南京中大研究方案

1、一、 研究內(nèi)容本課題僅僅圍繞著抑郁癥基因與環(huán)境及其相互作用的機(jī)制研究，從臨床藥物療效的個體差異入手主要回答以下的科學(xué)問題，并主要由協(xié)助東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院完成： 1) 不同作用靶點和精神藥理機(jī)制的抗抑郁藥物、（早期）負(fù)性生活事件和/或發(fā)病急性期應(yīng)激因素對抗抑郁藥物療效個體差異是否有影響？即主要的環(huán)境因素是否影響臨床療效？ 2) 對比分析抑郁癥高發(fā)家系和散發(fā)患者，有或無（早期）負(fù)性生活事件和/或應(yīng)激因素的患者對抗抑郁藥物療效是否存在個體差異，即遺傳和環(huán)境因素及其相互作用是否影響藥物反應(yīng)？3) 哪些神經(jīng)影像內(nèi)表型可預(yù)測藥物反應(yīng)個體差異，腦功能即刻效應(yīng)是否能反應(yīng)藥物治療的早期療效并預(yù)測長期療效？4)

2、 與抗抑郁藥物療效相關(guān)的易感基因及其功能是什么？該易感基因如何影響腦結(jié)構(gòu)和腦功能，如何與主要的環(huán)境因素相互作用能夠從而影響臨床治療療效？圍繞著主要的科學(xué)問題本課題的主要研究內(nèi)容包括：1） 在臨床多中心密切合作的基礎(chǔ)上，根據(jù)國際上公認(rèn)的美國精神疾病診斷手冊第四版（diagnostic & statistical manual-IV，DSM-IV）診斷單相抑郁癥，分別選擇入組臨床高度同質(zhì)的首發(fā)或反復(fù)發(fā)作抑郁癥患者入兩類抗抑郁劑治療組選擇性五羥色氨再攝取抑制劑（selectivitive serotonin reuptake inhibiters，SSRIs）組和選擇性五羥色氨去甲腎上腺素再

3、攝取抑制劑（serotonin and noradrenalin reuptake inhibiter，SNRI）組各500例，治療前及治療后每兩周（第2、4、6、8、10、12周）均采用漢密爾頓抑郁量表（Hamilton Depression Scale，HAMD）評定疾病嚴(yán)重程度和治療療效（即予HAMD量表減分值和減分率表示），治療前和治療12周后采用神經(jīng)認(rèn)知量表多緯度全面評定精神活動性、工作記憶、詞匯功能、視覺構(gòu)建能力以及執(zhí)行功能，治療前綜合應(yīng)用生活事件量表（Life Events Scale，LES）、Wheatley應(yīng)激量表、社會支持評定量表（Social Support Ratin

4、g Scale，SSRS)、艾森克人格測驗(Eysenck Personality Questionnaire,EPQ),、家庭環(huán)境量表中文版(Family Environment Scale-Chinese Version,簡稱FES-CV)和兒童期受虐史問卷全面了解（早期）負(fù)性生活事件、發(fā)病急性期應(yīng)激因素、社會支持、人格特征、家庭社會環(huán)境特征同時確定有無精神障礙家族史和用藥史（反復(fù)發(fā)作患者），在有或無負(fù)性生活事件或應(yīng)激因素患者組、有家族史或散發(fā)患者組進(jìn)一步比較抗抑郁藥物療效的差異，以確定影響藥物反應(yīng)的環(huán)境、遺傳因素和臨床表型。2） 結(jié)合利用多模態(tài)神經(jīng)影像技術(shù)基于像素測量技術(shù)（voxel-b

