CYP2D6 和DRD2 基因多態(tài)性及其交互作用與阿立哌唑療效的關(guān)聯(lián)研究

閆盼 宋明芬 李欣 王晟東 王姝琪 李靜 施劍飛

精神分裂癥是一種嚴(yán)重的慢性精神類疾病，而藥物治療是治療該病和預(yù)防復(fù)發(fā)的首選方法。阿立哌唑作為第二代抗精神病藥物，在臨床上應(yīng)用廣泛。但臨床實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，部分患者在服用同等劑量阿立哌唑時(shí)，藥物療效存在個(gè)體差異[1]。細(xì)胞色素P450 2D6（CYP2D6）是阿立哌唑在體內(nèi)的主要代謝酶[2]，多巴胺D2 受體（DRD2）是其發(fā)揮藥理作用的重要靶點(diǎn)[3]，因此CYP2D6 和DRD2 基因多態(tài)性可能是導(dǎo)致阿立哌唑藥物作用存在個(gè)體差異的重要原因。然而，目前尚缺乏探討CYP2D6 和DRD2 基因-基因交互作用與阿立哌唑治療精神分裂癥療效的關(guān)系。故本研究對(duì)CYP2D6 和DRD2 突變位點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，以探討CYP2D6 和DRD2 基因多態(tài)性及其交互作用與阿立哌唑療效的關(guān)系，為阿立哌唑的個(gè)體化用藥提供參考。

1 對(duì)象和方法

1.1 對(duì)象 選取2017 年6 月至2019 年2 月本院收住的120 例精神分裂癥患者為研究對(duì)象，其中男56 例，女64 例；年齡20～51（35.84±8.72）歲。入組標(biāo)準(zhǔn)：（1）年齡18～60 歲；（2）符合國(guó)際疾病分類第10 版（ICD-10）關(guān)于精神分裂癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)；（3）首發(fā)或復(fù)發(fā)的精神分裂癥急性發(fā)作期，陽性與陰性癥狀量表（PANSS）總分≥60 分；（4）漢族；（5）肝腎功能正常。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）合并嚴(yán)重軀體疾病及腦器質(zhì)性疾病；（2）有精神活性物質(zhì)濫用史；（3）患有其他重性精神疾病；（4）妊娠或哺乳期婦女；（5）肝腎功能異常；（6）難治性精神分裂癥。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審查通過，所有患者或家屬簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 阿立哌唑治療 入組患者均予阿立哌唑（商品名：博思清，規(guī)格：5mg×20 片，國(guó)藥準(zhǔn)字H20060521，成都康弘藥業(yè)集團(tuán)股份有限公司）單一藥物治療，初始劑量5mg/d，根據(jù)患者耐藥狀況及病情變化調(diào)整劑量，1 周內(nèi)加至15mg/d，最大劑量可加至30mg/d，連續(xù)治療4周。觀察期間可酌情配合少量苯二氮花卓類和拮抗不良反應(yīng)的藥物。

1.2.2 問卷調(diào)查 自行設(shè)計(jì)調(diào)查表，收集入組患者的基本信息（性別、年齡、身高、體重等）、生活習(xí)慣（吸煙史、飲酒史、體育鍛煉情況等）、疾病情況（首次發(fā)病年齡、總病程、用藥情況等）。

1.2.3 臨床療效評(píng)定 采用PANSS 對(duì)患者治療前后的陽性癥狀、陰性癥狀和一般精神病理癥狀進(jìn)行評(píng)分，以4 周末PANSS 減分率評(píng)定療效，≥50%為有效，＜50%為無效。PANSS 減分率=（治療前PANSS 總分-治療后PANSS 總分）/（治前PANSS 總分-30）×100%。PANSS 評(píng)定由2 位中級(jí)以上職稱的醫(yī)師同時(shí)進(jìn)行，一致性培訓(xùn)Kappa 值＞0.8。

