COX-2基因多态性与慢性精神分裂症患者临床精神症状的关系

侯文龙 尹晓莉 侯先芹 殷旭圆 惠李 吴競勤 蒋彩霞 贾秋放 蒋萍

[摘要] 目的 探讨COX-2基因rs5275多态性是否会影响慢性精神分裂症的发病，并进一步检测是否影响慢性精神分裂症患者的阴性、阳性等精神症状。 方法 本研究于2014～2016年收集564例慢性精神分裂症受试者及419例健康对照志愿者。采用CRF（Case report form）表收集所有受试者的一般社会人口学和临床资料。采用阳性、阴性症状量表（Positive and negative syndrome scale，PANSS）对慢性精神分裂症患者的精神症状进行评测。采用TaqMan SNP方法对COX-2基因rs5275多态性进行基因分型为CC、CT、TT。比较两组rs5275等位基因和基因型分布频率的差异，并分析基因型与慢性精神分裂症患者临床精神症状之间的关系。 结果 在健康对照组和慢性精神分裂症组之间，COX-2基因rs5275位点的等位基因、基因型频率分布比较，差异无统计学意义（χ2=1.33，df=1，P=0.25;χ2=1.45，df=2，P=0.49）。按COX-2基因rs5275位点的基因型对慢性精神分裂症组进行分组分析，患者阳性症状在组间存在显著差异（P=0.02）。 结论 COX-2基因rs5275位点可能不影响慢性精神分裂症的发病机制，但可能影响慢性精神分裂症患者的阳性症状。

[关键词] 慢性精神分裂症;COX-2基因;rs5275;阳性症状;精神症状

[中图分类号] R749.3          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-9701（2020）36-0028-04

[Abstract] Objective To explore whether the COX-2 gene rs5275 polymorphism can affect the onset of chronic schizophrenia and to further detect whether it affects the negative and positive mental symptoms of patients with chronic schizophrenia. Methods A total of 564 chronic schizophrenia subjects and 419 healthy control volunteers from 2014 to 2016 were collected. CRF（Case report form） was used to collect general sociodemographic and clinical data of all subjects. The Positive And Negative Syndrome Scale（PANSS） was used to evaluate the mental symptoms of patients with chronic schizophrenia. The COX-2 gene rs5275 polymorphism was genotyped into the CC， CT， TT using the TaqMan SNP method. The differences in the distribution frequency of rs5275 alleles and genotypes between the two groups were compared. The relationship between genotypes and clinical mental symptoms in patients with chronic schizophrenia was analyzed. Results There was no significant difference in the distribution of alleles and genotype frequencies at the rs5275 locus of the COX-2 gene between the healthy control group and the chronic schizophrenia group（χ2=1.33， df=1， P=0.25; χ2=1.45， df=2， P=0.49）. The chronic schizophrenia group was analyzed according to the genotype at the rs5275 locus of the COX-2 gene. There were significant differences in the positive symptoms of patients between the groups（P=0.02）. Conclusion The rs5275 locus of COX-2 gene may not affect the pathogenesis of chronic schizophrenia， but may affect the positive symptoms of patients with chronic schizophrenia.

[Key words] Chronic schizophrenia; COX-2 gene; rs5275; Positive symptoms; Mental symptoms

目前研究已經证实遗传和环境因素的共同作用导致精神分裂症的发生[1]。精神分裂症为复杂的多基因遗传性疾病，并且遗传因素在精神分裂症发病中的影响作用高达70%～85%[2-3]。近年来，精神分裂症的免疫炎症系统功能异常也已经被发现[4]。因此，精神分裂症免疫炎症系统及其基因或可影响免疫系统的通路及其炎症蛋白的表达。

环氧化酶-2（COX-2）是炎症介质前列腺素生物合成的一种限速酶，在组织损伤、炎症发生等情况下表达增强[5]。COX-2与各种急性和慢性精神和神经退行性疾病，包括帕金森病、阿尔茨海默病、精神分裂症的发病和疾病进展有关[4，6-7]。COX-2基因3'非转录区域内的8473T>C（rs5275）是其功能性位点，可以通过信使RNA稳定性及翻译情况对该基因的表达进行调控[8]。本研究选取COX-2基因rs5275位点，探讨该位点多态性是否参与及影响慢性精神分裂症的发病和临床精神症状。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究于2014～2016年共收集564例慢性精神分裂症受试者的血液标本。纳入标准：（1）精神分裂症的诊断依据国际疾病分类标准第10版（ICD-10）来进行诊断;（2）受试者年龄16～40岁;（3）接受初中（7年）教育水平以上;（4）可以顺利评估精神科临床症状;（5）受试者自愿参加本研究，签署受试者知情同意书;（6）慢性精神分裂症受试者要求病程超过2年。排除标准：（1）不符合ICD-10中精神分裂症诊断标准;（2）合并中枢神经系统疾病等;（3）合并严重的躯体疾病;（4）处于妊娠期、哺乳期的女性。419名健康对照受试者来自温州康宁医院健康体检中心，健康对照组纳入标准：（1）目前或既往无精神疾病史，无家族精神病史，无药物成瘾依赖史，无严重躯体疾病;（2）自愿参与本研究。健康对照组排除标准：（1）合并各种精神疾病;（2）合并中枢神经系统疾病;（3）合并严重的躯体疾病等;（4）处于妊娠期、哺乳期的女性。本研究通过医院医学伦理委员会批准，所有入组受试者均签署受试者知情同意书。

