苏南地区汉族精神分裂症患者CYP1A2、CYP2C19及CYP2D6基因多态性分析*

隋沂言 陈 颖 李 琰 刘曼华 钱 霖 汤 露 汪广剑 瞿发林

精神分裂症是一种重性精神疾病，现已成为全球高发疾病，该疾病的治疗是一个非常复杂的过程。虽然药物是精神分裂症临床主要治疗手段，但是常用的抗精神分裂症药物普遍存在疗效和不良反应等方面的明显个体差异性，导致重性精神分裂症药物治疗有效率仅为30%～50%[1]。越来越多的研究表明，药物代谢酶的基因特征是导致精神分裂症发病和药物反应差异的重要因素[2]，因此检测与药物疗效相关的基因多态性，可以为患者用药种类及剂量方面提供理论依据，从而提高疾病治愈率。

细胞色素P450(CYP450)同工酶是体内药物代谢的主要酶系，它的多种同工酶参与了抗精神分裂症药物的代谢，其中主要有CYP1A2、CYP3A4、CYP2D6、CYP2C19、CYP2C9等[3]，其酶活性受单核苷酸多态性影响，在不同个体或种族之间往往存在很大差异。目前对基因多态性的统计多集中在健康人群，对患病人群情况研究较少。本研究对中国人民解放军联勤保障部队第九○四医院精神分裂症患者代谢酶CYP1A2*1C(3860G>A)、CYP1A2*1F(163C>A)、CYP2C19*3(636G>A)、CYP2C19*2(681G>A)、CYP2D6*2(2850C>T)、CYP2D6*10(100C>T)、CYP2D6*5(Wild>Del)共7个位点进行了检测，旨在比较健康人群与精神分裂症患者代谢酶遗传多态性的差异，探讨遗传多态性在精神分裂症病因学中的作用。

1 对象与方法

1.1 对象 收集2019年1月～2020年5月中国人民解放军联勤保障部队第九○四医院精神分裂症患者基因检测信息，入组患者均符合国际疾病分类第10版(ICD-10)精神分裂症的诊断标准，根据患者服用的抗精神病药物选择不同的药物代谢酶基因检测，其中332例患者接受CYP1A2基因分型检测，男219例，女113例；124例患者接受CYP2C19基因分型检测，男81例，女43例；161例患者接受CYP2D6基因分型检测，男119例，女42例。患者均为苏南地区汉族人。

健康对照：CYP1A2基因分型健康对照来自元静等[4]研究中接受CYP1A2基因分型检测的100名中国汉族健康人群；CYP2C19、CYP2D6基因分型健康对照来自Dorji PW等[5]统计分析的Pubmed数据库2018年4月～2019年2月基因多态性数据中接受CYP2C19、CYP2D6基因分型检测的中国汉族人群。

1.2 方法

1.2.1 检测仪器与试剂 PYROSEQ-E16焦磷酸测序仪(武汉菲思特生物科技有限公司)；Life Pro基因扩增仪(杭州博日科技有限公司)；Neofuge 13R台式高速冷冻离心机(上海力新仪器有限公司)；BioPhotomete核酸蛋白测定仪(德国艾本德股份公司)；HB-100恒温金属浴(杭州博日科技有限公司)；MX-M 96孔板混匀仪(大龙兴创实验仪器(北京)有限公司)。上海百傲科技股份有限公司核酸提取及纯化试剂、菲思特生物科技有限公司PCR反应试剂(扩增液、扩增酶、引物对)、菲思特生物科技有限公司测序反应通用试剂[微珠、结合缓冲液、变性液、退火缓冲液、测序酶、测序底物、碱基A(dATPαS)、碱基T(dTTP)、碱基G(dGTP)、碱基C(dCTP)和DNase//RNase-free去离子水]。

1.2.2 基因型测定方法

1.2.2.1 人全血标本DNA提取 抽取外周静脉血5 ml，EDTA抗凝，按照上海百傲科技股份有限公司的核酸提取及纯化试剂盒流程提取基因组DNA，核酸蛋白测定仪测定浓度后4℃保存备用。

1.2.2.2 PCR扩增待测片段 采用菲思特生物科技有限公司全套试剂盒进行PCR反应，PCR反应程序为：95 ℃预变性5 min，95 ℃变性25 s，65 ℃退火25 s，72 ℃延伸25 s，进行20次循环(其中CYP2D6*5为95 ℃变性30 s，59 ℃退火30 s，72 ℃延伸30 s，进行50次循环)；最后72 ℃延伸5 min，4 ℃保存。

1.2.2.3 单链制备 向PCR产物中加入结合缓冲液(含微珠)，置于台式震荡混匀仪1 100 rpm震荡15 min，使DNA充分结合；结合后将混合物转移至纯化柱，离心，洗涤后，加入变性液静止5 min，使DNA双链解旋变成单链DNA；取洁净的EP管加入退火缓冲液和测序引物，将上步纯化柱套在EP管上离心，测序引物与单链DNA退火；将混合物转移至测序管，加入测序酶和测序底物，待测。