1.2.4 基因型檢測(cè) 采用多重高溫連接酶檢測(cè)反應(yīng)技術(shù)（iMLDR）進(jìn)行CYP2D6 和DRD2 基因分型。具體操作步驟如下，（1）DNA 提取：采集患者血液2ml，加入乙二胺四乙酸抗凝，1 周內(nèi)抽提DNA，-80℃保存待用。（2）DNA樣本稀釋：采用瓊脂糖電泳對(duì)DNA 樣本進(jìn)行質(zhì)量檢查及濃度估計(jì)，再根據(jù)估計(jì)的濃度將樣本稀釋到工作濃度5～10ng/μl；（3）多重PCR 反應(yīng)體系包括1xGC-I buffer、Mg2+3.0mM、dNTP 0.3mM、HotStarTaq 聚合酶1U、DNA模板1μl 和多重PCR 引物1μl。循環(huán)程序：95℃2min，94℃20s，65℃40s，72℃l.5min，共11 個(gè)循環(huán)；94℃20s，59℃30s，72℃1.5min，共24 個(gè)循環(huán)；72℃2min。（4）多重PCR 產(chǎn)物純化：在PCR 產(chǎn)物中加入ExoI/SAP 酶lul，37℃溫浴1h，然后75℃滅活15min。（5）高特異雙連接反應(yīng)體系包括10×連接緩沖液1μl、高溫連接酶0.25μl、5′連接引物混合液0.4μl，3′連接引物混合液0.4μl、純化后多重PCR 產(chǎn)物2μl 和ddH2O 6μl。連接程序?yàn)?4℃1min，56℃4min，共38 個(gè)循環(huán)。（6）連接產(chǎn)物上全自動(dòng)DNA測(cè)序儀（3730XL，美國(guó)ABI 公司）測(cè)序。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 23.0 統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)數(shù)資料用率表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。計(jì)量資料用表示，組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。采用Hardy-Weinberg遺傳平衡檢驗(yàn)CYP2D6 和DRD2 基因型頻率。采用多因子降維法（MDR）分析基因-基因的交互作用。采用多因素logistic 逐步回歸分析估計(jì)CYP2D6 和DRD2 基因多態(tài)性及其交互作用的效應(yīng)。檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為雙側(cè)檢驗(yàn)，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 有效組與無效組一般資料比較 120 例精神分裂癥患者阿立哌唑治療有效69 例，無效51 例。兩組患者性別、年齡、BMI、首發(fā)年齡、PANSS 基線總分比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），見表1。

2.2 基因遺傳平衡檢驗(yàn) 對(duì)CYP2D6（rs1065852、rs1135840）和DRD2（rs1799732、rs1800497）的基因型頻率進(jìn)行Hardy-Weinberg 遺傳平衡檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)有效組與無效組各多態(tài)性位點(diǎn)的觀察值和預(yù)期值比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），這表明研究對(duì)象來自遺傳平衡群體，有較好的代表性。

2.3 有效組與無效組CYP2D6 和DRD2 等位基因及基因型分布 有效組與無效組CYP2D6 基因rs1065852位點(diǎn)等位基因及基因型頻率分布比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；rs1135840 位點(diǎn)等位基因及基因型頻率分布比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。DRD2基因rs1799732、rs1800497 位點(diǎn)等位基因及基因型頻率分布比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），見表2。

表1 有效組與無效組一般資料比較

表2 有效組與無效組CYP2D6 和DRD2 等位基因及基因型分布[例（%）]

2.4 CYP2D6 和DRD2 基因-基因交互作用與阿立哌唑療效的關(guān)系 本研究同時(shí)納入CYP2D6 和DRD2 基因各2 個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行基因-基因交互作用的MDR 分析，結(jié)果顯示最佳模型包含了CYP2D6（rs1065852）和DRD2（rs1799732、rs1800497），此模型的訓(xùn)練樣本準(zhǔn)確度（0.7658）、驗(yàn)證樣本準(zhǔn)確度（0.6641）及交叉驗(yàn)證一致性（10/10）均最高，經(jīng)1 000 次置換檢驗(yàn)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），這表明rs1065852、rs1799732、rs1800497 的交互作用對(duì)阿立哌唑治療精神分裂癥的療效有影響，見表3 和圖1。

表3 CYP2D6 和DRD2 基因-基因交互作用模型

2.5 CYP2D6 和DRD2 基因多態(tài)性及其交互作用的效應(yīng) 以患者CYP2D6（rs1065852、rs1135840）和DRD2（rs1799732、rs1800497）基因多態(tài)性及MDR 篩選的基因-基因交互作用項(xiàng)為自變量，阿立哌唑治療精神分裂癥4 周末療效為因變量進(jìn)行多因素logistic 逐步回歸分析。結(jié)果顯示rs1065852、rs1799732、rs1800497 及其交互作用均與阿立哌唑治療精神分裂癥的療效有關(guān)。CYP2D6 基因rs1065852 位點(diǎn)CT/TT 型患者有效的可能性是CC 型的3.269 倍；DRD2 基因rs1799732 位點(diǎn)Ins/Del 型患者有效的可能性是Ins/Ins 型的0.188 倍；DRD2 基因rs1800497 位點(diǎn)CT/TT 型患者有效的可能性是CC 型的3.314 倍；3 個(gè)位點(diǎn)間存在正交互作用（OR=3.395，95%CI：1.047～11.001），見表4。

