注意缺陷多动障碍COMT基因多态性与哌甲酯疗效研究☆

陈敏 李海梅 王玉凤 杨莉

注意缺陷多动障碍COMT基因多态性与哌甲酯疗效研究☆

陈敏*李海梅*王玉凤*杨莉*

目的 探讨儿茶酚-O-甲基转移酶（catechol-O-Methyltransferase，COMT）基因多态性对注意缺陷多动障碍（attention deficit hyperactivity disorder，ADHD）儿童服用哌甲酯治疗效果的影响。方法对177例汉族ADHD患儿进行2～4周的哌甲酯开放剂量滴定，获得最佳治疗反应。在治疗前后使用ADHD诊断量表（父母版）对患儿行为变化进行定量评估，并将疗效分为缓解、有效和无效。检测COMT基因rs4680（Val158Met）和rs165599多态性，比较不同基因型患儿的疗效。结果rs4680不同基因型患儿治疗效果的差异有统计学意义（P＜0.01）：G/G型缓解38例（40.9%），有效19例（20.4%），无效36例（38.7%）；G/A型缓解35例（48.6%），有效16例（22.2%），无效21例（29.2%）；而A/A型缓解仅1例（100%），有效0例，无效9例（90.0%）。不同基因型患儿ADHD诊断量表总分、注意缺陷分和多动冲动分治疗前后变化值的差异有统计学意义（P＜0.05），G/-型比A/A型量表得分的变化更大（P＜0.05）。而rs165599不同基因型患儿疗效差异无统计学意义（P＞0.05）。结论COMT基因rs4680（Val158Met）多态性与哌甲酯治疗反应存在关联，rs4680的G等位基因携带者治疗反应优于A/A基因型者。

注意缺陷多动障碍 哌甲酯儿茶酚-O-甲基转移酶 遗传相关性研究

注意缺陷多动障碍（attention deficit hyperactivity disorder，ADHD）是儿童期最常见的行为问题，患病率为5.9%～7.1%[1]。中枢兴奋剂是ADHD治疗首选，其中临床使用最多的是哌甲酯。临床研究显示，约70%的患儿服用哌甲酯有效，仍有30%无效[2-3]。双生子研究显示ADHD的遗传度为0.76[4]，提示遗传因素在ADHD病因中起重要作用。Meta分析发现与ADHD有关的基因包括多巴胺D4受体（dopamine D4receptor，DRD4）基因、多巴胺转运体（dopamine transporter，DAT）基因、儿茶酚-O-甲基转移酶（catechol-O-methyltransferase，COMT）基因等。遗传因素可能影响药物的治疗反应，而COMT是单胺类神经递质代谢过程中必需的降解酶，可能与药物反应存在关联。目前国外仅有4项研究探讨COMT基因Val158Met与哌甲酯治疗反应的关联[5-8]，研究结果不尽一致，且目前尚无汉族人群的研究。本研究假设COMT基因编码区Val158Met多态性与哌甲酯治疗反应存在关联，可用于预测药物治疗的反应，并对此展开研究。

1 对象与方法

1.1 研究对象来自于2008年3月至2010年10月于北京大学第六医院儿童精神科门诊就诊的ADHD儿童。入组标准：①经主治医师以上职称的儿童精神科医师确诊，符合《美国精神障碍诊断与统计手册第四版》（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders,Fourth Edition，DSM-Ⅳ）中ADHD诊断标准；②研究者使用儿童精神障碍临床诊断会谈量表（clinical diagnostic interview scale，Barkley，1998）与患儿家长面谈核实临床诊断；③经中国—修订韦氏儿童智力量表[9]评定，总智商≥70；④年龄6～16岁，性别不限，体重20～60 kg；⑤汉族；⑥既往未使用过中枢兴奋剂治疗，最近1个月内未使用过其它精神活性药物治疗。排除标准：①合并明显的躯体或神经系统疾病者；②合并其它严重的精神障碍者；③共患抽动障碍、情感障碍或焦虑障碍、品行障碍者；④具有哌甲酯治疗的禁忌症者；⑤同时合用其它治疗ADHD的药物和/或系统心理治疗者。共入组177例患儿，男135例（76.3%），女42例（23.7%）。患者平均年龄为（9.8±2.4）岁，智商平均为（100.0± 15.0）。本研究获得北京大学医学部伦理委员会批准，所有受试者均由其监护人签署知情同意书。

