Полиморфные варианты генов рецепторов дофамина DRD2, DRD3 и DRD4 ассоциированы с ранней эффективностью и безопасностью антипсихотиков у подростков с острым психотическим эпизодом
Изучение ассоциаций полиморфных вариантов генов рецепторов дофамина с параметрами эффективности и безопасности антипсихотиков у подростков с острым психотическим эпизодом.
В проспективное обсервационное исследование был включен 101 подросток с острым полиморфным психотическим расстройством на момент поступления. Наблюдение за пациентами проводилось в течение 14 дней. Все пациенты получали антипсихотик в качестве основной терапии. Для оценки эффективности и безопасности терапии на 14-й день использовали шкалы CGAS, PANSS, CGI-S, CGI-I, UKU SERS, SAS и BARS. Полиморные варианты генов DRD2 (rs1800497, C>T), DRD3 (rs6280, C>T), DRD3 (rs324026, C>T), DRD4 (rs1800955, C>T) определяли методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени.
У носителей TT полиморфного варианта DRD3 rs6280 не было отмечено значимого изменения балла подшкалы PANSS “Негативная симптоматика” в течение периода лечения. Носительство CT+TT полиморфного варианта DRD2 rs1800497 ассоциировалось с более выраженным снижением балла подшкалы PANSS “Продуктивная симптоматика” на 14-й день наблюдения по сравнению с носителями генотипа СС (p=0,008). У носителей TT полиморфного варианта DRD3 rs6280 интенсивность сновидений и субъективная выраженность побочных реакций были менее значительными, чем у носителей "дикой" аллели С. У носителей CT+TT полиморфного варианта DRD2 rs1800497 был выше средний балл по шкале SAS по сравнению с таковым у носителей СС (p=0,016). При анализе полиморфных вариантов DRD3 rs324026 и rs6280 статистически значимых ассоциаций с эффективностью и безопасностью лечения не выявлено.
Полиморфные варианты DRD2 rs1800497 и DRD3 rs6280 значимо ассоциировались с эффективностью и безопас- ностью антиапсихотиков у подростков с острым психотическим эпизодом.
Шизофрения – тяжелое психическое расстройство, распространенность которого в популяции составляет около 0,3–0,7% [1]. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) оценила это заболевание как ведущую причину инвалидности, находящуюся на 8-м месте в мире среди всех болезней в возрастной группе 15–44 лет [2]. Ранняя шизофрения, развивающая в возрасте до 18 лет, часто характеризуется тяжелым течением и приводит к значительным нарушениям в психологической, социальной, образовательной и профессиональной сферах, а также к сокращению продолжительности жизни [3]. Распространенность шизофрении среди детей составляет 1,6–1,9 на 100 000 человек, причем в подростковом возрасте этот показатель возрастает [3]. Антипсихотики являются препаратами первой линии при лечении расстройств шизофренического спектра у детей и подростков [4]. Они позволяют адекватно контролировать клинические симптомы шизофрении, но часто вызывают побочные эффекты [5]. Последние в целом аналогичны таковым у взрослых, однако дети более склонны к метаболическим нарушениям [6].
Повышение точности подбора препарата с помощью фармакогенетического тестирования может способствовать улучшению эффективности и безопасности антипсихотической терапии [7]. В последние годы были установлены гены–кандидаты, связанные с ответом на антипсихотики и нежелательными реакциями на лечение [8]. Полиморфизм генов, кодирующих мишени антипсихотических препаратов, может приводить к межиндивидуальной вариабельности ответа на эти препараты [8]. В фокусе внимания ученых в первую очередь находятся гены рецепторов дофамина (DRD), так как антагонизм к рецепторам дофамина второго типа является основным механизмом антипсихотического действия [9]. Соответственно, в клинических исследованиях изучалось влияние полиморфизма генов рецепторов дофамина DRD2, а также D2-подобных рецепторов, включая DRD3 и DRD4, на эффективность терапии антипсихотиками [10–15]. По данным мета-анализа 7 таких исследований, три полиморфизма гена DRD2 (rs180498, rs2514218 и rs1079597) были значимо связаны с ответом на лечение [16]. В то же время ассоциация полиморфизма DRD3 rs6280 (Ser9Gly) с эффективностью антипсихотиков не была убедительно доказана [17,18]. Проведенный Hwang и соавт. (2010 г.) мета-анализ показал незначительную тенденцию к снижению ответа на лечение у носителей полиморфного варианта DRD3 rs6280 [10]. В других исследованиях, не сообщалось о значимом влиянии полиморфных вариантов DRD3 (rs6280) и DRD4 (rs1800955, rs4646984) на эффективность антипсихотиков [18,19].
