Nat Med:130多萬人的GWAS分析,揭示抑郁癥復(fù)雜的遺傳基礎(chǔ)
抑郁癥是常見的精神疾病。近日,Thomas D. Als 和Anders D. B?rglum等人通過全基因組關(guān)聯(lián)研究識(shí)別了243個(gè)風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn),發(fā)現(xiàn)抑郁癥高度多基因,對其他精神疾病也有影響。性別和復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)顯著。這有助于深化抑郁癥研究和精準(zhǔn)治療。
他們的成果發(fā)表在最新一期的Nature Medicine雜志上,名為 “Depression pathophysiology, risk prediction of recurrence and comorbid psychiatric disorders using genome-wide analyses”
抑郁癥是復(fù)雜精神疾病,患病率15-20%,常伴發(fā)病和高死亡率。抑郁癥患者患其他精神障礙風(fēng)險(xiǎn)升高,雙向關(guān)聯(lián)。遺傳研究顯示遺傳影響,但遺傳信息在臨床應(yīng)用中仍有挑戰(zhàn)。最新全基因組關(guān)聯(lián)研究揭示了多個(gè)抑郁癥風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn),解釋遺傳性一部分。未來需更大規(guī)模研究深入了解抑郁癥遺傳基礎(chǔ),并改善精神病學(xué)診斷和治療。
1. 全基因組關(guān)聯(lián)
作者分析了基于丹麥出生人口的iPSYCH里面的抑郁癥患者病例隊(duì)列,包括1981年至2008年期間接受治療的個(gè)體。與最新的抑郁癥 GWAS(2021年5月,18,629病例和17,841對照)相比,iPSYCH2015隊(duì)列擴(kuò)展了數(shù)據(jù),最終涵蓋30,618名DEP和38,200名對照。加入FinnGen研究的數(shù)據(jù)后,總共有371,184名抑郁癥和978,703名對照。使用METAL進(jìn)行了SNP影響的元分析,發(fā)現(xiàn)了243個(gè)不同位點(diǎn)的303個(gè)全基因組顯著關(guān)聯(lián) (圖1)。
GCTA-COJO條件關(guān)聯(lián)分析保留了251個(gè)獨(dú)立SNP。其中,64個(gè)位點(diǎn)是新發(fā)現(xiàn),其中三個(gè)最重要的位點(diǎn)分別位于NEGR1、SORCS3和HIST1組蛋白簇附近,與抑郁癥相關(guān)。此外,GABRA1位點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)提示GABA受體在抑郁癥病因中可能起作用,這對抗抑郁藥的治療具有潛在重要性。
圖1. 曼哈頓圖和抑郁癥的TWAS
2. 遺傳相關(guān)性和遺傳性
使用LDsc分析GWAS元分析,表明主要源自多基因信號(hào)。單個(gè)GWAS顯示顯著的遺傳相關(guān)性,支持元分析。iPSYCH隊(duì)列SNP遺傳性估計(jì)值(?2SNP = 0.167)較其他隊(duì)列高(圖2),可能與樣本特征有關(guān)。抑郁癥與多個(gè)表型顯著相關(guān),包括精神障礙、ADHD、ASD、BP、SZ、ANX、酒精依賴和大麻使用障礙。MiXeR分析發(fā)現(xiàn)大約11,750個(gè)常見變異與抑郁癥相關(guān),顯示抑郁癥是基因最多的精神疾病之一,風(fēng)險(xiǎn)變異數(shù)量約為7,000-10,500。研究揭示了抑郁癥與多種表型之間的遺傳重疊關(guān)系。
圖2.使用MiXeR的抑郁癥和選定的表型之間的遺傳重疊
3. 組織和細(xì)胞型富集
作者對GWAS結(jié)果在人體組織的轉(zhuǎn)錄組學(xué)剖面進(jìn)行了檢驗(yàn)。結(jié)果顯示,腦組織中具有顯著的富集現(xiàn)象,包括所有腦組織。細(xì)胞類型富集分析表明,主要神經(jīng)元細(xì)胞類型,如多巴胺能和GABA能神經(jīng)元,也與之顯著相關(guān)。此外,在人類前額葉皮層中,GABA能神經(jīng)元和少突膠質(zhì)細(xì)胞祖細(xì)胞(OPC)在產(chǎn)前階段富集。通過LD評分分析和表觀基因組圖交叉,再次觀察到大腦和非大腦組織之間的富集差異??傮w而言,神經(jīng)元細(xì)胞類型在遺傳性影響方面表現(xiàn)最為顯著,與突觸喪失和功能連接缺陷相關(guān),而星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞譜系中的富集則有待深入研究。
圖3.細(xì)胞型富集
4. 與認(rèn)知表現(xiàn)的關(guān)聯(lián)
教育水平與抑郁癥負(fù)遺傳相關(guān)性顯著。作者分析了抑郁癥多基因評分與費(fèi)城神經(jīng)發(fā)育隊(duì)列中15項(xiàng)認(rèn)知測試的關(guān)系,包括執(zhí)行控制、情節(jié)記憶、復(fù)雜認(rèn)知、社會(huì)認(rèn)知和感覺運(yùn)動(dòng)速度。抑郁癥 PRS與抽象思維和心理靈活性呈負(fù)相關(guān),且更嚴(yán)格的抑郁癥定義呈現(xiàn)更強(qiáng)的負(fù)關(guān)聯(lián),包括執(zhí)行控制和口頭推理領(lǐng)域,關(guān)注注意力、抽象思維和心理靈活性( 圖4),這與觀察性研究一致,指出抑郁癥患者在執(zhí)行功能、記憶、語言和注意力等認(rèn)知領(lǐng)域表現(xiàn)較差,提示遺傳抑郁癥風(fēng)險(xiǎn)與社區(qū)青年中特定認(rèn)知功能減弱相關(guān)。
圖4. 抑郁癥 PRS與認(rèn)知能力的關(guān)聯(lián)
5. 經(jīng)常性抑郁癥的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測
為了研究PRS是否可預(yù)測首次抑郁癥患者的復(fù)發(fā),作者進(jìn)行了Cox回歸分析,估計(jì)了醫(yī)院首次診斷為抑郁癥的個(gè)體在時(shí)間推移中發(fā)生第二次抑郁癥發(fā)作的風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果表明,抑郁癥 PRS升高與第二次抑郁癥發(fā)作風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)。例如,在第十個(gè)抑郁癥 PRS分位數(shù)中,風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。同樣,隨著時(shí)間,第二次診斷抑郁癥的絕對風(fēng)險(xiǎn)增加,第十個(gè)分位數(shù)達(dá)到38%,而最低和中分位數(shù)分別為29%和33%(圖5)。其他精神疾病PRS分析中,僅BP PRS顯著相關(guān)。
圖5. 按多基因評分分層的再發(fā)和發(fā)展共病疾病的絕對風(fēng)險(xiǎn)
總結(jié)
作者對130多萬人進(jìn)行了抑郁癥 GWAS元分析,發(fā)現(xiàn)了251個(gè)獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)變體,其中64個(gè)為新的。研究聚焦?jié)撛谝蚬?,揭示了神?jīng)發(fā)育、產(chǎn)前GABA能神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞譜系的新富集。研究還確認(rèn)了抑郁癥亞組中的多基因結(jié)構(gòu),并強(qiáng)調(diào)了高風(fēng)險(xiǎn)抑郁癥病例中的復(fù)發(fā)和精神病并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)增加,為精確精神病學(xué)方法提供了重要信息。