1.2 研究方法

1.2.1 智力评估 采用龚耀先[9]标化的中国—韦氏儿童智力量表评估ADHD患儿的智力。分别计算言语智商、操作智商和总智商，得分越高，智力水平越高。进行智力测查时，研究者不知道患儿的基因型。

1.2.2 ADHD症状评估 使用基于DSM的父母版ADHD诊断量表（ADHD diagnostic scale-parentversion，ADHDDS-P）评估患儿症状[10]。该量表包括18个症状学条目，分为注意缺陷和多动冲动2个维度。以量表总分、注意缺陷分和多动冲动分作为症状评估指标，得分越高表明ADHD症状越严重。国内苏林雁等[10]于2004～2005年在全国12个城市进行ADHDDS-P中文版信效度研究，该量表重测信度（r=0.72）和效度（r=0.65）达到心理测量学要求。在哌甲酯治疗前和达到最佳剂量1周后由父母填写该量表以评估症状严重程度。入组时，医生对家长解释量表条目从而保证其理解含义。

1.2.3 哌甲酯治疗 使用哌甲酯速释片开放治疗。起始剂量为5mg bid。根据父母和教师报告的治疗效应和副作用每周调整一次剂量，以滴定至达到最佳治疗反应的最佳剂量。最佳治疗反应定义为当剂量增加时没有进一步的临床改善或出现不能耐受的副反应。滴定过程持续2～4周，最大剂量不超过60mg/d，每日服药2～3次以保证全天的疗效。本研究中平均终末剂量为（17.5±7.7）mg/d，以体重计算为（0.45±0.11）mg/kg/d。参考Steele等[11]的文献对药物疗效进行分型：ADHD诊断量表总分≤18为缓解，ADHD诊断量表减分率≥25%为未达缓解但有效，ADHD诊断量表减分率＜25%为无效。减分率=（基线总分-滴定期末总分）/基线总分× 100%。

1.2.4 基因型检测 所有入组患者留取静脉血2mL，采用美国Omega公司的全血DNA提取试剂盒提取DNA。选取COMT基因第四外显子rs4680(Val158Met)和3’非翻译区rs165599位点检测基因型。使用美国应用生物系统公司（Applied Biosystems,Inc.，ABI）生产的7900 HT real-time荧光定量PCR仪进行PCR扩增，Taqman探针在ABI公司定制（序列号rs4680：25746809；rs165599：2255335）。PCR反应体系为25μL，含100 ng DNA、2 U TaqDNA聚合酶、10 mmol/L dNTP、20μmol/L引物和Mg2+[12]。循环条件为95℃预变性10 min，继之以92℃变性15 s，60℃退火和延伸1 min，进行40个循环。基因型通过随机软件Sequence Detection System v2.3判读。2例患者因rs4680分型失败在该位点的统计分析中排除。

1.3 统计学方法使用SPSS 19.0进行数据分析。采用χ2检验比较不同基因型患儿的疗效分布，使用方差分析比较ADHD诊断量表及其分量表评分变化的差异，使用LSD-t检验进行两两比较。检验水准α为0.05。

2 结果

2.1 不同基因型患儿的疗效177例ADHD患儿经哌甲酯滴定后获得治疗反应分别为缓解76例（42.9%），有效35例（19.8%），无效66例（37.3%）。不同基因型患儿的治疗效果分布见表1。rs4680不同基因型患儿治疗效果分布的差异有统计学意义（χ2=14.05，P＜0.01）。G等位基因携带者中疗效以缓解和有效为主，A/A基因型者中无效者构成比较大。rs165599不同基因型患儿治疗反应分布的差异无统计学意义（χ2=3.67，P= 0.45）。