1.2 研究方法

1.2.1 收集临床资料  采用自制病例报告表（Case report form，CRF）收集受试者的临床症状和人口学数据（包括年龄、性别、受教育年限等）。由两名通过专业培训的精神科医师同时采用PANSS量表评测慢性精神分裂症患者的临床精神症状。两名评测医师经过PANSS量表一致性培训（Kappa=0.82）。

1.2.2 DNA提取  采集所有受试者的5 mL静脉血，使用DNA提取试剂盒（Promega公司）并按其操作说明提取DNA。操作步骤如下：将静脉抗凝血进行血浆分离→将900 μL细胞裂解液加入1.5 mL EP离心管中→加入分离后剩余全血200 μL后，颠倒混匀，常温下裂解20 min→10 000 rpm离心4 min，去除上清液，再次振荡悬浮沉淀物→加入300 μL细胞核裂解液，轻柔振荡混匀，37℃水浴30 min→加入RNA降解酶1.5 μL，振荡混匀，37℃水浴15 min→加入100 μL蛋白沉淀液，混匀，常温下放置20 min→12 000 rpm离心4 min，将上清液转移至新的EP离心管中→加入300 μL异丙醇，轻柔颠倒，静置20 min→12 000 rpm离心4 min，去除上清，加入300 μL 70%乙醇，轻柔混匀，洗脱异丙醇→12 000 rpm离心4 min，去除上清，晾干EP管→加入100 μL DNA溶解液，溶解DNA，置于4℃冰箱内过夜备用→应用超微量分光光度计检测DNA溶液浓度，并标准化DNA溶液浓度至20 ng/μL，储存于-80℃冰箱。

1.2.3 COX-2基因rs5275位点的检测  使用实时荧光定量PCR仪（QuantStudioDx，Thermo公司）以及COX-2基因rs5275的引物和荧光探针（Thermo公司），采用TaqMan探针技术对rs5275多态性进行基因分型检测，分型为CC、CT和TT。操作步骤如下：由Thermo公司生产合成rs5275位点引物和荧光探针。用1xTE缓冲液按1∶1稀释引物探针混合物，将稀释后在引物探针混合物、2 x PCR Master Mix和无菌水按1∶10∶5比例配置PCR反应液。在PCR反应板每孔中加入4 μL配置的PCR反应液，用排枪在每孔中加入1 μL标准化DNA溶液，封板，离心，放入荧光定量PCR仪。通过收集反应过程中的荧光信号信息，利用序列检测系统分析可以得出多态性位点的基因分型。

1.3 统计学分析

使用SPSS22.0统计学软件对本研究的数据进行分析。计量资料符合正态分布的用均数±标准差（x±s）表示，采用方差分析统计;数据不符合正态分布，用中位数（四分位数间距）[M（QR）]表示，采用非参数统计分析;计数资料采用卡方检验。采用遗传统计软件SHEsis进行哈代-溫伯格（Hardy-Weinberg）遗传平衡检验;采用χ2检验分析健康对照组和慢性精神分裂症组中rs5275位点的等位基因、基因型分布频率的差异。根据基因型进行分组，由于临床精神症状评分数据不符合正态分布，用中位数（四分位数间距）表示，对分组后的患者临床精神症状分数进行克鲁斯卡尔-沃利斯秩检验（Kruskal-Wallis test），并进行事后组间两两比较，检验水准为P<0.05。

2 结果

2.1 COX-2基因rs5275多态性在健康对照组和慢性精神分裂症组中的Hardy-Weinberg遗传平衡检验

根据遗传统计软件SHEsis分析结果，COX-2基因rs5275的多态性位点基因型频率分布在慢性精神分裂症组（χ2=0.33，P>0.05）和健康对照组（χ2=1.21，P>0.05）中均符合Hardy-Weinberg遗传平衡定律。

