中国汉族人群中两个与抗精神病药物反应相关的RELN基因新位点
背景
精神分裂症是一种广泛存在的精神疾病，整个病程中包括缓解和复发时期，通常需要进行抗精神病药物长期治疗。抗精神病药物治疗反应在疗效和副作用上存在巨大的个体差异，基因多态性在个体差异中起着重要作用。
RELN是一个被广泛研究的精神分裂症候选基因。RELN是大脑发育中的关键分子，在神经元迁移、细胞聚集、树突形成、微管功能和细胞间相互作用中起关键调节作用。动物研究表明，RELN是皮质神经元正常迁移的必要分子，它是胚胎和出生后早期皮质细胞定位的最终调节器。此外，RELN变异与精神分裂症风险增加密切相关，精神分裂症患者RELN的mRNA和蛋白水平均显著降低。
因此，在本研究中，我们旨在确定RELN是否会影响中国人群的抗精神病药物治疗结果，有可能确定新的抗精神病药物反应标记物。此外，由于RELN在精神分裂症的遗传病因学中起着至关重要的作用，我们的研究可能会为精神分裂症的新药物靶点找到新的可能性。
方法
1、研究对象
研究共招募了260名参与者。
入组标准：18至65岁的男性和非妊娠、非哺乳期女性受试者；DSM-IV诊断为精神分裂症；研究期间服用单一抗精神病药物（利培酮、喹硫平、阿立哌唑、奥氮平和奋乃静）。
排除标准：身体并发症或其他药物滥用；病史表明对抗精神病药物治疗有抵抗力；自杀或暴力行为的重大风险；临床上显著的异常生命体征或实验室值；未控制的主要内科疾病。2、变异选择
筛选标准：先前报道的与疾病发病机制相关的SNPs和次要等位基因频率>0.1。通过系统文献和数据库检索（dbSNP、HapMap、1000基因组），共筛选出15个变异体。
3、临床评估
采用阳性和阴性症状量表（PANSS）评估临床症状，在筛查、基线和第1、2、4和6周结束时进行精神病疗效、安全性和耐受性的测量，并记录PANSS评分。
4、DNA提取和基因型
使用QiaAmp®分离系统从静脉血中的白细胞中提取基因组DNA；使用MassARRAY®SNP IPLEX平台（Agena Bioscience）进行SNP基因分型。
5、统计分析
PANSS减分率=（基线-6周末）/（基线-30）×100。卡方检验使用SPSS v20.0进行，用于检查临床变量。为了控制非遗传混杂因素，调查了性别、年龄、基线PANSS评分、药物暴露状态和疾病持续时间与抗精神病药物反应的相关性，采用单变量一般线性模型进行分析。以年龄为协变量的一般线性模型分析基因型与抗精神病药物反应的相关性。使用Haploview v4.0 进行Hardy–Weinberg平衡测试和单倍型分析。在多因素降维（MDR）软件上分析多变量相互作用。
结果
1、人口统计信息和临床参数
PANSS总分减分率≥50%被归类为反应良好者，而其他人则为反应不佳组。两组患者的性别和基线PANSS评分无显著差异，但两组年龄有显著差异。在随后的分析中应用一般线性模型设定年龄作为协变量来评估基因型与抗精神病药物治疗反应（PANSS百分比变化）的相关性。Hardy–Weinberg平衡测试没有显著差异。
2、统计效力
鉴于本研究的参数，功率计算表明该研究有足够的效力（96.5%）检测当前样本量下的许多SNP。在我们的研究中，良好反应的发生率为 38.46%，使用研究统计参数，我们有 96.5% 的能力检测 SNP，显著性水平为 0.05。
3、RELN基因多态性对抗精神病药物治疗反应的影响
两个SNP与PANSS减分率有显著相关性，rs155333的显著水平为0.010，rs6465938的显著性为0.049。然而，经Bonferroni校正后，这两种相关性均不显著（p值×15>0.05）。
4、单倍型与抗精神病药物治疗反应的关系
在单核苷酸多态性rs362726-rs362731之间观察到高LD，并且有一个由三个单核苷酸多态性（rs362814、rs362626和rs2237628）组成的片段，范围为7KB。表4比较了反应良好组和反应不佳组之间所有可能单倍型的总体频率差异。结果显示，由三个SNP rs362814-rs362626-rs2237628组成的单倍型与抗精神病药物治疗反应显著相关。即使在1000次排列之后，p值也表明存在显著关联（rs362814-rs362626-rs2237628：ACT，χ²=6.353，p=0.0117，permuted p=0.04）。单倍型ACT（rs362814-rs362626-rs2237628）在反应差者中比在反应好者中更普遍。
