測序檢測基因多態(tài)性，探討APOE基因多態(tài)性與精神分裂癥及該病患者認(rèn)知功能的關(guān)系。

對象與方法

一、研究對象

患者組為2014年8月至2015年2月在我院精神科門診和住院就診的精神分裂癥患者。入組標(biāo)準(zhǔn)：①符合美國精神病協(xié)會精神障礙診斷與統(tǒng)計手冊第四版（DSM-Ⅳ）的精神分裂癥臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)，由2名精神科主治或以上的醫(yī)師診斷;②年齡16～45歲，男女不限;③漢族;④陽性與陰性癥狀量表（PANSS）總分<60分，能配合完成認(rèn)知功能測定;⑤受教育程度初中及以上，能夠理解和遵守研究的相關(guān)要求;⑥受試者相互間無血緣關(guān)系。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并有其他精神疾病;②有腦外傷、昏迷史;③有肝、腎、呼吸、內(nèi)分泌、心血管、神經(jīng)系統(tǒng)及血液系統(tǒng)疾病或癌癥等軀體疾病史;④有酒精和藥物依賴病史;⑤入組前3個月內(nèi)有服用激素類、促智藥物或接受改良電痙攣治療（MECT）;⑥有視聽覺障礙;⑦妊娠期和哺乳期婦女。

對照組為同時期招募的健康體檢者、本院實習(xí)生及工人。入組標(biāo)準(zhǔn)：①年齡16～45歲，男女不限;②漢族;③無精神病史，兩系三代直系親屬無精神障礙;④受教育程度初中及以上，依從性好，能進(jìn)行認(rèn)知功能評估;⑤受試者相互間無血緣關(guān)系。排除標(biāo)準(zhǔn)：①既往有腦外傷、昏迷史;②有肝、腎、呼吸、內(nèi)分泌、心血管、神經(jīng)系統(tǒng)及血液系統(tǒng)疾病或癌癥等軀體疾病史;③有酒精和藥物依賴病史，使用影響認(rèn)知功能的藥物;④有視聽覺障礙;⑤妊娠期和哺乳期婦女。

患者組共200例，男122例、女78例，年齡（24.6±6.4）歲，發(fā)病年齡（20.8±5.7）歲，病程36.0（60.0）個月，初中文化程度63例、初中以上文化程度137例。對照組共167名，男99名、女68名，年齡（24.1±5.3）歲，初中文化程度42名、初中以上文化程度126名。2組性別、年齡、文化程度比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P均>0.05）。本研究經(jīng)我院倫理委員會批準(zhǔn)，全部研究對象均知情同意，并簽署知情同意書。

二、方法

1. 認(rèn)知功能評定工具

選取采用精神分裂癥認(rèn)知功能成套測驗（MCCB）中文版中的霍普金斯詞語學(xué)習(xí)測驗（HVLT-R）、范疇流暢性測驗（CFT）和持續(xù)注意力相同匹配測驗（CPT-IP）3項，分別評定研究對象的語言學(xué)習(xí)和記憶、處理速度和注意/警覺。使用PEBLsCorsiBlocksTest軟件評定研究對象的工作記憶，PEBLsConnectionsTest軟件評定處理速度[7]。另外采用威斯康星卡片分類測驗（WCST）工具評定研究對象的執(zhí)行功能。

2. 基因型檢測

采集所有研究對象的外周靜脈血2ml（EDTA抗凝），保存于-20℃冰箱。使用柱式微量血液基因組DNA抽提試劑盒提取所有研究對象的外周血DNA。采用PCR擴增APOE基因第112位與158位氨基酸的基因序列，產(chǎn)物片段270bp。PCR引物序列分別為上游5-TCGGAACTGGAGGAACAACTG-3，下游5-CCCGGCCTGGTACACTGC-3，由Life公司合成。PCR反應(yīng)條件：95℃預(yù)變性5min;95℃變性30s，58℃退火30s，72℃延伸30s，40個循環(huán);72℃延伸5min。用1.5%的瓊脂糖凝膠電泳檢測擴增后的產(chǎn)物。利用ABI3730xlDNA測序儀對PCR產(chǎn)物進(jìn)行測序，判定基因多態(tài)性。根據(jù)APOE基因第112和158位密碼子堿基的不同組合，確定ε2/ε2、ε2/ε3、ε2/ε4、ε3/ε3、ε3/ε4和ε4/ε4基因型。

三、統(tǒng)計學(xué)處理

采用SPSS20.0進(jìn)行統(tǒng)計分析。2組間年齡、神經(jīng)認(rèn)知功能評分、患者病程及起病年齡等定量資料符合正態(tài)分布，以表示，采用2組獨立樣本t檢驗。2組間性別、文化程度等定性資料以頻數(shù)和百分率表示，比較采用χ2檢驗。Hardy-Weinberg遺傳平衡檢驗采用擬合優(yōu)度χ2檢驗。APOE基因型分布以及ε2、ε3、ε4等位基因頻率比較采用χ2檢驗或Fisher確切概率法。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié)果

一、Hardy-Weinberg遺傳平衡檢驗

精神分裂癥組（χ2=2.86，P=0.090）和對照組（χ2=1.86，P=0.170）的APOE基因型分布符合Hardy-Weinberg遺傳平衡定律，具有群體代表性。

