МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ, 2014, том 48, № 4, с. 629-639
ГЕНОМИКА. ТРАНСКРИПТОМИКА
УДК 575.1:[616.89+616.899]
АССОЦИАЦИЯ ПОЛИМОРФНЫХ МАРКЕРОВ ГЕНОВ SLC18A1, TPH1 И RELN С РИСКОМ РАЗВИТИЯ ПАРАНОИДНОЙ ФОРМЫ ШИЗОФРЕНИИ
© 2014 г. Д. Ю. Галактионова1, А. Э. Гареева2, Э. К. Хуснутдинова2, Т. В. Наседкина13*
Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук, Москва, 119991 2Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра Российской академии наук, Уфа, 450054 3Федеральный научно-клинический центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева, Москва, 117997 Поступила в редакцию 16.10.2013 г.
Принята к печати 29.11.2013 г.
Разработан биочип для анализа полиморфных маркеров в генах, ассоциированных с риском развития шизофрении, - DISC1, RELN, ZNF804A, PLXNA2, COMT, SLC18A1, CACNA1C, ANK3, TPH1, PLAA и SNAP-25. Определены частоты генотипов и аллелей этих генов у 198 больных шизофренией и 192 здоровых жителей Башкортостана ( русских и татар). Установлено, что частота аллеля A (p = 0.007) и генотипа АА (p = 0.002) полиморфного маркера rs2270641 A>C гена SLC18A1 у больных параноидной шизофренией была ниже, чем у здоровых индивидов. Частота генотипа АА локуса rs1800532 C>A гена TPH1 (p = 0.036) в группе больных шизофренией была выше, чем у здоровых. У больных параноидной шизофренией этнических татар частота аллеля С (p = 0.039) полиморфного маркера rs7341475 C>T гена RELN была ниже, а генотипа АА полиморфного маркера rs1800532 C>A гена TPH1 (p = 0.019, OR = 2.52, CI = 1.18-5.38) выше, чем у здоровых индивидов. Частота аллеля С (p = 0.0001) и генотипа GC (p = 0.0001) полиморфного маркера rs1327175 G^ гена PLXNA2 повышена в группе больных параноидной шизофренией с отягощенной наследственностью. Полученные данные дают основание полагать, что полиморфные маркеры генов SLC18A1, TPH1, RELN ассоциированы с риском развития шизофрении.
Ключевые слова: параноидная шизофрения, DISC1, RELN, ZNF804A, PLXNA2, COMT, SLC18A1, CACNA1C, ANK3, TPH1, PLAA, SNAP-25, полиморфизм, олигонуклеотидные биочипы.
THE ASSOCIATION OF POLYMORPHISMS IN SLC18A1, TPH1 H RELN GENES WITH RISK OF PARANOID SCHIZOPHRENIA, by D. Y. Galaktionova1, A. E. Gareeva2, E. K. Khusnutdinova2, T. V. Nasedkina1,3* (1Engelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of Sciences, Moscow, 119991 Russia; *e-mail: nased@biochip.ru; 2Institute of Biochemistry and Genetics, Ufa Scientific Center, Russian Academy of Science, Ufa, 450054 Russia; 3Dmitrii Rogachev Federal Research Clinical Center of Children's Hematology, Oncology and Immunology, Moscow, 117997 Russia). We have developed a biochip for the analysis of polymorphisms in candidate genes for schizophrenia: DISC1, RELN, ZNF804A, PLXNA2, COMT, SLC18A1, CACNA1C, ANK3, TPH1, PLAA and SNAP-25. Using biochip the allele and genotype frequencies in 198 patients with schizophrenia and 192 healthy individuals have been obtained. For SLC18A1 polymorphism rs2270641 A>C, the frequencies of A allele (p = 0.007) and AA genotype (p = 0.002) were lower in patients compared with healthy individuals. A significant association was found between AA genotype (p = 0.036) of the TPH1 polymorphism rs1800532 C>A and schizophrenia. The C allele (p = 0.039) of the RELN polymorphism rs7341475 C>T were lower in patients with schizophrenia compared with healthy individuals in a tatar population. Genotype AA of the TPH1 polymorphism rs1800532 C>A were more frequent in patients with schizophrenia compared with healthy individuals. It has been shown that the C allele (p = 0.0001) and GC (p = = 0.0001) genotype of the PLXNA2 polymorphism rs1327175 G>C are associated with the family history in patients with
Принятые сокращения: SNP (single-nucleotide polymorphism) — однонуклеотидный полиморфизм; CNV (copy number variations) — вариация числа копий; DISC1 (disrupted in schizophrenia 1) — нарушенный при шизофрении 1; RELN — рилин; ZNF804A — цинк-пальцевый белок 804A; PLXNA2 — плексин A2; COMT — катехол-О-метилтрансфераза; SLC18A1 — везикулярный переносчик моноаминов 1; CACNA1C — а-1С-субъединица потенциал-зависимого мембранного кальциевого канала L-типа; ANK3 — анкирин 3; TPH1 — триптофангидроксилаза 1; PLAA — белок, активирующий фосфолипазу А2; SNAP-25 — ассоциированный с синаптосомами белок 25; ПЦР — полимеразная цепная реакция; ПДРФ — полиморфизм длин рестрикционных фрагментов. * Эл. почта: nased@biochip.ru
paranoid schizophrenia. The obtained data suggest that SLC18A1, TPH1 and RELN gene polymorphisms are associated with the risk of paranoid schizophrenia.
