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151個(gè)精神分裂癥家系中多巴胺D3受體基因Ser9Gly多態(tài)的
151個(gè)精神分裂癥家系中多巴胺D3受體基因Ser9Gly多態(tài)的 ［摘 要］ 目的: 探討多巴胺D3受體基因(DRD 3)第一外顯子Ser9Gly多態(tài)性與精神分裂癥的關(guān)系。方法:采集151個(gè)家系，每家有2名或2名以上符合ICD-10精神分裂癥診斷標(biāo)準(zhǔn)的患病同胞父母存活且父母中至多只有一方有精神分裂癥患病 史。對(duì)DRD3基因的Ser9Gly多態(tài)性進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果: (1)總體而言，DRD3基因的Ser9Gly等位 基因頻度和基因型頻度在父母組、非患病同胞組和患病同胞組之間差異無顯著性，在精神分裂癥不同亞型之間基因型頻度和等位基因頻度的分布差異也沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。(2) 傳遞不平衡檢驗(yàn)(TDT)發(fā)現(xiàn)在患病同胞中存在傳遞不平衡(χ2=7.76，P=0.005 3，OR=1.70，95%置信區(qū)間為1.15～2.52)。(3) 基因型與臨床特征的相關(guān)分析顯示，具有Ser9等位基因的患病同胞較多地出現(xiàn)陰性癥狀。結(jié)論：DRD3基因的Ser9Gly多態(tài)與家族性精神分裂癥相關(guān)聯(lián)。研究支持DRD3作為精神分裂癥的候選基因之一。 ［關(guān)鍵詞］ 精神分裂癥/遺傳學(xué)；受體，多巴胺；多態(tài)現(xiàn)象；外顯子 ［中圖分類號(hào)］ R749.3 �。畚墨I(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1000-1530（2000）05-0455-03
Disequilibrium transmission of Ser9Gly polymorphism of Do pamine D3 receptor gene in 151 schizophrenia families
ZHOU Ru-Lun HU Xian-Zhang ZHOU Chao-Feng HAN Yong-Hua CHEN Chang-Hui WANG Yu-Feng SHEN Yu-Cun
（Peking University Institute of Mental Health, Beijing 100083, China）
ABSTRACT Objective: To investigate the asso ciation between Ser9Gly polymorphism of dopamine D3 receptor gene (DRD3) and schizophrenia. M etho ds: The Ser9Gly polymorphism of DRD3 was tested in 151 Chinese Han's pe digrees each of which had two or more affected schizophrenia siblings who fulfilled the ICD-10 criteria with the parents alive and at most only one of whose parents may have the history of suffering schizophrenia. Results: (1) Totally, the distributions of alleles o r genotypes of DRD3 Ser9Gly polymorphism are not significantly different between the groups of& nbsp;paren ts, unaffected-siblings and affected-siblings, and between the sub-types of schi zophrenia. (2) The transmission disequilibrium test (TDT) shows the transmission disequilib rium in affected-siblings (χ2 = 7.76, P = 0.005 3, OR = 1.70, 95%IC: 1.15-2.52). （3) The correlation analysis was taken between genotypes and clinical status． The res ults show that schizophrenia siblings with Ser9 allele are apt to have negative symptoms. Conclusion: The results show that there may exist assoc iation between DRD3 and schizophrenia. This research supports that DRD3 may be one of the c andidate gene s of schizophrenia.