2.2 不同基因型患者症状的变化所有患儿基线时ADHD诊断量表总分平均为（31.0±8.9）分，治疗后总分平均为（20.1±10.0）分，详见表2。对于rs4680，三种基因型患儿比较，治疗前后ADHD诊断量表总分的变化值（F=5.61，P＜0.01）、注意缺陷分的变化值（F=5.82，P＜0.01）、多动冲动分的变化值（F=3.39，P=0.04）均具有统计学差异。经两两比较，对于该量表总分的变化值和注意缺陷分的变化值，与A/A型比较，G/G型及G/A型均具有统计学差异（P＜0.05），而G/G型与G/A型间差异无统计学意义（P＞0.05）；而对于多动冲动分的变化值，仅G/A型与A/A型间有统计学差异（P=0.02）。对于rs165599，各基因型ADHD诊断量表总分的变化值（F=1.06，P=0.35）、注意缺陷分的变化值（F= 0.94，P=0.39）、多动冲动分的变化值（F=0.09，P= 0.40）的差异均没有统计学意义。

3 讨论

本研究在汉族ADHD患儿中发现COMT基因的单核苷酸多态性rs4680与哌甲酯的治疗反应存在关联。rs4680位于第四外显子，核苷酸G-＞A的突变导致氨基酸编码改变，其中携带Val（G等位基因）者COMT酶表达高活性，比携带Met（A等位基因）者活性高4～5倍[13]。本研究结果显示，G/-基因型比A/A基因型患儿对哌甲酯有更好的药物反应，与Park等[13]和Kereszturi等[14]的研究结果一致。

COMT高活性者（G/-）多巴胺（dopamine，DA）基线水平较低活性者（A/A）更低，在哌甲酯治疗中有更好的药物反应，可认为是高活性酶水平代谢DA多，DA含量少，COMT高活性携带者（G/-）与低活性者（A/A）相比，DA对前额叶、纹状体等区域的负反馈抑制较弱，相应地当哌甲酯作用于DAT时，DA时相性释放增强，DA释放增加更多，从而有更好的治疗效应[14]。低活性（A/A）患者由于在基线时DA水平已经较高，服用哌甲酯后DA水平较之前进一步增多，症状却没有明显改善。原因可能与经典的DA倒置“U”模型一致：在一定范围内，核心症状随DA的增长而改善；当超过一定范围，DA的增长对核心症状和其他相关功能产生损害。在未服药前，A/A基因携带者处于低酶活性状态，代谢DA较少，所含DA较多，更靠近最佳功能水平。认知功能研究中也发现未服药时A/ A较G/-基因携带者有更好的表现[14-15]。服用哌甲酯后，DA含量均增加，向右移动。G/-基因携带者向右更加接近最佳水平，表现出良好的药物反应；而A/A基因携带者则向右逐渐远离最佳水平，出现认知功能下降[16]。Froehlich等[17]和McGough等[18]的研究与上述结果不一致，其研究发现在改善ADHD症状方面，COMT多态性可能与哌甲酯治疗反应没有明显的关联，原因可能是其样本量较小，同时也考虑了其他基因（如DAT和DRD4）的交互作用，在短期内未能发现明显的相互作用，需要长期的药物监测来发现两者之间的关联。

表1 COMT不同基因型患儿经哌甲酯治疗后的效果

表2 COMT不同基因型患儿ADHD诊断量表分数的变化（±s）

表2 COMT不同基因型患儿ADHD诊断量表分数的变化（±s）

位点rs4680 rs165599基因型G/G G/A A/A G/G G/A A/An93 72 10 33 86 58总分31.2±8.7 31.0±9.3 27.9±8.2 30.5±11.5 30.7±8.3 31.7±8.3治疗前注意缺陷分18.5±3.9 17.9±4.7 16.8±5.4 18.6±4.4 18.2±4.5 17.8±4.1多动冲动分12.7±6.1 13.1±6.5 11.1±7.8 11.9±7.7 12.5±5.8 13.9±6.3总分21.1±10.3 18.4±9.7 24.8±7.2 21.7±11.4 19.5±9.2 20.1±10.2治疗后注意缺陷分12.4±5.1 10.4±4.8 14.8±5.0 13.1±5.3 11.7±5.0 10.8±5.0多动冲动分8.8±6.1 8.8±6.1 10.0±7.3 8.6±7.0 7.8±5.7 9.3±6.3