К сожалению, результаты исследований, в которых оценивали роль полиморфизма генов рецепторов дофамина как предикторов эффективности и безопасности антипсихотиков, оказались неоднородными [16]. Целью нашего исследования было изучение ассоциаций полиморфных вариантов генов рецепторов дофамина с показателями эффективности и безопасности антипсихотиков у подростков с острым психотическим эпизодом.
Материал и методы
Дизайн исследования. В проспективное обсервационное исследование включали детей и подростков в возрасте от 10 до 18 лет с острым полиморфным психотическим расстройством (F23.0-9 согласно МКБ-10) в течение от 1 до 3 дней после госпитализации в Научно-практический центр психического здоровья детей и подростков им. Г.Е. Сухаревой с 20.06.2018 по 20.03.2020 г. Каждый пациент или его законный представитель подписал добровольное информированное согласие на участие в исследовании. Персональные данные, которые позволяли идентифицировать пациента, не были внесены в базы данных. Исследование было одобрено локальными этическими комитетами РМАНПО (Протокол №3 от 06.06.2018 г.) и ГБУЗ "Научно-практический центр психического здоровья детей и подростков им. Г.Е. Сухаревой" (Протокол №2 от 14.06.2018 г.). Критериями невключения были (1) наличие соматического или инфекционного заболевания в состоянии декомпенсации; (2) положительный результат теста на употребление психоактивных веществ, указывавший на экзогенный характер психотического расстройства; (3) противопоказания к приему антипсихотиков; (4) отказ пациента или его родителя (законного представителя) от участия в исследовании.
Пациентов наблюдали в течение 14 дней. Психическое состояние оценивали дважды: на момент включения и на момент окончания периода наблюдения. Безопасность психофармакотерапии оценивали на 14-й день наблюдения.
Для оценки тяжести психического состояния и эффективности психофармакотерапии применяли специальные шкалы: Children's Global Assessment Scale (CGAS) [22], Positive and Negative Symptoms Scale (PANSS) [23], Clinical Global Impression Severity (CGI-S) and Improvement (CGI-I) [24]. Безопасность психофармакотерапии оценивали при помощи шкал UKU Side Effects Rating Scale (UKU SERS) [25], Sympson-Angus Scale (SAS) [26] и Barnes Akathisia rating scale (BARS) [27]. Чем выше балл по этим шкалам, тем больше выраженность симптомов. UKU SERS также позволяет оценить наличие отдельных нежелательных реакций у пациента.
Исследователь не мог влиять на назначение психофармакотерапии лечащим врачом. Все получаемые пациентом психотропные препараты были учтены в исследовании. Все пациенты получали антипсихотик в качестве основной терапии. Некоторым пациентам дополнительно назначали второй антипсихотик, антидепрессант, нормотимик, антихолинергический препарат или транквилизатор. Подобные случаи рассматривались как полипрагмазия и учитывались при анализе. Для анализа использовали суточную дозу антипсихотика независимо от пути введения. Дозы антипсихотиков были переведены в хлорпромазиновый эквивалент для унификации дальнейшего анализа [28]. В анализ включались только те лекарственные средства, которые назначались пациенту по крайней мере на 3 дня.
Лабораторные методы. У каждого пациента брали соскоб эпителия внутренней стороны щеки (буккального эпителия) в день включения в исследование с целью генотипирования. Биоматериал замораживали, транспортировали в лабораторию и в дальнейшем хранили при температуре -77°С. Лабораторная часть исследования проводилась на базе НИИ Молекулярной и персонализированной медицины ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава РФ (Москва). Выделение ДНК и генотипирование образцов выполняли по мере их поступления в период с 25.04.2019 г. по 15.05.2020 г. ДНК из буккального эпителия выделяли сорбентным методом.
Полиморные варианты генов DRD2 (rs1800497, C>T), DRD3 (rs6280, C>T), DRD3 (rs324026, C>T) и DRD4 (rs1800955, C>T) определяли методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени с применениемкоммерческих наборов реактивов (ООО "Синтол") и детектирующего амплификатора CFX96 TouchTM Real-Time PCR Detection System (Bio-Rad, USA).