KEY WORDS Schizophrenia/genet; Receptors, dopamine; Po lymorphism(genetics); Exons
（J Beijing Med Univ, 2000, 32:455-457)
多巴胺系統(tǒng)是精神分裂癥生物學(xué)背景中引起最多關(guān)注的因素。近年來，對(duì)二者關(guān)系的基因水平研究呈現(xiàn)相互矛盾的結(jié)果，其中陰性結(jié)果居多，因此，對(duì)多巴胺假說尚需進(jìn)一步探索。綜合大量的研究結(jié)果，有理由認(rèn)為，多巴胺系統(tǒng)在精神分裂癥中具有難以替代的重要作用：(1)大多數(shù)抗精神病藥通過多巴胺受體發(fā)揮作用是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)；(2)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中提高多巴胺水平可以產(chǎn)生類似精神分裂樣癥狀，可重復(fù)性比較穩(wěn)定；(3)盡管基因水平研究中大多數(shù)屬于陰性結(jié)果，但有若干陽性報(bào)道來自于大樣本、亞型分類的研究；(4)有相當(dāng)多的陰性報(bào)道中，多巴胺受體基因與癥狀群或癥狀呈明顯相關(guān)。因而利用大規(guī)模樣本對(duì)多巴胺系統(tǒng)進(jìn)行深入細(xì)致地研究對(duì)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)多巴胺系統(tǒng)在精神分裂癥中的作用具有十分重要的意義。
精神分裂癥與多巴胺受體關(guān)系的研究始于70年代中期。作者在1995年對(duì)多巴胺D2受體基因(DRD2)第七外顯子Ser311Cys(習(xí)慣表示法，意為第311位密碼子由絲氨酸變?yōu)榘腚装彼?多態(tài)與精神分裂癥的關(guān)系進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)該多態(tài)與精神分裂癥家族史和發(fā)病年齡相關(guān)［1］。繼多巴胺D2受體之后，研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)典和非經(jīng)典抗精神病藥都可以提高多巴胺D3受體基因的表達(dá)水平［2］。有鑒于此，為進(jìn)一步驗(yàn)證精神分裂癥的多巴胺假說，我們利用多年來積累的較大規(guī)模的樣本對(duì)DRD3基因第一外顯子Ser9Gly(第9密碼子由絲氨酸變?yōu)楦拾彼?多態(tài)性進(jìn)行了分析。
1 材料與方法
1.1 研究對(duì)象
1.1.1 家系的來源 家系的收集從1991年開始到1998 年結(jié)束。共收集來自北京、新鄉(xiāng)、天津、石家莊、四平、長春、吉林、丹東、哈爾濱、開原等地的精神分裂癥核心家系(每家包括兩個(gè)或兩個(gè)以上精神分裂癥患病同胞和患病同胞的父母)。按ICD-10精神分裂癥診斷標(biāo)準(zhǔn)，通過研究組臨床專家和患病家庭成員面談進(jìn)行疾病診斷的確認(rèn)和合格家系的篩選。共獲得家系151個(gè)，633人。將151個(gè)家系的成員分成3組：父母組(308人)；患病同胞組(303人)；非患病同胞組(22人)。所有樣本均為漢族。 1.1.2 臨床資料的收集 家系入組后由經(jīng)過培訓(xùn)的研究人員對(duì)合格家 系中的精神分裂癥患者進(jìn)行“遺傳學(xué)研究診斷會(huì)談表(DIGS)”檢查，同時(shí)用“遺傳學(xué)研究家屬會(huì)談表(FIGS)”對(duì)知情人進(jìn)行定式調(diào)查(DIGS和FIGS由哈佛大學(xué)提供，北京大學(xué)精神衛(wèi)生研究所翻譯并測(cè)試，雙方共同組織了相關(guān)的人員培訓(xùn))。 1.2 實(shí)驗(yàn)方法 1.2.1 標(biāo)本的采集與處理 對(duì)合格樣本以書面形式獲得知情同意后，抽 取外周靜脈血10 ml，4 ℃保存，兩周內(nèi)常規(guī)方法提取DNA。 1.2.2 基因型檢測(cè) 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）：設(shè)計(jì)上游引物5′-ACA GGAAGCCCCTTGGCATC-3′和下游引物5′-CAGTAGGAGAGGGCATAGT AGGCAT-3′。該序列所擴(kuò)增的產(chǎn)物長度為148 bp, 中間包擴(kuò)一個(gè)對(duì)應(yīng)于內(nèi)切酶MscⅠ的多態(tài)性切點(diǎn)(MscⅠ的識(shí)別順序是TGGCCA)，由此形成限制性片段長度多態(tài)(RFLP)。PCR總反應(yīng)體積25 μl，循環(huán)條件為94 ℃，30 s；56 ℃，90 s；72 ℃，1 min。