首發精神分裂癥與DRD2基因多態性和認知功能的關系研究

董震，劉欣，張麗麗，王素娟，栗克清，張云淑*

精神分裂癥影響著全球1%的人口［1］，約80%的精神分裂癥患者有認知障礙，且具有高度遺傳性［2-6］。即使在相同的環境，個體也容易患上精神分裂癥，造成此差異的原因之一很可能與精神分裂癥相關基因的多態性有關［7-9］。動物模型顯示，各種遺傳和非遺傳風險因素與多巴胺D2家族中的D2受體（DRD2）相關［10］。DRD2結合密度的增加及剪接的改變可能是構成精神分裂癥的病理生理機制［11-12］。許多研究已證實了DRD2基因對精神分裂癥病因有影響［13-15］，并與精神分裂癥的認知功能相關［16-18］，例如：DRD2 rs6275的基因型與精神分裂癥患者的注意力和執行功能有關［4］。精神病基因組學協會（PGC）進行了大規模全基因組關聯研究（GWAS），揭示了DRD2基因rs2514218單核苷酸多態性（SNP）與精神分裂癥密切相關［19-22］。但目前關于首發精神分裂癥患者與DRD2基因rs2514218位點多態性及認知功能關系的研究鮮有報道。因此本研究將探討首發精神分裂癥與DRD2基因rs2514218位點多態性及認知功能的關系，為探究精神分裂癥損害的機制及患病風險因素提供科學的理論依據。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2018—2019年就診于河北省精神衛生中心治療的首發精神分裂癥患者75例為患者組，納入標準：均符合《精神障礙診斷與統計手冊》第四版（DSM-Ⅳ）中關于精神分裂癥診斷標準，首發精神分裂癥的定義采用GIRGIS等［23］制定的標準：病程≤60個月；患者未使用過抗精神病藥物或使用時間少于14 d；陽性與陰性癥狀量表（PANSS）總分≥60分；能完成認知功能成套測驗。向社會公開招募健康受試者75例為對照組，均不符合DSM-Ⅳ多軸評估中軸Ⅰ和軸Ⅱ的精神障礙診斷標準，且家族史陰性。兩組排除標準：（1）腦器質性損害患者；（2）其他精神疾病患者；（3）精神發育遲滯者；（4）物質依賴與物質成癮者；（5）嚴重的軀體疾病患者，包括腫瘤、內分泌系統疾病、嚴重的心腦血管疾病及肝腎功能損害；（6）處于孕期、哺乳期及經期的女性。兩組均為漢族。本研究已通過河北省精神衛生中心倫理委員會審查〔冀精倫審（科）201715號〕，研究前患者本人或第一監護人已簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 一般資料收集 采用自制一般人口學調查量表，記錄兩組受試者的性別、年齡、文化程度。

1.2.2 評估方法

1.2.2.1 癥狀學評估 采用PANSS進行精神分裂癥癥狀評估。該量表包含陽性癥狀量表7項、陰性癥狀量表7項、一般精神病理癥狀量表16項和3個補充項，量表中的每項均有7級評分標準：1分表示無，2分表示很輕，3分表示輕度，4分表示中度，5分表示偏重，6分表示重度，7分表示極重度，最后記錄陽性癥狀量表、陰性癥狀量表、一般精神病理癥狀量表的總分，分數越高癥狀越重。量表Cronbacha'α系數為0.73～0.83，重測信度指數為 0.77～0.89［24］。

1.2.2.2 神經認知功能評估 （1）采用中文版MATRICS共識認知成套測驗（MCCB）。該測驗分別測量認知的7個分領域，包括信息處理速度、注意/警覺能力、工作記憶、詞語學習、視覺學習、推理及問題解決和社會認知。中文版MCCB表現出良好的信效度，重測信度指數為0.73～0.94［25］。本研究選取了MCCB中的以下測試：①連線測試A（TMT-A）：評估信息處理速度，讓受試者將答題卡上的“1～25”數字按照從小到大的順序連線，記錄所需時間，時間上限為300 s，將時間利用MATRICS評分程序轉換成校正年齡和性別后的標準分；②持續操作測驗（CPT）：評估注意/警覺能力，利用MATRICS版本中的CPT-IP軟件，要求受試者在電腦屏幕上出現相同的數字時，迅速做出反應，計算機自動生成分值；③簡易視覺空間記憶測驗修訂版（BVMT-R）：評估視覺學習能力，要求受試者注視印有6個不同幾何圖形的卡片10 s，然后默畫出圖片上的幾何圖形，根據畫出的幾何圖形的位置和形狀與卡片的相似度進行評分，需要重復測量3次，記錄總分，再將總分利用MATRICS評分程序轉換成校正年齡和性別后的標準分；④霍普金斯詞語學習測驗修訂版（HVLT-R）：評估詞語學習能力，要求受試者將計算機每2 s讀出的1個詞語復述出來（計算機連續說出12個），記錄復述出的正確詞數，需要重復測量3次，記錄總分，將總分利用MATRICS評分程序轉換成校正年齡和性別后的標準分。四種測試的標準分越高代表該領域的認知功能越好。（2）采用Stroop色詞測驗來評估工作記憶能力，要求受試者準確、迅速地讀出卡片上漢字的顏色，記錄在規定時間內（45 s）讀出的正確個數，讀出的正確個數越多代表工作記憶能力越好。