1）与A/A型比较，经LSD-t检验，P＜0.05

既往的一份家系关联研究结果表明，低活性的A等位基因在中国汉族ADHD男孩中优先传递，即A等位基因可能增加中国汉族男性儿童患ADHD的风险[19]；钱秋谨等[12]和张跃兵等[20]对ADHD儿童的研究显示，COMT基因rs4680多态性与男性患儿的智商和某些执行功能有关；本研究结果显示COMT基因rs4680多态性与哌甲酯治疗反应存在关联，不同等位基因对药物治疗反应不一样，即药物对携带不同等位基因ADHD患儿核心症状的改善程度不同，这也为哌甲酯未能改善所有ADHD患儿症状提供了新的机制，为个体化治疗的研究打下基础。

本研究尚有一定局限性：首先，本研究仅纳入177例患者，样本量偏小，需在更大的样本量中重复验证；本研究未设置正常对照，仅比较了ADHD不同基因携带者之间药物的治疗反应和ADHD诊断量表分数的变化；另一个主要缺陷则是速释哌甲酯改善ADHD症状的不稳定性可能影响结果的可预测性，未来研究需要更长期的药物疗效监测和更稳定的药物剂型；最后，本研究评估患儿症状仅使用父母评分，并仅评估了治疗前和治疗后的变化，而未评估治疗中的变化，以后的研究需要增加治疗中评估的次数及教师评分。

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The study of the association between COMT polymorphisms and methylphenidate response in the treatment of attention deficit hyperactivity disorder.

CHEN Min,LI Haimei,WANG Yufeng,YANG Li.
Peking University Sixth hospital,Peking University Institute of Mental Health,Key Laboratory of Mental Health,Ministry of Health(Peking University),Beijing 100191,China.Tel:010-62350880.

ObjectiveTo explore the impacts of catechol-O-Methyltransferase(COMT)gene polymorphisms on the outcomes of methylphenidate treatment for attention deficithyperactivity disorder(ADHD)in children.MethodsOne hundred seventy-seven ADHD children of Chinese Han descent received open-labelled dose titration withmethylphenidate to achieve optimal response in 2～4 weeks.The behavior changes were evaluated by using ADHD diagnostic scale (parent version)before and after treatment.COMT geners4680(Val158Met)andrs165599were genotyped using fluorescent real-time PCR.The genotype distribution and treatment outcomes including remission,response and non-response were analyzed.ResultsThe treatment response differed significantly among patientswith different genotypes ofrs4680(P＜0.01).Thirty-eight(40.9%)patientswith G/G genotype had remission and 19(20.4%)had good response;Thirty-five (48.6%)patientswith G/A genotype had remission and 16(22.2%)had good response.In contrast,only one patientswith A/A genotype had remission and none of them had good response.The changes of the ADHD diagnostic scale total scores,inattention scores and hyperactivity impulsive scores were statistically different among different genotypes ofrs4680(P＜0.05).The hyperactivity impulsive scoreswere significantly higher in the G allele carrier than A allele carrier (P=0.04).The treatment response was not significantly different among differentrs165599genotypes(P＞0.05).ConclusionCOMTgeners4680(Val158Met)polymorphism is associated withmethylphenidate response in a Han Chinese population.Patientswith G allele ismore likely to benefit from methylphenidate treatment in comparisonwith A/A genotype.

Attention Deficit Hyperactivity Disorder Catechol-o-methyltransferase Methylphenidate Genetic Association Study

R749.94

A

2014-08-15）

（责任编辑：肖雅妮）

10.3936/j.issn.1002-0152.2014.12.006

☆国家自然科学基金（编号：81471381）；国家重点基础研究发展计划项目（973计划）（编号：2014CB846100）；首都卫生发展科研专项（编号：首发2011-4024-04）

*北京大学第六医院，北京大学精神卫生研究所，卫生部精神卫生学重点实验室（北京大学）（北京 100191）