Статистический анализ. Статистическая обработка проводилась в программе SPSS Statistics 21.0. Учитывая небольшой размер выборки, для сравнения количественных переменных между группами применялись непараметрические критерии (Манна-Уитни, Крускала-Уоллеса). Средние значения, ввиду малочисленной выборки, представлены в результатах как медиана и квартили – Me [Q1; Q3]. Частоту категориальных переменных сравнивали между собой при помощи Хи-квадрата Пирсона, для сравнений 2×2 использовали точный критерий Фишера. Для коррекции множественных сравнений вводилась поправка Бонферрони. Расчет соответствия распределения генотипов закону Харди-Вайнберга был выполнен при помощи онлайн-калькулятора [29].
Носители разных аллелей полиморфных вариантов генов были разделены на две группы: гомозиготы "дикого" типа и носители полиморфной аллели в гомо- и гетерозиготном состоянии. Например, для полиморфного варианта DRD2 rs1800497 были выделены две группы: CC и CT+TT. Гаплотипический анализ был выполнен при помощи программы SNPStats [30].
При анализе данных учитывали влияние демографических и клинических показателей пациентов на изучаемые исходы, в том числе влияние полипрагмазии. Это было сделано с целью установить значимость ассоциаций полиморфных вариантов исследуемых генов с параметрами эффективности и безопасности антипсихотиков.
Результаты
Клиническая характеристика пациентов. В исследование был включен 101 подросток в возрасте в среднем 15,2±1,7 лет с острым полиморфным психотическим расстройством. Все пациенты идентифицировали себя этнически русскими. Соотношение мальчиков и девочек было примерно одинаковым (51,5% и 48,5%, соответственно). Индекс массы тела составил в среднем 21,4±4,8 кг/м2.
Клинически пациенты при поступлении соответствовали критериям диагноза F23 по МКБ-10 "Острое полиморфное психотическое расстройство". В процессе клинического наблюдения устанавливали уточненный диагноз. У 45 (44,6%) пациентов диагноз F23 остался без изменений, у 25 человек (24,8%) установлен диагноз параноидной шизофрении (F20 по МКБ-10), у 17 (16,8%) – шизоаффективного расстройства (F25 по МКБ-10). Также встречались диагнозы F22 (3%), F21 (8,9%) и F32 (2%) по МКБ-10. В 56,4% случаев острый психотический эпизод у пациента был первым в жизни. Чаще всего в качестве ведущего диагностировали галлюцинаторно-параноидный синдром (61,4%), реже – параноидный (14,9%), депрессивно-параноидный (11,9%), маниакально-параноидный (10,9%). Проводи мая терапия представлена в табл. 1.
| Препараты | n (%) |
|---|---|
| Основной антипсихотик | |
| Галоперидол | 56 (55,4) |
| Трифлуоперазин | 7 (6,9) |
| Рисперидон | 14 (13,9) |
| Клозапин | 7 (6,9) |
| Зуклопентиксол | 4 (4,0) |
| Кветиапин | 2 (2,0) |
| Оланзапин | 9 (8,9) |
| Аминазин | 1 (1,0) |
| Тизерцин | 1 (1,0) |
| Второй антипсихотик | |
| Не применялся | 49 (48,5) |
| Аминазин | 15 (14,9) |
| Тизерцин | 20 (19,8) |
| Галоперидол | 3 (3,0) |
| Трифлуоперазин | 4 (4,0) |
| Рисперидон | 2 (2,0) |
| Клозапин | 3 (3,0) |
| Зуклопентиксол | 2 (2,0) |
| Оланзапин | 2 (2,0) |
| Тиоридазин | 1 (1,0) |
| Антидепрессант | |
| Не применялся | 75 (74,3) |
| Сертралин | 12 (11,9) |
| Амитриптилин | 7 (6,9) |
| Кломипрамин | 6 (5,9) |
| Флувоксамин | 1 (1,0) |
| Нормотимик | |
| Не применялся | 82 (81,2) |
| Вальпроат | 8 (7,9) |
| Карбамазепин | 5 (5,0) |
| Ламотриджин | 5 (5,0) |
| Окскарбазепин | 1 (1,0) |
Частота генотипов исследованных полиморфных вариантов приведена в табл. 2 (имелись отличия от равновесия Харди-Вайнберга).