1.2.3 基因多態性分析 采集所有受試者清晨空腹靜脈血5 ml于促凝管中，分離血清與血細胞；用分離后的血細胞進行DNA提取，使DNA的純度〔OD值（A260/A280）〕在1.7～2.0，保證DNA質量，通過PCR擴增（引物設計見表1）、瓊脂糖電泳檢測、膠回收等步驟，對擴增的PCR產物進行檢測及純化，使用美國ABI公司生產的3730XL測序儀對PCR產物進行測序。對DRD2基因的單核苷酸多態性位點rs2514218進行基因分型。

表1 引物設計Table 1 Primer design

1.3 統計學方法 采用SPSS 21.0軟件進行統計學分析。計數資料以相對數表示，兩組間rs2514218基因多態性比較采用χ2檢驗；采用Hardy-Winberg平衡檢驗分析基因型分布是否符合遺傳學平衡；計量資料以（±s）表示，兩組間認知功能評分比較采用獨立樣本t檢驗；精神分裂癥患病相關因素采用多因素Logistic回歸分析。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組一般資料比較 入組的患者組中有1例脫落（認知評估過程中出現情緒激動等暴力行為），最終成功入組74例首發精神分裂癥患者；招募的健康對照組中有2例脫落（采血過程中出現不適），最終成功招募了73例健康受試者。兩組性別、年齡、文化程度比較，差異均無統計學意義（P＞0.05），見表2。

表2 患者組與對照組一般資料比較Table 2 General data comparison between patient and control groups

2.2 兩組DRD2基因rs2514218位點多態性比較 對兩組受試者DRD2基因rs2514218位點進行基因測序，輸出兩種基因型（CC和CT），見圖1。患者組和對照組的基因型均以CC為主，分別占93.2%和91.8%，兩組基因型比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；患者組等位基因頻率與對照組比較，差異無統計學意義（P＞0.05），見表3。

表3 患者組與對照組DRD2基因rs2514218位點的基因型分布及等位基因頻率比較〔n（%）〕Table 3 Comparison of genotype distribution and allele frequencies of DRD2 rs2514218 between patient group and control group

圖1 DRD2基因rs2514218位點兩種基因型（CC和CT）Figure 1 Two genotypes of the DRD2 rs2514218 SNP

2.3 兩組認知功能比較 患者組TMT-A評分、CPT評分、BVMT-R評分、HVLT-R評分、Stroop 色詞測驗個數均低于對照組，差異有統計學意義（P＜0.01），見表4。

2.4 精神分裂癥患病影響因素的多因素Logistic回歸分析以是否患精神分裂癥（賦值：是=1，否=2）為因變量；以性別（賦值：男=1，女=2）、年齡（賦值：實測值）、基因型（賦值：CC=1，CT=2）、TMT-A評分（賦值：實測值）、CPT評分（賦值：實測值）、BVMT-R評分（賦值：實測值）、HVLT-R評分（賦值：實測值）、Stroop色詞測驗個數（賦值：實測值）為自變量，進行多因素Logistic回歸分析，結果顯示，TMT-A、CPT、BVMT-R、HVLT-R評分與精神分裂癥的患病風險呈負相關（P＜0.05），且是精神分裂癥患病的影響因素（P＜0.05），見表5。

表 4 患者組與對照組認知功能評價指標比較（±s）Table 4 Comparison of cognitive function indicators in the patient and control groups