反應(yīng)在雙槽PTC-200型PCR儀（MJ Research, USA）上進(jìn)行。以上循環(huán)針對(duì)0.1 μg基因組DNA進(jìn)行35輪， 進(jìn)入循環(huán)前于95℃預(yù)變性5 min，出循環(huán)后于72℃延長反應(yīng)10 min。 限制性內(nèi)切酶消化：PCR產(chǎn)物用MscⅠ酶切。通過2%(20 g.L－1)瓊脂糖電泳分離鑒定基因型， 以50 bp DNA ladder (Gibco-BRL)作分子量標(biāo)準(zhǔn)品。如果為Ser9，切點(diǎn)陰性，表現(xiàn)為148 bp片段，本文中用A1表示該等位基因；如果為Gly9，切點(diǎn)陽性，表現(xiàn)為94 bp+64 bp兩個(gè)片段，本文中用A2表示該等位基因。 1.2.3 統(tǒng)計(jì)分析 采用統(tǒng)計(jì)分析軟件包(statistical packages for social sciences, release 7, SPSS Corp. USA)及Epi INFO v6.0c進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和統(tǒng)計(jì)分析。
2 結(jié)果
在家系中，用χ2檢驗(yàn)對(duì)DRD3基因型頻度和等位基因頻度進(jìn)行比較，基因型分布在父母和患病同胞之間(χ2=1.87, P=0.39)以及父母和非患病同胞之間(χ2=4.03, P=0.13) 差異無顯著性。 等位基因分布在父母和患病同胞之間(χ2=0.2, P=0.66)以及父母和非患病同胞之間(χ2=0.23, P=0.63 ) 差異亦無顯著性。
按文獻(xiàn)［3］報(bào)道的方法，在151個(gè)家系中，根據(jù)父母基因 型在同胞中的傳遞情況，進(jìn)行傳遞不平衡檢驗(yàn)(TDT)。發(fā)現(xiàn)在患病同胞中存在傳遞不平衡性(χ2 =7.76，P=0.005 3，OR=1.70，95%置信區(qū)間1.15～2.52)。 編碼Gly9的等位基因較多地傳遞給了患病同胞。說明以家族成員作為對(duì)照時(shí)，DRD3基因Ser9Gly多態(tài)與精神分裂癥明顯相關(guān)。 設(shè)A1/A1 = 1，A1/A2 = 1.5，A2/A2 = 2，對(duì)基因型進(jìn)行變量變換，分別以起病年齡、病程、臨床癥狀分、陽性及陰性癥狀量表總分和各分量表總分作為對(duì)應(yīng)變量，以Pearson法進(jìn)行二元變量的相關(guān)分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)DRD3基因型與陰性癥狀量表綜合評(píng)定總分呈負(fù)相關(guān)(r=－0.148, P=0.046)。
3 討論
經(jīng)典和非經(jīng)典抗精神病藥均與DRD3有較強(qiáng)的結(jié)合力，而且DRD3在中腦邊緣系統(tǒng)的表達(dá)量最高，部分研究顯示，經(jīng)典與非經(jīng)典抗精神病藥可以上調(diào)DRD3，而對(duì)DRD2無上調(diào)作用［2］。因此, DRD3被認(rèn)為對(duì)精神分裂癥的治療和病因?qū)W研究具有重要意義。DRD3基因繼DRD2基因之后成為備受關(guān)注的精神分裂癥候選功能基因。
一個(gè)對(duì)24項(xiàng)散發(fā)病例-對(duì)照研究的薈萃分析(含精神分裂癥2 619名，正常對(duì)照2 517名)發(fā)現(xiàn)，按地域和種族分組后，非洲人和高加索人中的精神分裂癥的A1純合子基因型顯著升高，提示DRD3基因Ser9Gly多態(tài)性在上述人群中對(duì)精神分裂癥的易感性可能具有影響［4］。另外，英國和法國的研究小組各自獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)，DRD3基因第一外顯子中Ser9Gly多態(tài)與精神分裂癥相關(guān)(英國樣本：P=0.005, 法國樣本：P=0.008)［5］。然而，在一 些小樣本散發(fā)病例-對(duì)照研究沒有發(fā)現(xiàn)DRD3基因Ser9Gly多態(tài)性與精神分裂癥相關(guān)［6，7］, Wiese等［8］在4個(gè)冰島家系中的研究不支持DRD3與精神分裂癥的連鎖(LOD = －2.50)。但他們不排除DRD3的表達(dá)調(diào)節(jié)基因參與精神分裂癥病因，或在其它家系中存在連鎖以及以群體為基礎(chǔ)的關(guān)聯(lián)研究出現(xiàn)陽性結(jié)果的可能性。
