ГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКА
УДК 575.22:577.21:599.9
РЕПЛИКАТИВНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОДВЕРЖЕННОСТИ ШИЗОФРЕНИИ С РАННИМ НАЧАЛОМ У КАЗАХОВ
© 2015 г. В. А. Степанов1, 2, А. В. Бочарова2, К. З. Садуакасова3, А. В. Марусин2, Л. А. Конева2, К. В. Вагайцева1, 2, Г. С. Святова4
Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск 634050 2Научно-исследовательский институт медицинской генетики Российской академии медицинских наук, Томск 634050 е-таП: vadim.stepanov@medgenetics.ru 3Казахский национальный медицинский университет им. С.Д. Асфендиярова Министерства здравоохранения Республики Казахстан, Алматы 050012, Казахстан 4Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии Министерства здравоохранения Республики Казахстан,
Алматы 050020, Казахстан Поступила в редакцию 12.05.2014 г.
В настоящей работе проведен репликативный анализ ассоциаций 15 в области 14 генов, ранее выявленных в широкогеномных исследованиях (О^АЗ), с шизофренией с ранним началом у казахов. Обнаружена ассоциация ранней шизофрении с маркерами трех генов (УКК2, КСМБ2 и СРУ1). Ассоциация ге2312147 гена УКК2 с шизофренией ранее была также реплицирована у китайцев, что позволяет рассматривать этот маркер как вероятный расо-специфичный. С помощью методов снижения размерности многофакторных данных были обнаружены две группы из четырех и шести генов, демонстрирующих межгенные эпистатические взаимодействия. Генные онтологии 14 изученных генов сводятся к вариантам одной молекулярной функции (пептидазная активность) и одному биологическому процессу (положительная регуляция процессов биосинтеза). Биоинформационный анализ белок-белковых взаимодействий продуктов изучаемых генов показывает, что продукты шести из 14 генов могут быть вовлечены в единую взаимосвязанную сеть, главным связующим звеном которой является убиквитинилирование их белком ИБС.
БО1: 10.7868/80016675815020149
На протяжении последних лет шизофрения остается одним из наиболее изучаемых психических заболеваний, гетерогенность этиологии и клинических проявлений которого несомненна. По данным ВОЗ это расстройство занимает лидирующее положение в списке патологических состояний, которые приводят к инвалидности и социальной дезадаптации больных. Исследования, направленные на изучение молекулярно-генети-ческих аспектов нейропсихиатрических заболеваний, показали, что шизофрения — типичное многофакторное заболевание (МФЗ), развитие которого является следствием комбинации межгенных и гено-средовых влияний и взаимодействий [1—3].
Одним из основных подходов к выявлению генетической компоненты МФЗ в последние годы являются широкогеномные ассоциативные исследования (GWAS, genome-wide associations studies). Важная составляющая поиска генетической компоненты МФЗ — репликативные исследования. Все маркеры, выявляемые в GWAS или полногеномном анализе сцепления (GWLS), требуют репликации на независимых выборках. На насто-
ящий момент по данным базы опубликованных полногеномных ассоциативных исследований, поддерживаемой Национальным институтом изучения генома человека США (МИОШ), опубликовано 31 широкогеномное исследование шизофрении, проведенное с 2007 по 2013 г. [4] (данные на 10 мая 2014 г.). В этих работах выявлено более 130 однонуклеотидных маркеров (8МР), высокодостоверно (с р < 1 х 10-5) ассоциированных с заболеванием.
Одной из проблем интерпретации и применения результатов ассоциативных исследований является популяционная специфичность ассоциаций ген—признак [5]. Проблема заключается в том, что устойчивые сочетания генетических вариантов (как правило, распространенных вариантов полиморфизма), лежащие в основе развития комплексных мультифакторных заболеваний человека, формируются в контексте структуры генофонда и неравновесия по сцеплению, сложившихся в конкретной популяции в ходе действия микроэволюционных факторов [6]. Тем самым сами сочетания маркеров предрасположенности к МФЗ, фиксируемые как ассоциация
маркер—признак, как и сила эффекта отдельных маркеров, могут различаться в популяциях различного этнического происхождения. Подавляющее большинство О^АЗ по шизофрении, как и в отношении любого другого МФЗ, проведено на европеоидных популяциях. Из 31 опубликованного на сегодняшний день широкогеномного исследования шизофрении 24 проведены только на европеоидах, одна работа — на афроамериканцах в сравнении с белыми американцами [7] и шесть — на популяциях монголоидов Восточной Азии (китайцах и японцах) [8—13]. Таким образом, ре-пликативное исследование генетических маркеров шизофрении, выявленных в О^АЗ на популяциях различного этнического происхождения, представляется актуальной задачей для поиска маркеров болезни и выявления картины популя-ционной специфичности ассоциаций.
