TMTC1 基因多態(tài)性與精神分裂癥的關(guān)聯(lián)性

程甜甜 ，尹文卅 ，王 佳 ，盧玉梅 ，陳炫羽 ，聶勝潔 ，劉林林

（1）昆明醫(yī)科大學(xué)法醫(yī)學(xué)院，云南 昆明 650500;2）國家衛(wèi)健委毒品依賴和戒治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南昆明 650500;3）云南省精神病醫(yī)院/昆明醫(yī)科大學(xué)附屬精神衛(wèi)生中心醫(yī)務(wù)部，云南 昆明 650224;4）昆明市延安醫(yī)院檢驗(yàn)科，云南 昆明 650051）

精神分裂癥是一種慢性的、嚴(yán)重的精神障礙，主要表現(xiàn)為感知、思維、情感、認(rèn)知和行為方面的異常[1]。精神分裂癥的病因及發(fā)病機(jī)制目前尚不清楚?；陔p生子研究的Meta 分析顯示遺傳因素在精神分裂癥中起重要作用，遺傳力超過80%[2]。一項(xiàng)關(guān)于精神分裂癥的全基因組關(guān)聯(lián)分析（genome-wide association study，GWAS）提示TMTC1是精神分裂癥的風(fēng)險(xiǎn)基因[3]。僅有的研究表明，TMTC1的rs679087 位點(diǎn)與精神分裂癥有關(guān)[3]。為了進(jìn)一步研究TMTC1基因與精神分裂癥的相關(guān)性，本文選取了7 個(gè)SNP 位點(diǎn)進(jìn)行多態(tài)性檢測，探討TMTC1基因與精神分裂癥的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 研究對象

1.1.1 病例組選擇2021 年12 月至2022 年6 月于云南省某精神病院就診的精神分裂癥患者。入組標(biāo)準(zhǔn)[4]：年齡16～70 歲，漢族，符合DSM-V精神分裂癥診斷標(biāo)準(zhǔn)；排除標(biāo)準(zhǔn)[4]：合并其他精神病性障礙，腦器質(zhì)性病變，腦外傷史，神經(jīng)系統(tǒng)、免疫調(diào)節(jié)性疾病或嚴(yán)重軀體疾病，物質(zhì)濫用史。

1.1.2 對照組選擇2021 年12 月至2022 年6 月在昆明市某醫(yī)院健康體檢者。入組標(biāo)準(zhǔn)[4]：年齡16～70 歲，漢族，無精神疾病史或3 代以內(nèi)的精神疾病家族史；排除標(biāo)準(zhǔn)[4]：腦器質(zhì)性病變，腦外傷史，神經(jīng)系統(tǒng)、免疫調(diào)節(jié)性疾病或嚴(yán)重軀體疾病，物質(zhì)濫用史。

本研究已獲得昆明醫(yī)科大學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)（批號：KMMU2022MEC144），納入的所有研究對象經(jīng)招募后，由本人或監(jiān)護(hù)人自愿簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 SNP 位點(diǎn)選擇及引物設(shè)計(jì)根據(jù) NCBI、SZDB 2.0 數(shù)據(jù)庫及國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道進(jìn)行SNP 的選擇，按照MAF >0.1 的標(biāo)準(zhǔn)[5]篩選。選取rs7503、rs10332、rs2023588、rs16934358、rs2113879、rs679087、rs4931240 7 個(gè)SNP 位點(diǎn)。使用Primer Premier 5.0 軟件設(shè)計(jì)引物及探針。

1.2.2 基因分型采用SNPscanTM多重SNP 分型技術(shù)進(jìn)行基因分型檢測。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 26.0 統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析。計(jì)數(shù)資料（性別）采用卡方檢驗(yàn)進(jìn)行分析，計(jì)量資料（年齡）不符合正態(tài)分布采用非參數(shù)檢驗(yàn)進(jìn)行分析，用中位數(shù)和四分位數(shù)間距對年齡進(jìn)行描述；使用SHEsisPlus 在線軟件檢驗(yàn)Hardy-Weinberg 平衡，計(jì)算TMTC1基因的基因型頻率和等位基因頻率，并對SNP 位點(diǎn)進(jìn)行連鎖不平衡和單倍型分析。使用SNPstats 在線分析軟件對多重遺傳模型進(jìn)行Logistic 回歸分析。P<0.05 表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

TMTC1基因的7 個(gè)SNP 位點(diǎn)基因型頻率分布均符合Hardy-Weinberg 平衡（P>0.05），說明研究的樣本具有群體代表性。

2.1 一般資料比較

病例組共207 例，其中男性77 例（37.2%），女性130 例（62.8%）；年齡為（29.50±11.0）歲。對照組共186 例，男性114 例（61.3%），女性72 例（38.7%）；年齡為（36.00±21.0）歲。病例組和對照組年齡（Z=-3.782，P<0.001）和性別（χ2=22.764，P<0.001）比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.2 等位基因和基因型頻率比較

所選的7 個(gè)SNP 位點(diǎn)在病例組和對照組間等位基因頻率和基因型頻率分布在總體、男性、女性樣本中差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。等位基因頻率分布見表1；基因型頻率分布見表2。

表1 2 組TMTC1 基因SNP 位點(diǎn)等位基因頻率分布[n（%）]Tab.1 Allele frequency distribution of SNP sites in two groups of TMTC1 gene [n（%）]