5、ased measurement,VBM），彌散張量成像（diffusion tensor imaging,DTI），磁共振波譜分析（MR spectroscopy，MRS），靜息狀態(tài)和任務(wù)狀態(tài)功能核磁共振技術(shù)（functional magnetic resonance imaging,fMRI），腦功能連接分別于治療前和治療12周后選取符合入神經(jīng)影像研究組的患者各治療組20名進(jìn)行掃描，結(jié)合采用海馬結(jié)構(gòu)形態(tài)的構(gòu)劃和皮層厚度的測定、以及局部一致性和腦區(qū)功能連接分析綜合判斷腦結(jié)構(gòu)功能、白質(zhì)纖維完整性及腦神經(jīng)生化代謝水平，著重分析各指標(biāo)尤其是腦功能即刻效應(yīng)及其變化與疾病嚴(yán)重程度、心理相關(guān)量表分值、早

6、期和長期療效的相關(guān)性以及藥物反應(yīng)相關(guān)影像內(nèi)表型。3） 依據(jù)抑郁癥病因?qū)W及精神藥理學(xué)研究進(jìn)展、結(jié)合藥物基因組學(xué)、生物信息學(xué)新技術(shù)選擇藥物反應(yīng)相關(guān)候選基因遺傳標(biāo)記：主要關(guān)注藥物代謝酶系統(tǒng)尤其是肝臟細(xì)胞色素氧化酶(cytochrome P450，CYP450)各亞型（CYP2D6，CYP2C19，CYP2C9，CYP3A4和CYP1A2）酶基因，主要關(guān)注抑郁癥傳統(tǒng)的單胺病因假說相，以及最新的抑郁癥海馬神經(jīng)可塑障礙病因假說，以及胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，還有抑郁癥的“皮質(zhì)激素受體”假說，繼而結(jié)合運用基因芯片、關(guān)聯(lián)分析、單倍體關(guān)聯(lián)分析確定候選基因型或多遺傳標(biāo)記與藥物反應(yīng)的相關(guān)模式 4） 綜合分析環(huán)境和基因相互作

7、用的臨床藥物療效個體差異中的因果關(guān)系和多層次作用機(jī)理。二、預(yù)期目標(biāo)課題總體預(yù)期目標(biāo)：本課題主要圍繞抑郁癥“基因和環(huán)境及其相互作用發(fā)生機(jī)理”這一關(guān)鍵科學(xué)問題，從抗抑郁劑臨床藥物療效個體差異入手，綜合應(yīng)用臨床神經(jīng)心理學(xué)、分子遺傳學(xué)、基因影像學(xué)、藥物基因影像學(xué)和現(xiàn)代生物信息學(xué)等策略，綜合分析藥物療效與遺傳易感性、疾病臨床特征、疾病影像特征以及環(huán)境因素的關(guān)系，為闡明抑郁癥發(fā)生機(jī)制和抗抑郁劑精神藥理機(jī)制并篩選和確定干預(yù)治療的新靶點提供實驗證據(jù)及可能的新途徑。預(yù)期目標(biāo)：（1）確定主要環(huán)境因素不同作用靶點和藥理機(jī)制的抗抑郁藥物、（早期）負(fù)性生活事件和/或發(fā)病急性期應(yīng)激因素在臨床同質(zhì)可比患者中仍然存在治療療效

8、的個體差異。（2）確定整體遺傳和環(huán)境因素及其相互作用影響抗抑郁劑的藥物療效。（3）確定特征性神經(jīng)影像內(nèi)表型以判斷抗抑郁劑藥物療效，并確定治療早期特征性腦功能即刻效應(yīng)可判斷藥物早期療效并預(yù)測長期療效。（4）確定抗抑郁劑藥物療效相關(guān)的易感基因及其功能，并嘗試開發(fā)抗抑郁劑治療效應(yīng)基因預(yù)測芯片。（5）提取臨床、神經(jīng)影像學(xué)、環(huán)境因素和遺傳因素特征，綜合分析后作為治療效應(yīng)預(yù)測的評估指標(biāo)，以實現(xiàn)建立藥物反應(yīng)評估模式并指導(dǎo)臨床個體化治療。三、研究方案及技術(shù)路線嚴(yán)格入組臨床同質(zhì)可比的符合DSM-IV診斷標(biāo)準(zhǔn)的首發(fā)或反復(fù)發(fā)作抑郁癥患者，分別從臨床評估、多模態(tài)神經(jīng)影像研究、藥物基因組學(xué)以及藥物影像基因組學(xué)四個層次探