Keywords: paranoid schizophrenia, polymorphism, DISC1, RELN, ZNF804A, PLXNA2, COMT, SLC18A1, CACNA1C, ANK3, TPH1, PLAA, SNAP-25, oligonucleotide biochips.
DOI: 10.7868/S0026898414030045
Шизофрения — одно из наиболее тяжелых психических заболеваний, которым страдают несколько десятков миллионов человек. Гетерогенная симптоматика, лежащая в основе выделения форм и вариантов течения данной патологии, может частично определяться разнообразием генетической природы заболевания, а также сложными взаимодействиями генетических механизмов и факторов внешней среды [1].
К настоящему времени в результате многочисленных исследований идентифицированы гены, содержащие ассоциированные с риском развития шизофрении однонуклеотидные полиморфизмы (8МР) и гаплотипы (комбинации 8МР). Предполагают, что вклад каждого такого 8МР в риск развития шизофрении невысок (OR около 1.1). Однако допускается, что каждый ген с небольшим эффектом связан с тем или иным наследуемым изменением на нейробиологическом уровне, предрасполагающем к развитию психического заболевания в целом или его отдельных симптомов [2].
Полногеномные исследования выявили также другие генетические факторы, ассоциированные с риском развития шизофрении, а именно вариации числа копий генов (СНУ) — микроделеции или микродупликации, которые могут нарушать нормальную экспрессию генов. СНУ в отличие от 8МР встречаются в популяции довольно редко, с частотой менее 1%. Однако вклад СНУ в вариативность генома сопоставим с вкладом 8МР или даже превышает его (OR около 5—20) [3].
В развитии шизофрении принимает участие большое количество генов, причем одни и те же гены могут быть связаны с нарушением разных психических функций. На сегодняшний день большинство исследователей придерживается многофакторной полигенной пороговой модели шизофрении с возможными эффектами взаимодействия генов, при котором на активность одного гена влияет аллельное состояние других [4, 5].
Активно изучается клиническая значимость генетических маркеров генов, участвующих в развитии шизофрении. Установление связи полиморфного маркера гена с заболеванием и последующая оценка индивидуального генетического риска важны для разработки дифференцированного подхода к профилактике данной патологии и выбора схемы лечения каждого отдельного больного в зависимости от его наследственной предрасположенности. Поэтому в настоящее время перспек-
тивной считается разработка стратегии диагностики, прогнозирования и превентивной терапии заболевания с использованием генетических маркеров. Однако можно констатировать, что сегодня генетика психических расстройств находится на стадии накопления фактического материала, осмыслить который еще только предстоит.
Информативным подходом к выявлению генов, обуславливающих предрасположенность к развитию шизофрении, считается сравнительный анализ частот полиморфных маркеров в генах-кандидатах в группах больных шизофренией и здоровых доноров [6, 7]. Кроме того, при проведении моле-кулярно-генетических исследований принципиально важно учитывать этнический компонент, так как любой этнос имеет длительную историю становления и характеризуется значительным генетическим разнообразием, возникновение которого обусловлено действием отбора по ряду признаков, зависящих от социально-демографических, климатических и ряда других факторов. Число работ, посвященных анализу ассоциаций полиморфных локусов генов-кандидатов с шизофренией в российских популяциях, незначительно, поэтому проведение таких исследований особенно актуально [4, 8].
В связи с этим цель нашей работы состояла в изучении ассоциации с шизофренией ряда полиморфных маркеров генов DISC1, RELN, ZNF804A, PLXNA2, COMT, SLC18A1, CACNA1C, ANK3, TPH1, PLAA и SNAP-25 как в общих выборках больных параноидной шизофренией и здоровых индивидов, так и в этнических группах татар и русских, проживающих в Приволжском Федеральном округе. Выбор генов был основан на ранее проведенных исследованиях, в которых показана важная роль различных систем головного мозга в развитии параноидной шизофрении. К таким системам относят моноаминергическую систему головного мозга (COMT, SLC18A1, TPH1), а также белковые продукты генов, участвующих в нейрогенезе (BDNF, RELN, PLXNA2) и пластичности нейронов (ANK3, DISC1). Большой интерес представляют гены ZNF804A и CACNA1C, ассоциация которых с шизофренией показана при проведении полногеномных исследований [9—16]. В ходе работы выявлены аллели и генотипы генов SLC18A1, TPH1 и RELN, ассоциированные с риском развития шизофрении.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Образцы ДНК. Анализировали образцы ДНК, выделенной из периферической крови 188 больных шизофренией (37.7% этнические русские, 62.2% — татары; 69.1% женщины и 30.8% мужчины). Средний возраст больных — 26 лет (от 15 до 54). Средний возраст к началу заболевания — 23.5 года (от 11 до 52 лет). Диагноз психического заболевания устанавливали по МКБ-10. Состояние больных соответствовало рубрике F20.0 — параноидная шизофрения.
С целью обнаружения возможных изменений в распределении частот аллелей и генотипов выборки больных и здоровых были разделены на группы по этнической принадлежности. В ходе работы общую выборку больных шизофренией разделили на две группы в зависимости от наличия (34 человека) или отсутствия (152) попыток суицида, а также от отягощенной наследственности (67) и без таковой (119).
Контрольная группа состояла из 192 здоровых индивидов (этнические русские и татары) — 52.8% женщины, 47.1% — мужчи
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.