由于精神分裂癥可能存在復(fù)雜的異質(zhì)性，因而大樣本量、亞型分類和嚴(yán)格質(zhì)量控制對(duì)于研究的可靠性非常重要。同時(shí)，利用不同種族的獨(dú)立樣本對(duì)同一個(gè)假說的驗(yàn)證是獲得正確結(jié)論的必要前提。本文分析了151個(gè)家系，屬于非高加索人群中規(guī)模較大的研究。研究采用傳遞不平衡性檢驗(yàn)(TDT)對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，避開了精神分裂癥遺傳方式等諸多不清楚因素的困擾。發(fā)現(xiàn)在患病同胞中存在明顯的傳遞不平衡性(χ2 =7.76， P=0.005 3，OR=1.70，95%置信區(qū)間1.15～2.52)。較有力地支持了DRD3基因作為精神分裂癥候選基因之一的假說，同時(shí)也提示，多巴胺系統(tǒng)與精神分裂癥存在復(fù)雜的聯(lián)系。進(jìn)一步的研究應(yīng)考慮多種多巴胺系統(tǒng)相關(guān)基因的同步研究，還應(yīng)當(dāng)更加量化地納入環(huán)境因素。 至于DRD3多態(tài)基因型與精神分裂癥癥狀的關(guān)系，本文發(fā)現(xiàn)Ser9/Ser9純合子的精神分裂癥患病同胞比較容易表現(xiàn)出陰性癥狀，而該基因型與幻覺妄想、情感障礙、運(yùn)動(dòng)障礙、瓦解性行為等無相關(guān)。分析時(shí)由于人為進(jìn)行了變量變換，只作 參考，結(jié)果提示精神分裂癥并非一個(gè)單純性疾病，而更傾向于一個(gè)復(fù)雜的綜合征，針對(duì)癥狀或癥狀群的研究是一個(gè)有前景的深入方向。 周儒倫（北京大學(xué)精神衛(wèi)生研究所，北京 100083） 胡憲章（北京大學(xué)精神衛(wèi)生研究所，北京 100083） 周朝鳳（北京大學(xué)精神衛(wèi)生研究所，北京 100083） 韓永華（北京大學(xué)精神衛(wèi)生研究所，北京 100083） 陳昌惠（北京大學(xué)精神衛(wèi)生研究所，北京 100083） 王玉鳳（北京大學(xué)精神衛(wèi)生研究所，北京 100083） 沈漁（北京大學(xué)精神衛(wèi)生研究所，北京 100083）
參考文獻(xiàn)
1，周儒倫，周朝鳳，王玉鳳， 等. 多巴胺D2受體基因與精神分裂癥的關(guān)系［ J］. 北京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，1995, 28(1)：23-25 2，Buckland PR, O'Donovan MC, McGuffin P, et al. Clozapine and sulpiride up-regulate dopamine D3 receptor mRNA levels［J］. Neuropharmacology, 1993,32:901-907 3，Spielman RS, McGinnis TE, Ewens WJ. Transmission test for linkage diseq uilibrium: the insulin gene region and insulin dependent diabetes mellitus (IDDM)［J］. Am J Human Gene t, 1993, 52:506-516 4，Dubertret C, Gorwood P, Ades J, et al. Meta-analysis of DRD3 gene and schizophrenia: ethnic heterogeneity and significant association in Caucasians［J］. Am J Med Genet, 19 98, 81: 318-322 5，Crocq MA, Mant R, Asherson P, et al. Association between sch izophrenia and homozygosity at the dopamine D3 receptor gene［J］. J Med Genet, 1992, 29:258-860 6，Manko S, Sasaki T, Fukuda R, et al. A study of the association between schizophrenia and the dopamine D3 receptor gene［J］. Hum Genet, 1993, 92: 336-338 7，Yang L, Li T, Wiese C, et al. No association between schizophr enia and homozygosity at the D3 dopamine receptor gene［J］. Am J Med Genet, 1993, 48:83-86 8，Wiese C, Lannfelt L, Kristbjarnarson H, et al. No evidence of linkage between receptor gene locus in Icelandic pedigrees［J］. Psychiatry Res, 1993, 46: 69-78
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