二、患者組和對照組APOE基因型及等位基因頻率分布的比較

患者組和對照組均為ε3/ε3基因型分布頻率最高，ε4/ε4基因型最低，而其中對照組ε2/ε4基因型頻率與ε4/ε4相同。2組基因型頻率分布比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.730）。患者組和對照組等位基因分布顯示均為ε3頻率最高，患者組中ε4次之、ε2最低，對照組中ε2次之、ε4最低，2組3種等位基因頻率比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.782），見表1。

三、APOE等位基因與精神分裂癥患者認(rèn)知功能的關(guān)系

按是否攜帶APOEε2、ε3、ε4等位基因?qū)⒕穹至寻Y患者進(jìn)一步分組，分析3個等位基因與患者認(rèn)知功能的關(guān)系。APOEε2等位基因攜帶者與非攜帶者之間各項認(rèn)知功能測驗得分比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P均>0.05），APOEε4等位基因攜帶者與非攜帶者之間認(rèn)知功能測驗得分比較差異也無統(tǒng)計學(xué)意義（P均>0.05）。APOEε3攜帶者與非攜帶者認(rèn)知功能比較顯示，APOEε3等位基因攜帶者CPT-IP中3位數(shù)D值得分高于APOEε3非攜帶者（P<0.05），見表2。

討論

本研究采用病例對照研究方法，發(fā)現(xiàn)患者組和對照組之間APOE基因型及等位基因分布頻率無差異，提示APOE基因多態(tài)性可能與精神分裂癥發(fā)病無關(guān)，本結(jié)果與多項研究結(jié)果一致。Chee等[8]和Chen等[9]的研究結(jié)果均顯示APOE基因與精神分裂癥發(fā)病無關(guān)聯(lián)性。近年一項Meta分析也證實了APOE基因與精神分裂癥發(fā)病無關(guān)[10]。但是，一些學(xué)者的研究顯示APOE基因與精神分裂癥發(fā)病有關(guān)，Allen等[11]的一項薈萃分析顯示APOEε4+基因型是精神分裂癥的危險因素。Lee等[12]的研究結(jié)果表明ε2和ε3等位基因可能參與精神分裂癥的發(fā)病機制。一項納入380例沙特阿拉伯人的研究顯示，ε2等位基因及其雜合基因型可能增加精神分裂癥的易感性[13]。

認(rèn)知功能障礙是精神分裂癥的核心癥狀，到目前為止，認(rèn)知功能障礙的病理生理機制仍然不明[14-15]。不過有研究顯示遺傳因素是精神分裂癥患者認(rèn)知功能受損的機制之一，很多候選基因已被發(fā)現(xiàn)，如腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF）表達(dá)基因、DNA甲基轉(zhuǎn)移酶1（DNMT1）基因等[16-17]。

多項研究證實APOE基因與阿爾茨海默病及輕度認(rèn)知功能障礙發(fā)病密切相關(guān)[18-19]。關(guān)于APOE基因與精神分裂認(rèn)知功能障礙關(guān)系的研究報道相對較少。關(guān)于全面廣泛評定精神分裂癥患者的語言學(xué)習(xí)記憶、處理速度、注意/警覺、工作記憶和執(zhí)行功能等認(rèn)知功能與APOE基因多態(tài)性關(guān)系的研究鮮有報道。本研究組采用MCCB中文版中的HVLT-R、CFT和CPT-IP全面廣泛地評定患者認(rèn)知功能的各領(lǐng)域，并分別比較了攜帶APOEε2、ε3、ε4等位基因的精神分裂癥患者與非攜帶者各項認(rèn)知功能測驗評分差異，結(jié)果提示APOEε3等位基因可能與精神分裂癥患者注意功能有關(guān)。根據(jù)研究結(jié)果可知攜帶ε3等位基因的患者注意功能相對較好，非攜帶ε3等位基因的患者注意功能損害嚴(yán)重，目前尚未見與本研究結(jié)果類似的報道。

本研究組未發(fā)現(xiàn)ε2、ε4等位基因與精神分裂癥患者認(rèn)知功能有關(guān)。目前關(guān)于APOE基因多態(tài)性與認(rèn)知功能相關(guān)的報道，多數(shù)為ε4等位基因與認(rèn)知功能有關(guān)[20-21]。國內(nèi)有研究顯示攜帶ε4等位基因的女性患者注意功能受損嚴(yán)重[5]。

本研究無顯示APOE基因遺傳變異與精神分裂癥發(fā)病有關(guān)，也未發(fā)現(xiàn)APOEε4等位基因與認(rèn)知功能之間的關(guān)聯(lián)性。這可能與僅選取了APOE基因2個多態(tài)性位點，未結(jié)合多個位點考慮單倍型的影響有關(guān)。其次也可能由于本研究樣本量不足，以致可能與認(rèn)知功能有關(guān)的等位基因頻率偏低，從而達(dá)不到檢驗效能。Caselli等（2004年）的研究顯示，ε4等位基因與記憶功能受損有關(guān)，其中ε4等位基因頻率為25%。而本研究中患者組ε4等位基因頻率僅為10.5%。再者可能不同種族、地域和群體之間存在遺傳結(jié)構(gòu)差異，精神分裂癥發(fā)病存在遺傳異質(zhì)性。今后我們將針對上述不足進(jìn)一步補充和完善相關(guān)研究數(shù)據(jù)，擴大樣本量，提高樣本同質(zhì)性，納入更多可能影響精神分裂癥認(rèn)知功能的候選基因，以進(jìn)一步研究該基因與精神分裂癥及其認(rèn)知功能的關(guān)聯(lián)性。