1.2.2.4 焦磷酸测序仪测序 测序仪将四种碱基dNTP(dATP、dTTP、dGTP、dCTP)选择性地加入到测序反应体系中，将可与单链模板配对的dNTP与测序引物末端形成共价键，dNTP的焦磷酸基团释放出来后被催化形成ATP，荧光素酶在ATP的驱动下将荧光素转化为氧化荧光素，释放荧光的量与产生ATP量成正比，从而判读碱基序列。

1.2.3 统计学方法 使用SPSS 26.0软件进行数据处理，两组间比较采用χ2检验，以P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 不同性别患者CYP1A2基因型及等位基因分布比较 332例患者进行了CYP1A2*1C、*1F两个位点的检测，基因型及等位基因分布见表1，其中CYP1A2*1C纯合突变基因型(AA)所占比率较低。CYP1A2*1F位点AA基因型及A等位基因频率，男性均大于女性(P<0.05)。

表1 不同性别CYP1A2基因型及等位基因分布比较[n(%)]

2.2 不同性别患者CYP2C19基因型及等位基因分布比较 124例患者进行了CYP2C19*3、*2两个位点的检测，基因型及等位基因分布见表2，其中CYP2C19*3位点纯合突变型(AA)男女性别中均未检测到。两位点不同性别患者的基因型及等位基因频率比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。

表2 不同性别CYP2C19基因型及等位基因分布比较[n(%)]

2.3 不同性别患者CYP2D6基因型及等位基因分布比较 161例患者进行了CYP2D6*2、*10、*5三个位点的检测，基因型及等位基因分布见表3，其中CYP2D6*2、*5纯合突变型(TT，Del/Del)、CYP2D6*5杂合突变型(Wild/Del)所占比率均较低。三个位点不同性别患者的基因型及等位基因频率比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。

表3 不同性别CYP2D6基因型及等位基因分布比较[n(%)]

2.4 精神分裂症患者与健康人群CYP1A2、CYP2C19、CYP2D6等位基因分布比较 精神分裂症患者CYP1A2*1C、CYP1A2*1F等位基因频率与元静等[4]研究中健康对照数据相比较，差异无统计学意义(P>0.05)；精神分裂症患者CYP2C19*3、CYP2C19*2等位基因频率与Dorji PW等[5]研究中健康对照数据比较，差异无统计学意义(P>0.05)，CYP2D6*2、CYP2D6*10、CYP2D6*5等位基因频率比较，差异有统计学意义(P<0.01)。见表4。

表4 CYP1A2、CYP2C19、CYP2D6等位基因在精神分裂症患者与健康人群中的分布比较[n(%)]

3 讨论

CYP1A2代谢酶主要介导抗精神分裂症药物氯丙嗪、奥氮平、氯氮平等在体内的生物转化过程，其主要的功能性单核苷酸多态性位点为CYP1A2*1C和CYP1A2*1F[6]。CYP1A2代谢酶活性个体差异大，可受吸烟、药物、基因等因素的影响[7]。Olsson E等[8]认为，CYP1A2*1F与氯氮平血药浓度之间存在相关性；Lane HY等[9]研究表明，精神分裂症患者服用氯氮平后，女性患者血药浓度高于男性。本研究结果显示，精神分裂症患者的CYP1A2*1F位点男性突变率高于女性，因CYP1A2*1F可使CYP1A2酶活性增强，从而增加CYP1A2介导代谢的药物清除率，降低其血药浓度。这与Lane HY等[9]等的研究结果相一致，提示精神分裂症患者CYP1A2*1F突变在人群中分布可能存在性别差异。有研究显示，该位点基因多态性与抗精神病药物的不良反应相关[10]，因此精神分裂症患者服用药物的不良反应发生率可能也存在性别差异。

CYP2C19是CYP450酶系家族第二亚家族的重要成员，参与大量精神科药物的代谢，包括氯氮平、舍曲林、西酞普兰等。本研究中CYP2C19*2、CYP2C19*3位点不同性别患者基因型及等位基因频率比较，差异均无统计学意义，与健康人群的等位基因频率相比较，差异也不存在统计学意义，这与娄小燕等[11]的研究结果一致，提示CYP2C19可能不是精神分裂症的易感因素。

CYP2D6是CYP450酶系统家族中具有两态分布的亚族，参与代谢的药物谱较为广泛，其中抗精神分裂症药物中主要介导阿立哌唑、利培酮、氟哌啶醇等的代谢。本研究结果中精神分裂症患者CYP2D6 3个位点的突变率高于健康人群，提示CYP2D6基因多态性可能是精神分裂症的易感因素，猜测3个位点可能参与了精神分裂症的病理过程。以往研究显示，CYP2D6基因多态性与癌症、帕金森病及一些精神疾病的易感有关[12～14]，同时一些疾病不良反应的发生也与该基因多态性相关[15，16]，提示CYP2D6基因多态性在精神疾病发生发展过程中可能起着重要的作用，但是这些结果同时也存在争议，因此仍需大样本量的人群进一步验证。

基因多态性在不同地区不同人群往往表现出差异性，因此人群遗传学的研究显得至关重要。本研究重点探索了苏南地区汉族精神分裂症患者的基因多态性，可以为医生个体化用药选择和预防不良反应发生提供重要参考。但是，本研究的样本量相对较小，需要扩大样本量进一步验证；同时，课题组今后将更加注重药物基因组学与临床实践的结合，为个体化精准医疗的开展提供理论依据。