9、討抗抑郁藥物臨床療效個體差異的基因和環(huán)境及其相互作用機(jī)理。一臨床評估：評定抗抑郁藥治療前后抑郁癥狀嚴(yán)重程度和神經(jīng)認(rèn)知功能變化，判定藥物療效個體差異；同時評估患者人格特征、生活事件與應(yīng)激因素、社會家庭和環(huán)境特征，以確定臨床表型、整體遺傳和環(huán)境因素及其相互作用對藥物療效的影響。1抑郁癥患者入組：1-1入組標(biāo)準(zhǔn)：入組符合DSM-IV單相抑郁癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)、漢密爾頓抑郁量表(HAMD,17項)評分18分、18-60歲男女首發(fā)或抑郁發(fā)作2次以上臨床同質(zhì)可比的抑郁癥患者400例，在此基礎(chǔ)上，嚴(yán)格選取初中以上文化程度、右利手、無MRI掃描禁忌癥者（40例，掃描80人次）為神經(jīng)影像研究組，均書面知情同意，經(jīng)倫理

10、委員會同意。1-2排除標(biāo)準(zhǔn)：嚴(yán)格排除有精神分裂癥、酒精和藥物依賴病史；有腦器質(zhì)性疾病和內(nèi)分泌疾病史；經(jīng)檢查血象、心、肝、腎功能異常者；妊娠期和哺乳婦女；有躁狂或輕躁狂發(fā)作史；抑郁發(fā)作過程中伴有精神病性癥狀者；電休克治療者。1-3臨床評估：對于所有臨床評定項目，參與臨床和認(rèn)知功能評估的評定者間的可靠性（Kappa值）> 0.80，所有連續(xù)和等級變量，相關(guān)系數(shù)>0.71。1-3-1抑郁癥狀、生活事件和應(yīng)激因素以及個性特征評估采用HAMD（17項版本）量表評定抑郁癥狀嚴(yán)重程度，生活事件量表（LES） 全面評估正性負(fù)性事件、家庭問題、工作學(xué)習(xí)問題、社交及其它問題，Wheatley應(yīng)激量表重

11、點評估發(fā)病急性期應(yīng)激因素，社會支持評定量表（SSRS）從客觀、主觀支持和對支持的利用度三維度進(jìn)行綜合評定，艾森克人格測驗（EPQ）評定人格特征，兒童期受虐待史問卷調(diào)查，家庭環(huán)境量表中文版（FES-CV）分別評價10個不同家庭社會和環(huán)境特征。1-3-2神經(jīng)認(rèn)知功能評定分別采用修訂韋氏成人智力量表手冊(Wechsler Adult Intelligence-Revised in China,WAIS-RC)、修訂韋氏記憶量表手冊(Wechsler Memory Scale - Revised Administration and scoring manual, WMS-R)、Stroop-C、St

12、roop-CW、Trail Making A、Trail Making B-M、成對刺激CPT任務(wù)、詞匯流暢測試等從五緯度評定神經(jīng)認(rèn)知功能，包括精神活動性（注意和處理信息速度）、工作記憶、詞匯功能、視覺構(gòu)建能力、執(zhí)行功能。1-3-3家族史調(diào)查：凡患者兩系三代內(nèi)患有符合DSM-IV診斷標(biāo)準(zhǔn)的精神障礙者定義為家族史陽性，通過與患者父母詳細(xì)的晤談獲取相關(guān)的資料。1-3-4利手評定：采用Annett handedness scale評定利手（尤其是進(jìn)行神經(jīng)影像研究者）。1-3-5藥物治療首發(fā)或反復(fù)發(fā)作患者各入組200例隨機(jī)分入SSRI治療組（5-HT再攝取抑制劑）、SNRI治療組（5-HT/NE再攝取