3 討論

圖1 CYP2D6 和DRD2 基因-基因交互作用模式圖（注：方格左側(cè)直條表示有效，右側(cè)直條表示無效）

表4 CYP2D6 和DRD2 基因多態(tài)性及其交互作用的效應(yīng)分析

阿立哌唑是治療精神分裂癥的常用藥物，對(duì)精神分裂癥患者陽性癥狀及陰性癥狀均有較好的改善[4]，但在臨床實(shí)踐中存在藥物療效個(gè)體差異大的難題。藥物遺傳學(xué)認(rèn)為藥物反應(yīng)的個(gè)體差異主要受遺傳因素的影響。研究表明，阿立哌唑在體內(nèi)主要由CYP2D6 代謝[5]，并通過對(duì)腦內(nèi)DRD2 的部分激動(dòng)作用產(chǎn)生抗精神病的效果[6]。研究發(fā)現(xiàn)，藥物代謝酶CYP2D6 的突變可導(dǎo)致酶活性和數(shù)量的改變，從而影響藥物的體內(nèi)過程[7]，而DRD2 基因多態(tài)性可影響腦內(nèi)受體的密度以及與藥物的親和力[8]，這可能是引起阿立哌唑藥物作用個(gè)體差異的重要分子基礎(chǔ)。

CYP2D6 基因位于染色體22q13.1 區(qū)域，存在80 多種等位基因突變位點(diǎn)[9]。研究表明，CYP2D6 的基因多態(tài)性存在明顯的種族差異，在亞洲人群中最常見的突變位點(diǎn)是rs1065852（C100T），其外顯子1 第100 位堿基C為T 取代，造成表達(dá)的脯氨酸變?yōu)榻z氨酸，突變后可形成一種不穩(wěn)定的、活性更低的代謝酶[10]。本研究在阿立哌唑治療的第4 周末考察了rs1065852 基因型與阿立哌唑治療精神分裂癥臨床療效的關(guān)系，結(jié)果顯示攜帶T 等位基因的患者療效較野生CC 型好，與張璇等[11]的結(jié)果基本一致。DRD2 基因位于染色體11q22～23 區(qū)域，存在若干等位基因突變位點(diǎn)，其中與DRD2 功能最密切的位點(diǎn)為rs1799732（-141 C Ins/Del）和rs1800497（Taq1A）[12]。但目前探討這2 個(gè)位點(diǎn)與阿立哌唑治療精神分裂癥臨床療效關(guān)系的研究較少且結(jié)果不一。Wu 等[13]報(bào)道稱，攜帶-141 C 1ns/Del 基因型的患者對(duì)阿立哌唑的反應(yīng)性較其他基因型患者差。Kwon 等[14]選取90 例精神分裂癥患者進(jìn)行TaqlA 基因型與阿立哌唑藥物療效的關(guān)系研究，結(jié)果觀察到TT 基因型患者對(duì)阿立哌唑的療效較好。但Miura 等[15-16]研究發(fā)現(xiàn)，-141C 1ns/Del 多態(tài)性及Taq1A 多態(tài)性與阿立哌唑臨床療效之間并不存在關(guān)聯(lián)。筆者分析以往研究存在爭(zhēng)議的原因，可能是由于影響藥物臨床應(yīng)答的遺傳因素為多基因作用模式，以往的研究多關(guān)注單一基因多態(tài)性的影響，尚無研究探討基因-基因交互作用與阿立哌唑療效的關(guān)系。因此，本研究首次基于MDR 篩選影響阿立哌唑療效的最優(yōu)基因-基因交互作用模型，并結(jié)合多因素logistic 逐步回歸分析估計(jì)CYP2D6 和DRD2 基因各多態(tài)性位點(diǎn)及其交互作用的效應(yīng)，結(jié)果顯示rs1065852、rs1799732、rs1800497 位點(diǎn)多態(tài)性與阿立哌唑治療精神分裂癥的療效相關(guān)，且這3 個(gè)位點(diǎn)多態(tài)性對(duì)阿立哌唑療效的影響存在正交互作用。

綜上所述，本研究揭示了CYP2D6 基因rs1065852位點(diǎn)和DRD2 基因rs1799732、rs1800497 位點(diǎn)多態(tài)性及其交互作用與阿立哌唑臨床療效的關(guān)聯(lián)，為進(jìn)一步尋找阿立哌唑治療精神分裂癥療效的預(yù)測(cè)指標(biāo)、建立抗精神病藥物個(gè)體化給藥模式提供了線索。本研究結(jié)果提示CYP2D6（rs1065852）和DRD2（rs1799732、rs1800497）基因多態(tài)性與阿立哌唑治療精神分裂癥療效相關(guān)，其對(duì)阿立哌唑療效的影響存在正交互作用。但本研究也存在不足，如樣本量較少、觀察時(shí)間僅4 周、只檢測(cè)CYP2D6 和DRD2 基因部分多態(tài)性位點(diǎn)、研究對(duì)象來自同一家醫(yī)院等。今后將擴(kuò)大樣本量、延長(zhǎng)隨訪時(shí)間、探索新的多態(tài)性位點(diǎn)、開展多中心研究來進(jìn)一步證實(shí)。