表2 2 組TMTC1 基因SNP 位點(diǎn)的基因型頻率分布[n（%）]Tab.2 Genotype frequency distribution of SNP sites in two groups of TMTC1 gene [n（%）]

2.3 不同遺傳模式下TMTC1 基因SNP 與SCZ的關(guān)聯(lián)性

將病例組和對照組TMTC1基因的7 個(gè)SNP 位點(diǎn)，在共顯性、顯性、隱性、超顯性和對數(shù)加性遺傳模型下與精神分裂癥發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同遺傳模式下7 個(gè)SNP 位點(diǎn)多態(tài)性均與精神分裂癥發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)無關(guān)（P>0.05），見表3。

表3 不同遺傳模式下2 組TMTC1 基因SNP 位點(diǎn)多態(tài)性[n（%）]（1）Tab.3 SNP polymorphisms of two groups of TMTC1 gene under different genetic patterns [n（%）]（1）

2.4 連鎖不平衡分析及單倍型構(gòu)建

使用SHEsisPlus 軟件對TMTC1基因的7 個(gè)SNP 位點(diǎn)進(jìn)行兩兩間連鎖不平衡（LD）分析。結(jié)果提示rs10332 與rs16934358（D′=0.99，R2=0.1）、rs10332 與rs2023588（D′=0.98，R2=0.43）、rs16934358 與rs2023588（D′=0.99，R2=0.23）、rs16934358 與rs7503（D′=0.99，R2=0.1）之間存在高度連鎖不平衡，其余位點(diǎn)兩兩之間存在弱連鎖不平衡，見圖1。對具有高度連鎖不平衡的位點(diǎn)構(gòu)建的單倍型進(jìn)行分析，構(gòu)建的8 種單倍型頻率分布在病例組和對照組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見表4。

圖1 TMTC1 基因SNPs 間連鎖不平衡分析Fig.1 Analysis of linkage disequilibrium between SNPs of TMTC1 gene

表4 TMTC1 基因的單倍型分布情況[n（%）]Tab.4 Haplotype distribution of the TMTC1 gene [n（%）]

3 討論

精神分裂癥的發(fā)病機(jī)制及其復(fù)雜，研究表明遺傳風(fēng)險(xiǎn)或表觀遺傳風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)致大腦發(fā)育異常是精神分裂癥的發(fā)病機(jī)制之一[6]。Mealer 等[3]通過全基因組關(guān)聯(lián)分析研究發(fā)現(xiàn)糖基化在精神分裂癥的病因中起重要作用。尸檢研究發(fā)現(xiàn)，精神分裂癥患者死后大腦中糖基化發(fā)生改變[7]。TMTCs家族是一種甘露糖基轉(zhuǎn)移酶家族，是鈣粘蛋白和原鈣粘蛋白糖基化所必需的[8]。關(guān)于TMTC家族的研究，證實(shí)TMTCs在神經(jīng)發(fā)育過程中至關(guān)重要[9-13]。

TMTC1基因是TMTC家族成員，編碼靶向鈣粘蛋白的跨膜O-甘露糖基轉(zhuǎn)移酶1，主要位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，參與調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣穩(wěn)態(tài)[14]。2017 年，Ng?等[15]在預(yù)測弓形蟲感染與神經(jīng)系統(tǒng)疾病相關(guān)性研究中，發(fā)現(xiàn)了與精神分裂癥相關(guān)的19 個(gè)基因，TMTC1基因是其中之一。2020 年，TMTC1基因通過GWAS 明確與精神分裂癥有關(guān)[3]。最近，TMTC1基因被鑒定為神經(jīng)發(fā)育障礙的候選基因[16]。TMTC1基因在大腦中廣泛表達(dá)[17]且有研究表明TMTC1基因是精神分裂癥的風(fēng)險(xiǎn)基因[3]。但是，TMTC1基因是否存在其他與精神分裂癥相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn)尚不清楚。

本研究所選7 個(gè)SNP 位點(diǎn)在病例組和對照組中均符合Hardy-Weinberg 平衡，可進(jìn)行后續(xù)分析。研究發(fā)現(xiàn)在病例組和對照組間TMTC1基因7 個(gè)SNP 位點(diǎn)等位基因頻率和基因型頻率分布差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；對男性樣本和女性樣本分別進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)差異仍無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在不同遺傳模式下，2 組間7 個(gè)SNP 基因型頻率分布差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這表明所選的7 個(gè)SNP 位點(diǎn)可能不是精神分裂癥的風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn)。針對TMTC1基因7 個(gè)SNP 位點(diǎn)進(jìn)行連鎖不平衡分析，結(jié)果顯示rs10332 與 rs16934358、rs10332 與 rs2023588、rs16934358 與rs2023588、rs16934358 與rs7503之間存在高度連鎖不平衡，但構(gòu)建的單倍型分布在2 組間分布差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。rs679087 位點(diǎn)在本次研究中結(jié)果無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與先前文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果不一致[3]，可能是由于樣本量較少或不同人群間的遺傳差異造成的。

本研究也存在一定的局限性，收集的病例組樣本均來自云南地區(qū)的住院患者，不包括門診就診的患者，且樣本量和檢測位點(diǎn)數(shù)目相對較少，可能致使?jié)撛诘娘L(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn)未被檢出。因此在今后的研究中，將在不同地區(qū)的更大人群中，并覆蓋更多的SNP 位點(diǎn)進(jìn)行分析，尋找TMTC1基因的精神分裂癥風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn)并探討TMTC1導(dǎo)致精神分裂癥發(fā)生的具體機(jī)制。