2.2 COX-2 基因rs5275等位基因、基因型与慢性精神分裂症的关联分析

在健康对照组和慢性精神分裂症组的COX-2基因rs5275位点的等位基因、基因型总体分布并未显示出明显差异（χ2=1.33，P=0.25;χ2=1.45，P=0.49），见表1。说明rs5275位点的等位基因可能与慢性精神分裂症发病不相关。

2.3 COX-2基因型rs5275与慢性精神分裂症临床症状

COX-2基因rs5275位点的基因型与慢性精神分裂症患者临床精神症状之间的关系，见表2。结果表明rs5275位点三组基因型的慢性精神分裂症患者PANSS阳性症状分存在显著差异（P=0.02）;进一步两两组间分析表明，CT组与TT组PANSS阳性症状分存在显著差异（P=0.02）。说明该基因位点与慢性精神分裂症的阳性症状有关。

3 讨论

本研究发现，在中国汉族人群中COX-2基因rs5275位点不是慢性精神分裂症的疾病易感性基因位点，提示该基因位点的多态性可能不影响中国汉族人群慢性精神分裂症的发病。研究表明，精神分裂癥的病理生理学与免疫系统异常有关，炎症是神经精神症状的驱动因素，对神经元的增殖、存活和分化产生负面影响[9-10]。炎症状态可以影响中枢单胺递质效应、下丘脑-垂体-肾上腺轴和小胶质细胞激活等，这些机制是精神疾病发病机制的重要途径。研究表明，一些抗炎药物能够有效降低精神分裂症患者精神症状的严重程度[11]。COX通路可被IL-2、IL-6和IL-10等炎症细胞因子激活，增强和调节炎症过程，并能加剧炎症介导的神经变性。COX-2抑制剂可以减少炎症负荷，从而减少了这些途径对大脑的影响。在动物研究中，COX-2抑制剂可以减少应激源对小鼠的影响，以及多巴胺能毒素对小鼠的神经退行性作用[12-13]。在临床试验中也证实COX-2抑制剂对精神分裂症具有明显的疗效[14-15]。Müller[4]发现精神分裂症的炎症状态与前列腺素和COX-2的增加有关，并且在精神分裂症早期阶段使用COX-2抑制剂进行抗炎治疗对精神分裂症是有利的。Müller等[16]在6周的塞来昔布（一种COX-2抑制剂）联合氨磺必利治疗精神分裂症的临床双盲对照试验发现，联合用药治疗组的阴性症状、临床症状总分及临床疗效总体印象均出现显著改善。Akhondzadeh等[17]在8周的塞来昔布联合利培酮治疗慢性精神分裂症患者的临床双盲研究中也发现，联合用药治疗组的阳性症状、一般病理症状及临床症状总分均得到显著改善。同样Müller等[18]也研究发现塞来昔布联合利培酮用药组的临床症状总分改善明显。并且其随后的研究中发现COX-2抑制剂可以改善精神分裂症患者的临床症状总分和认知水平[19]。上述研究表明，COX-2基因可能与精神分裂症发病、精神症状、认知水平及药物疗效相关，并且其机制可能涉及精神分裂症的免疫炎症异常假说，为精神分裂症的免疫治疗提供了重要证据。因此，有必要进行COX-2基因rs5275的多位点交互作用对精神分裂症症状、认知功能和免疫治疗影响的全面性研究。

本研究还发现，COX-2基因rs5275的多态性与慢性精神分裂症的临床阳性症状有关。该基因位点影响患者临床阳性精神症状的原因可能是该基因位点的多态性参与调节了慢性精神分裂症患者的多巴胺等神经递质的传递和异常变化，从而影响了其精神症状[20]。因此，全面研究COX-2基因功能性位点、基因表达水平和脑神经递质水平变化与精神分裂症临床精神症状的关系是有意义的。

本研究仍有几点不足：（1）分析单个位点的多态性，不能准确充分地反映出基因位点与精神分裂症的真实关系。rs5275位点是COX-2基因多个功能性位点之一，未来需要全面检测该基因的其他功能位点，采用多位点联合分析，进一步研究COX-2基因与精神分裂症的关系;（2）种族、地域对基因多态性影响明显，导致不同人群，甚至不同地域的同种人群其基因多态性等位基因频率存在差异，从而可能出现不同的结论。因此，需要在不同地域和种族中开展COX-2基因rs5275多态性的研究来验证本研究的结果;（3）慢性精神分裂症患者的病程和用药情况等混杂因素可能干扰患者临床精神症状的评估，并会影响最终结果。

总之，初步研究发现，COX-2基因rs5275多态性可能不影响慢性精神分裂症的发病，但可能会影响慢性精神分裂症的阳性症状。未来需要在不同种族中收集大样本量来研究和验证COX-2基因的多个功能性位点与精神分裂症的关系。

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（收稿日期：2020-10-27）