5、抗精神病药物反应的多变量交互作用分析
排列测试表明，两个、三个和四个位点的最佳模型与抗精神病药物反应没有显著相关性，表明这15个SNP之间没有相互作用。
6、五种遗传模型分析
在超显性遗传模型下，rs2535764与抗精神病药物反应相关，C/T基因型在反应良好者中比在反应差者中更为普遍。基因型C/C和T/T与不良反应风险相关（OR=0.55，P=0.046）。
讨论
本研究选择了RELN的15个SNP来研究它们作为预测抗精神病药物疗效的遗传标记潜力。两个新的RELN单核苷酸多态性（rs155333[p=0.010]和rs6465938[p=0.049]）被确定与抗精神病药物治疗反应有关。由三个SNP rs362814-rs362626-rs2237628组成的单倍型与抗精神病药物治疗反应之间具有高度显著关联。在超显性遗传模型下，一个新的单核苷酸多态性rs2535764也被发现与抗精神病药物治疗反应有关。我们的数据表明，RELN可以影响中国汉族人群抗精神病药物治疗的结果。我们的研究结果表明，这些单核苷酸多态性有可能被用作抗精神病药物治疗的标志物。
Rs155333是RELN内的一个内含子位点。rs155333在常规全基因组显著性水平上与认知障碍显著相关。据报道，在斯堪的纳维亚裔人群中，rs6465938也与精神分裂症风险显著相关（p=0.031）。这些先前的研究结果表明，rs155333和rs6465938在遗传上有认知功能的风险，并与精神分裂症病理学有关。此外，我们的研究表明rs155333和rs6465938可能是精神分裂症的新药物靶点。
RELN中由rs362814-rs362626-rs2237628组成的单倍型与抗精神病药物治疗反应高度相关。单倍型A-C-T在反应差的患者中比在反应好的患者中更为普遍，这表明单倍型A-C-T的患者在抗精神病药物治疗反应差的风险很高。在临床实践中，一个SNP作为反应相关因素可能太小以致于无法预测治疗反应。因此，与单个SNP标记相比，我们研究中的重要单倍型可能是未来指导临床个体用药的更好标记。
本研究报告了RELN与抗精神病药物反应的相关性，研究了RELN作为新型药物靶点的潜力。有几项研究将RELN蛋白直接注入小鼠大脑，以评估这种可能性并检查其效果。Ishii等人证明，RELN对苯环利定诱导的行为缺陷有预防作用。另一组研究表明，在小鼠脑室内注射RELN会影响野生型小鼠和杂合子卷轴小鼠的突触和认知功能。该研究组进一步表明，给予RELN可改善Angelman综合征小鼠模型的突触可塑性和认知行为缺陷，该综合征的特征是智力迟钝、失语、癫痫发作和运动功能障碍。
本研究也有一些局限性。首先，本研究虽然考虑了一些非遗传因素的影响，如性别、年龄、基线PANSS评分、药物暴露和疾病持续时间，但在未来的临床信息收集中，还应考虑其他潜在因素，如治疗史、不同抗精神病药物的剂量、吸烟、基线体重和伴随用药。其次，研究仅在中国汉族人群中进行了试验，还需要在其他种族和更大的样本中进行验证。
结论
本研究旨在确定精神分裂症RELN的风险基因是否影响中国汉族人群的抗精神病药物治疗结果。我们发现了两个与精神分裂症患者抗精神病药物治疗反应相关的RELN新基因位点。未来的研究应该将这些发现扩展到更大的样本和不同的人群，以确认它们在个性化药物开发中的潜在用途。
思考
本研究为了充分挖掘数据，采用多种分析方法，包括一般线性模型分析、卡方检验、五种遗传模型分析、连锁不平衡分析和多变量交互作用分析。研究过程较简单，重点在于更多随访数据的收集，同时分析方法值得借鉴。
Xu Q, Li M, Qin S, et al. Two Novel Loci of RELN Associated With Antipsychotics Response in Chinese Han Population[J]. Frontiers in Pharmacology, 2020, 11: 7.
翻译：张 倩
审核：李 月排版：毛悟宇