Шизофрения является клинически гетерогенным заболеванием. Одна из форм болезни — шизофрения с ранним началом. Неоднозначное отношение ряда психиатрических школ к самому факту существования детской шизофрении требует дальнейших исследований в сравнительно-возрастном аспекте. Как отмечают практически все исследователи, трудности своевременной диагностики шизофрении в значительной мере зависят от того обстоятельства, что ее дебют часто приходится на детский или подростковый возраст — периоды, в которые чрезвычайно трудно различить начальные симптомы болезни и преморбид-ные особенности. Возрастной патоморфоз детской шизофрении характеризуется, в частности, тем, что формирующийся при ней более сложный по структуре психический дефект сочетается с сопутствующим процессу нарушением развития ребенка (дизонтогенезом), что может затруднять раннюю диагностику этого заболевания. Как и в других возрастных группах, ранняя детская шизофрения протекает непрерывно (злокачественно и вяло) и приступообразно (по степени прогреди-ентности близко к злокачественному типу, со средней и малой степенью прогредиентности) [14, 15]. В случаях дебюта шизофрении в подростковом возрасте (чаще в период активного пубертата) мы наблюдали параноидную форму шизофрении и приступообразно-прогредиентную.
Исследования по поиску генетических маркеров ранней формы шизофрении немногочисленны [16—20]. Все они выполнены в рамках стратегии известных кандидатных генов. С точки зрения генетического картирования МФЗ, формы заболевания с ранним началом и более тяжелым течением являются предпочтительными мишенями для исследования ассоциаций, поскольку характеризуются, как правило, более выраженным вкладом генетической компоненты [21].
Задачей настоящей работы был поиск генетических маркеров шизофрении с началом в детском и подростковом возрасте у казахов на основе репликативного анализа маркеров, выявленных в широкогеномных исследованиях шизофрении и ее когнитивных эндофенотипов.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Были обследованы больные шизофренией дети и подростки, а также взрослые лица (с началом эндогенного процесса в детстве), находившиеся на лечении в клинических отделениях Республиканского научно-практического центра психиатрии, психотерапии и наркологии МЗ РК (клиническая база кафедры психиатрии, психотерапии и наркологии КазНМУ), в отделениях городского Центра психического здоровья г. Алматы, а также дети и подростки с инициальными проявлениями шизофрении группы амбулаторного наблюдения и контингент специализированного учреждения для психохроников г. Алматы.
Выборка больных состояла из 112 человек казахской национальности в возрасте от 4 до 30 лет. Средний возраст в группе больных на момент обследования составил 16.8 лет. За основу формирования групп пробандов для выполнения данного исследования были взяты возраст начала инициальных проявлений и возраст дебюта шизофрении в детском и подростковом возрасте. Диагнозы больных соответствовали рубрикам МКБ-10: ранняя детская шизофрения (код по МКБ-10 — F20.8хх3) — 58 пациентов, параноидная шизофрения с непрерывной формой течения ^20.00) и приступообразно-прогредиентная шизофрения ^20.01; F20.02) - 54 пациента.
Контрольная группа состояла из 190 индивидов казахской этнической принадлежности в возрасте от 19 до 76 лет, не имеющих в анамнезе психоневрологических заболеваний. Средний возраст в группе контроля составил 31.6 лет. Более старшая возрастная группа была выбрана с целью исключения попадания в нее больных, у которых болезнь еще не проявилась или не была вовремя диагностирована. Национальность больных и членов контрольной группы устанавливалась на основании анкетирования и в исследование включались индивиды, неметисированные в трех поколениях. Исследование было одобрено биоэтическим комитетом ФГБУ НИИМГ ФАНО России. У всех пробандов (их законных представителей) и доноров (лица контрольной группы) было получено информированное согласие на проведение исследований и забор периферической крови.
Для репликативного анализа ассоциаций нами было выбрано 15 однонуклеотидных генетических маркеров, для которых была выявлена высо-
Таблица 1. Маркеры и гены для репликативного анализа ассоциаций с шизофренией
№ SNP Минорный аллель Ген
1 rs1502844 С SLCO6A1, семейство переносчика растворенного органического аниона, элемент 6А1
2 rs9960767 С TCF4, транскрипционный фактор 4
3 rs2312147 Т VRK2, киназа коровьей оспы 2
4 rs3131296 T NOTCH4, нейрогенный локус, гомолог 4 белка notch
5 rs12807809 C NRGN, нейрогранин
6 rs1572299 C Межгенный регион: TLR4, толл-подобный рецептор 4-го типа и DBC1, белок 1, делетированный при раке мочевого пузыря
7 rs17594526 Т TCF4, транскрипционный фактор 4
8 rs1344706 C ZNF804A, белок цинкового пальца 804A
9 rs16977195 G AGBL1, ATP/GTP связывающий белок 1, цитозольная карбоксипептидаза
10 rs7341475 A RELN, рилин
11 rs8020441 G ZFP64P1, белок цинкового пальца 64, гомолог псевдогена 1 у мыши
12 rs2247572 Т KCNB2, потенциал-зависимый калиевый канал, Shab-связанное подсемейство, элемент 2
13 rs2616984 G CSMD1 (KIAA1890), CUB и Sushi множественный домен 1
14 rs2229741 T NRIP1, белок 1, взаимодействующий с ядерным рецептором
15 rs2252521 T СPVL, вителлогенин-подобная карбоксипептидаза
кодостоверная ассоциация с шизофренией и когнитивными признаками, являющимися эндофе-нотипами этого заболевания в нед
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.