13、抑制劑），治療前和治療后每兩周評估HAMD量表，至治療12周評估HAMD和神經(jīng)認(rèn)知功能全套量表，以全面、客觀、準(zhǔn)確的評價治療療效、不良反應(yīng)、以及治療對神經(jīng)認(rèn)知功能的影響。2健康對照組入組標(biāo)準(zhǔn)入組性別、年齡、文化程度和基因型（參加影像基因組學(xué)和藥物影像基因組學(xué)研究者）與患者組相匹配；右利手；智力粗測正常、可進(jìn)行神經(jīng)心理測試的操作；無色盲、色弱、耳聾、口吃等影響神經(jīng)認(rèn)知測試者；無頭部外傷伴意識障礙超過5分鐘病史者；無腦器質(zhì)性疾病或軀體疾病，無符合DSM-IV軸I、軸II診斷的精神障礙和人格障礙者；兩系三代內(nèi)無符合DSM-IV診斷標(biāo)準(zhǔn)的精神障礙者；在此基礎(chǔ)上，入組性別、年齡、文化程度和基因型與患者組

14、相匹配，右利手，無MRI掃描禁忌癥者20例為神經(jīng)影像研究組；均書面知情同意，并經(jīng)倫理委員會的同意。二多模態(tài)的神經(jīng)影像研究結(jié)合利用多模態(tài)MRI技術(shù)研究抑郁癥患者海馬及相關(guān)興趣腦區(qū)結(jié)構(gòu)和功能變化的影像學(xué)特點，及抗抑郁劑治療對相關(guān)腦結(jié)構(gòu)和腦功能的影響，以篩選和確定神經(jīng)影像學(xué)內(nèi)表型。首先結(jié)合利用結(jié)構(gòu)MRI、VBM、質(zhì)子波譜分析（MRS）評定患者腦灰質(zhì)密度以及相關(guān)腦區(qū)結(jié)果尤其是海馬體積形態(tài)改變、興趣腦區(qū)神經(jīng)生化代謝水平；利用任務(wù)狀態(tài)fMRI評定患者在執(zhí)行情緒相關(guān)任務(wù)和情景記憶任務(wù)時海馬以及相關(guān)腦區(qū)腦功能及功能連接特征，并運用DTI技術(shù)和纖維示蹤技術(shù)顯示大腦白質(zhì)纖維束評定患者神經(jīng)纖維白質(zhì)完整性，分析各影像

15、指標(biāo)與抑郁嚴(yán)重程度的關(guān)系，與正常對照相比以實現(xiàn)在橫斷面研究中篩選適當(dāng)?shù)奶卣髯鳛橛跋窕蚪M學(xué)研究的內(nèi)表型?？v向研究比較患者治療前和抗抑郁劑治療12周后，上述指標(biāo)的改變特征，以篩選適當(dāng)?shù)奶卣髯鳛樗幬镉跋窕蚪M學(xué)研究的內(nèi)表型。三藥物基因組學(xué)研究選擇藥物反應(yīng)相關(guān)候選基因遺傳標(biāo)記，結(jié)合運用基因芯片、關(guān)聯(lián)分析、單倍體關(guān)聯(lián)分析確定與抗抑郁藥物療效相關(guān)的易感基因，分析功能基因多態(tài)性與癥狀嚴(yán)重度、認(rèn)知功能、治療效應(yīng)的相關(guān)性以闡明其功能意義，擬進(jìn)一步設(shè)計可快速批量基因分型的藥物反應(yīng)診斷芯片，后繼臨床驗證中嘗試推廣。1. 候選基因篩選：2. 候選基因分型：采用適合大樣本多位點SNP同時分型的三維凝膠DNA芯片結(jié)合雙色熒光探針雜交技術(shù)對每一SNP位點進(jìn)行分型，其方法是將丙稀酰胺標(biāo)記的PCR產(chǎn)物與丙稀酰胺單體等混合成預(yù)聚物，用點樣儀點在丙稀酰胺修飾的玻片上，再真空聚合。每一位點分別設(shè)計一對雙色熒光標(biāo)記的寡核苷酸探針（如Cy3和Cy5），與芯片雜交，經(jīng)共聚焦掃描儀掃描檢測可得到綠、黃、紅三種