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精神神经内分泌相关障碍的高通量遗传学研究

陈剑华  
【摘要】:精神障碍和躯体疾病之间存在着复杂的相互影响,其作用机制可能与神经-内分泌-免疫相关,本文聚焦精神分裂症、重性抑郁障碍、原发性痛经以及库欣病等精神神经内分泌相关障碍,从候选基因、全外显子组、全基因组等不同的策略展开相关研究。汉族人群中SP4基因与精神分裂症和重性抑郁障碍的遗传易感性分析精神分裂症与重性抑郁障碍等精神障碍可能由多个易感基因引起,但单个易感基因对增加疾病的风险影响较小。鉴定与精神分裂症和重性抑郁障碍相关的遗传变异位点是理解这些障碍的病理生理学机制的关键步骤之一。为了探讨SP4基因是否在中国汉族人群的精神分裂症或重性抑郁障碍中起到作用。我们聚焦于SP4基因的9个SNP位点,在1,235名精神分裂症患者,1,045名重性抑郁障碍患者和1,235名来自汉族人群的健康对照中进行病例对照研究。结果发现rs40245的等位基因和基因型频率分布与精神分裂症显著相关(P_(allele)=5.00×10~(-4),Bonferroni校正后P_(allele)=4.00×10~(-3);Pgenotype=2.30×10~(-3),Bonferroni校正后Pgenotype=0.018)。SNP rs6461563的等位基因频率分布与精神分裂症显著相关(P_(allele)=3.30×10~(-3),Bonferroni校正后P_(allele)=0.026)。我们的研究结果表明SP4基因的常见风险因素与中国汉族人群精神分裂症相关,与重性抑郁障碍无显著关联。精神分裂症的全基因组关联分析研究为了进一步了解精神分裂症易感性的遗传基础,我们进行了全基因组关联分析研究(GWAS),共有36,180名中国人(其中有12,083例为病例),并结合精神疾病基因组学联盟(PGC2)的最近的精神分裂症的数据结果开展了进一步跨种族的荟萃分析。我们观察到有显著差异的精神分裂症风险等位基因在不同种族之间的方向呈现一致性。通过多基因评分分析支持的跨种族的荟萃分析表明,结合多个种族的数据集是一个有价值和有效的方法。在PGC2研究和我们的中国人群数据集中鉴定的103个基因座,117个达到全基因组水平的显著差异(GWS)的标签等位基因(或其代表的等位基因),在中国人群的病例里有约95%的基因位点(98个基因座,达到GWS的有109个),其中约50%达到名义上的显著性(P0.05)(56个基因座,达到GWS的有58个),约75%在跨种族的分析中继续显示GWS(78个基因座,达到GWS的有85个)。在中国人群的数据中分析出来达到GWS的有7个基因位点,其中有3个达到GWS。在识别109 GWS基因座的跨种族分析中,其中有113个基因位点在至少一个分析中达到GWS。在113个风险基因位点中,有30个是新发现的,其中有4个只有在中国人群的数据集中才能看到。我们观察到在许多易感基因位点的精细定位方面有相当大的改进。我们的研究结果提供了许多支持候选基因位点的证据,并突出了一些基因通路(如:胰高血糖素样肽-1调节胰岛素分泌通路等),以供进一步的研究。同时我们还观察到中国人群中精神分裂症与重性抑郁障碍之间存在显著的遗传相关性(rg=0.43,P=5.87×10~(-8))。总的来说我们的发现为精神分裂症的遗传结构和生物学病因机制提供了新的认识。中国人群原发性痛经的全基因组关联分析研究原发性痛经是一种育龄期妇女的常见问题,被定义为在没有盆腔病理学改变的情况下出现的月经期疼痛性痉挛。原发性痛经的病因和病理生理在很大程度上仍然是未知的。在本研究中,我们对总数为6,770名的中国受试者中进行了两阶段的全基因组关联分析研究和随后的重复验证研究,以确定与原发性痛经相关的遗传因素。我们的研究结果提示ZMIZ1基因中的位点rs76518691和NGF基因周围的位点rs7523831与原发性痛经显著相关(P5×10–8)。ZMIZ1基因以前已经被报道与几种自身免疫性疾病有关,而NGF基因在产生疼痛和痛觉过敏中起到了关键作用,并且与偏头痛有关。这些研究结果为原发性痛经的易感性机制研究提供了未来的方向,此外,我们的遗传结构分析也为这种病症的多基因遗传性质提供了分子遗传学上的支持。垂体促肾上腺皮质腺瘤致病相关基因的遗传研究垂体促肾上腺皮质腺瘤(库欣病)由脑垂体腺瘤引起,大量分泌促肾上腺皮质激素,导致过量的糖皮质激素和皮质醇增多。去泛素化酶基因USP8的突变在35-62%的垂体促肾上腺皮质腺瘤中被发现。然而,USP8野生型肿瘤中的主要驱动突变仍然是未知数。在本研究中,我们在USP8野生型的促肾上腺皮质腺瘤中鉴定了多次出现的去泛素化酶基因USP48(主要编码p.M415I or p.M415V;21/91例受试者样本)和BRAF基因(编码p.V600E;15/91例受试者样本)。USP48或BRAF基因突变在USP8突变型病例中很少被检出(分别为1/78和4/78)。在总共有169例的垂体促肾上腺皮质腺瘤中,USP8、USP48和BRAF的突变呈现显著的相互独立存在的趋势。因此,我们的研究有助于了解垂体促肾上腺皮质腺瘤发病的分子机制,并为这一疾病提供了新的可能的药物治疗靶点。


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