锌指蛋白804A基因多态性与双相障碍I型患者认知功能缺损的关系

陈建民，吕望强，唐伟，范卫星，张程赪，张晨

双相障碍(bipolar disorder，BD)是以情绪异常高涨或低落交替出现为主要特征，易反复发作而导致慢性化趋势的心境障碍。BD患者普遍存在不同程度的认知功能缺损，影响其社会功能和预后[1]。流行病学调查显示BD具有明显的遗传倾向性，遗传度高达85%[2]；全基因组关联研究(GWAS)报道锌指蛋白(ZNF)804A位于内含子2的rs1344706位点与高加索人BD显著关联[3]。前期研究发现该位点是中国汉族BD I型的发病风险因子[4]。针对精神分裂症患者的一项影像学荟萃分析指出，rs1344706位点与患者大脑灰质密度有关，携带rs1344706风险等位基因的患者额、颞叶灰质密度显著下降[5]；另一项荟萃分析显示，额、颞叶灰质密度降低相关的认知损害是BD患者的典型特征[6]。经浙江省金华市第二医院伦理委员会审核批准，本研究探索ZNF804A基因rs1344706位点多态性与BD I型患者认知功能缺损的关系。

1 对象和方法

1.1 对象

BD组：为2017年1月至2018年12月在浙江省金华市第二医院、温州市康宁医院和粤北第三人民医院就诊的年龄为18～50岁的BD I型患者148例；入组者均符合美国《精神障碍诊断与统计手册》第4版(DSM-IV)中BD I型诊断标准；目前病情已处于稳定状态3个月以上；汉密尔顿抑郁量表(HAMD)<7分；杨氏躁狂量表(YMRS)<6分；初中以上文化程度；排除6个月内使用过无抽搐电休克治疗或经颅磁刺激治疗、物质滥用/依赖、有严重躯体疾病患者。对照组：为同期在社区招募的健康志愿者72名，年龄18～50岁，两系三代内无精神疾病家族史，自愿参加本研究；排除严重躯体疾病史、精神疾病史以及精神疾病家族史。入组者均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 一般资料收集 收集入组者一般人口学资料，包括患者的首发年龄、病程、精神病史、受教育年限等。

1.2.2 认知功能检测 采用重复性神经心理状态测验(RBANS)检测认知功能，检测内容包括即刻记忆、视觉广度、言语功能、注意、延时记忆等5个因子。该工具具有快速、有效、敏感、易操作等优点，具有较好的信度和效度。

1.2.3 ZNF804A基因rs1344706位点多态性分析 采集入组者静脉血2 ml，予以乙二胺四乙酸抗凝备用，使用离心柱型基因组DNA试剂盒(北京天根生物有限公司，DP304型)提取外周血白细胞全基因组DNA。采用SNaPshot SNP分型技术对rs1344706位点进行分析，主要步骤参考本课题之前工作[4]，步骤如下：PCR扩增反应体系15 μl，扩增条件：94 ℃ 3 min预变性，94 ℃ 15 s变性，55 ℃ 15 s退火，共35个循环，经纯化和SNaPshot单碱基延伸反应后，利用ABI 3730 DNA测序仪(Applied Biosystems，美国)检测基因多态性。应用Soft Genetics Gene Marker v 2.2.0软件进行基因型分析。

2 结果

2.1 两组间一般情况比较

BD 组：148例，男70例，女78例；平均年龄(27.2±6.8)岁；受教育年限(11.5±1.6)年；首发年龄(22.8±3.2)岁，病程(33.4±11.9)个月；对照组：72名，男40名，女32名；平均年龄(26.2±5.6)岁；受教育年限(11.9±2.1)年。两组间性别、年龄及受教育年限比较差异无统计学意义。

2.2 两组RBANS检测结果比较

为排除性别、年龄与受教育年限对认知功能的影响，将这些因素作为协变量纳入分析，多因素方差分析显示BD 组RBANS测试5个因子评分及总分明显低于对照组(P均<0.01)。见表1。

表1 两组RBANS检测结果比较

2.3 BD组基因多态性检测结果及不同基因型患者RBANS评分比较

BD组148例患者中，rs1344706位点TT、TG、GG型分别为43、76、29例，分为3组。为了排除性别、年龄、受教育年限、首发年龄和病程对认知功能的影响，在进行rs1344706位点多态性与认知功能的关联分析时将这些因素作为协变量纳入多因素方差分析。结果显示3组间即刻记忆和注意评分差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)；两两比较显示，TT和TG型携带者即刻记忆显著低于GG型携带者(P均<0.05)；TT型注意评分显著低于TG和GG型，TG型注意评分显著低于GG型携带者(P均<0.01)。见表2。

表2 BD组rs1344706位点各基因型RBANS评分比较

3 讨论

BD是一种严重的精神疾病，发病机制复杂，临床表现多样；在发病和缓解期，患者的认知功能如注意力、记忆力和执行功能缺损[1]。本研究证实BD I型稳定期患者认知功能受损较为严重，与先前的研究结果一致。BD家系研究表明先证者及其亲属在注意力、记忆和执行功能方面均有不同程度的损害[7]；因此认知功能损害也被认为是BD的内表型。内表型作为一种介于临床表型和基因型之间可测量的生物学客观指标，有助于降低遗传学研究中的临床表型异质性。本研究结果表明ZNF804A基因 rs1344706位点多态性与BD I型患者的即时记忆和注意力缺陷有关，特别是携带rs1344706位点T等位基因患者的即刻记忆和注意力缺损更为明显。

ZNF804A位于染色体2q32.1区域，编码一个含有C2H2型锌指结构域的蛋白质，该结构域参与DNA结合和转录调控[8]。ZNF804A在人脑中高度表达，主要分布在树突区域的亚细胞层，动物实验也发现ZNF804A在发育中的小鼠大脑中呈高表达状况，特别是发育后期(20周以后)[9]。细胞功能学研究表明 ZNF804A可能影响与神经突起生长、突触形成和多巴胺能传递相关基因的表达水平[10]。本研究的rs1344706位点位于ZNF804A基因的内含子2区域中，既往的研究发现该位点影响ZNF804A基因在脑内的mRNA表达，携带T等位基因的个体脑内ZNF804A基因mRNA表达显著低于不携带该等位基因的个体[11]；提示该位点具有生物学功能。对该位点周围哺乳动物序列分析显示，ZNF 804A基因参与大脑神经环路发育过程[12]。神经影像学研究显示rs1344706位点可能会影响额叶和颞叶白质容量和灰质密度，而且对精神疾病患者和健康人的影响程度不同[5,13]。另一项影像学荟萃分析显示BD患者注意力缺损与额叶活动度降低有关[14]。因此，本研究结果提示rs1344706位点多态性可能通过影响BD I型患者脑内ZNF804A基因表达引起额颞叶结构和功能发生变化，进而影响其认知功能，尤其是即刻记忆和注意功能。

综上所述，本研究结果显示BD I型患者的认知功能明显缺损；ZNF804基因rs1344706位点多态性与BD I型患者认知功能尤其是即刻记忆和注意缺损相关。

本研究的局限性为样本量较小，没有设置对照组进行基因分析，无法判断基因多态性对认知功能的影响是否仅存在于BD I型患者；未来有必要扩大对照组开展研究；本研究采用横断面研究设计，有必要开展纵向研究在扩大样本量的基础上对本研究结果进行验证。