表 4 患者組與對照組認知功能評價指標比較（±s）Table 4 Comparison of cognitive function indicators in the patient and control groups

注：TMT-A=連線測試A，CPT=持續操作測驗，BVMT-R=簡易視覺空間記憶測驗修訂版，HVLT-R=霍普金斯詞語學習測驗修訂版

Stroop 色詞測驗個數（個）對照組 73 46.30±8.48 48.43±8.19 46.47±9.27 48.19±7.51 47.82±9.25患者組 74 38.93±7.59 35.82±7.53 36.14±9.24 35.70±8.61 39.92±7.31 t值 5.55 9.72 6.77 9.36 7.21 P 值 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01組別 例數 TMT-A評分（分）CPT評分（分）BVMT-R評分（分）HVLT-R評分（分）

表5 精神分裂癥患病影響因素的多因素Logistic回歸分析Table 5 Multivariate Logistic regression analysis of the influencing factors for first-onset schizophrenia

3 討論

精神分裂癥的發病機制雖尚未完全明確，但有多項研究表明多巴胺能神經傳遞的失調參與精神分裂癥的發病機制［26-28］，認為DRD2基因多態性與精神分裂癥的發病機制和癥狀相關［4，29-36］。例如，有學者發現 DRD2-141CIns/Del多態性在一定程度上提示有精神分裂癥的易感性［30］；同樣，一項隨機雙盲的臨床試驗發現，與T等位基因攜帶者相比，rs2514218的風險C等位基因純合子在首發精神分裂癥患者中的陽性癥狀較高，但并不影響陰性癥狀的整體評分。這些發現均能直接或間接的表明DRD2基因rs2514218位點多態性與精神分裂癥相關，但本研究中并未發現該位點的基因型分布和等位基因頻率與首發精神分裂癥有明顯的關系（P＞0.05），通過多因素Logistic回歸分析亦未發現該基因型與精神分裂癥的患病風險相關。與本研究結果類似的是俄羅斯的一項假設研究，其測試了幾種遺傳模型，也未能證實rs2514218位點的基因型與精神分裂癥的關系［37］。當然，本研究結果與大部分研究結果不同的部分原因可能與抗精神病藥物反應相關［21］，也可能與種族差異和地理位置相關［38］。

本研究通過多因素Logistic回歸分析發現，TMT-A、CPT、BVMT-R、HVLT-R評分與精神分裂癥的患病風險呈負相關，且是精神分裂癥患病的影響因素，說明信息處理速度、注意/警覺能力、視覺學習能力、詞語學習能力等部分認知功能越差的人群患精神分裂癥的風險越高。這與既往的一些研究結果相符合，多項研究表明認知功能障礙可能在患病之前發生［39-40］，并與精神分裂癥的患病風險增加相關［41-42］，遺傳相關分析已確定健康個體的精神分裂癥與認知功能之間存在遺傳重疊［43］，例如KAUPPI等［44］在大型病例對照研究中檢查了精神分裂癥的累積遺傳風險對工作記憶負荷之間大腦激活差異的影響，發現精神分裂癥患者和健康對照者工作記憶功能的下降會增加精神分裂癥的遺傳患病風險。內表型假說也指出與認知功能下降相關的等位基因會增加患精神分裂癥的風險。這些研究的發現進一步證明了精神分裂癥的多基因風險評分（PRSSCZ）與認知功能下降相關，而較低的認知功能的多基因風險評分又與精神分裂癥的高風險相關［45-47］。

綜上所述，健康人群的認知功能優于首發精神分裂癥人群，精神分裂癥的患病風險與DRD2基因rs2514218位點的基因多態性無關，但本研究發現部分認知功能低下會增加精神分裂癥的患病風險。本研究的主要局限性是樣本量相對于其他國內外研究較少，很可能影響最后的統計結果。在未來的研究中，研究團隊將擴大研究范圍并收集更多樣本來進一步探討精神分裂癥與DRD2基因rs2514218位點多態性與認知功能的關系。

作者貢獻：董震、張麗麗、張云淑進行文章的構思與設計；董震、栗克清、張云淑進行研究的實施與可行性分析；董震、王素娟進行數據收集；董震、劉欣進行數據整理和統計學處理；董震進行結果的分析與解釋，撰寫論文；董震、張云淑進行論文的修訂；董震、張麗麗進行英文的修訂；栗克清、張云淑負責文章的質量控制及審校；張云淑對文章整體負責，監督管理。

本文無利益沖突。