| Полиморфизм | Генотип | n (%) | X2 | p |
|---|---|---|---|---|
| DRD2 rs1800497 (C2137T) | CC | 59 (58,4) | 0,490 | 0,4837 |
| CT | 38 (37,6) | |||
| TT | 4 (4,0) | |||
| DRD3 rs6280 (A>C) | AA | 6 (5,9) | 22,057 | <0,00001 |
| AC | 72 (71,3) | |||
| CC | 23 (22,8) | |||
| DRD3 rs324026 (A>C) | AA | 5 (5,0) | 9,812 | 0,001 |
| AC | 60 (59,4) | |||
| CC | 36 (35,6) | |||
| DRD4 rs1800955 (C-521T) | CC | 19 (18,8) | 6,188 | 0,0128 |
| CT | 63 (62,4) | |||
| TT | 19 (18,8) |
Была проведена оценка сопоставимости клинических и демографических параметров между носителями разных генотипов полиморфных вариантов исследованных генов. Носителям полиморфного варианта DRD4 rs1800955 (C-521T) значительно чаще назначали дополнительный препарат помимо основного антипсихотика (85,9% и 14,1%, соответственно; p=0,035). Других значимых ассоциаций клинических и демографических характеристик, в том числе суточных дозировок антипсихотиков, с носительством полиморфных вариантов исследуемых генов не выявлено.
В табл. 3 в обобщенном виде представлены значения шкал оценки эффективности и безопасности фармакотерапии.
| Шкалы | Средний балл | |
|---|---|---|
| День 1 | День 14 | |
| Эффективность фармакотерапии | ||
| CGAS | 2,59±1,09 | 4,74±1,33 |
| PANNS | ||
| Продуктивная симптоматика | 21,31±4,52 | 15,23±3,84 |
| Негативная симптоматика | 22,43±7,04 | 19,10±6,86 |
| Общие симптомы | 35,82±8,03 | 29,06±7,59 |
| Общий балл | 79,55±14,15 | 63,39±15,38 |
| CGI-S | 5,00±0,79 | 3,93±0,79 |
| CGI-I | - | 2,60±0,76 |
| Безопасность фармакотерапии | ||
| UKU | ||
| Психические нарушения | - | 4,02±3,13 |
| Неврологические нарушения | - | 1,36±2,10 |
| Нарушения вегетативной нервной системы |
- | 2,96±2,71 |
| Прочие нежелательные реакции | - | 0,13±0,58 |
| Общий балл | - | 8,47±6,39 |
| BARS | ||
| Субъективно | - | 0,64±1,37 |
| Объективно | - | 0,28±0,72 |
| Общая оценка | - | 1,50±0,93 |
| SAS | - | 2,03±2,68 |
Ассоциации полиморфных вариантов генов DRD с параметрами эффективности антипсихотиков. Были установлены значимые различия исходных значений шкалы CGI-S и подшкалы PANSS "Продуктивная симптоматика" между носителями полиморфных вариантов DRD3 rs324026 и DRD4 rs1800955 на момент включения в исследование. Носительство DRD3 rs324026 (генотип TT) ассоциировалось с большей выраженностью психоза согласно шкале CGI-S (5 [5; 6] vs. 5 [4; 5] баллов; p=0,013). Носители аллели T полиморфного варианта DRD4 rs1800955 отличались меньшей выраженностью продуктивной симптоматики согласно одноименной подшкале PANSS (15 [13; 17] vs. 15 [12; 19] баллов; p=0,021).
У носителей гомозиготы TT полиморфного варианта DRD3 rs6280 не было выявлено значимого изменения балла подшкалы PANSS "Негативная симптоматика" в течение периода лечения (p>0,05), что может свидетельствовать о недостаточной эффективности терапии у носителей данного генотипа. Во всех остальных случаях снижение среднего балла шкалы PANSS и ее подшкал было статистически значимо.
У носителей CT+TT полиморфного варианта DRD2 rs1800497 балл подшкалы PANSS "Продуктивная симптоматика" на 14-й день наблюдения снизился в большей степени, чем у носителей генотипа СС (на 7 [-9; -6] и 6 [-8; -2], соответственно; p=0,008).
Ассоциации полиморфных вариантов генов DRD с параметрами безопасности антипсихотиков. У носителей гомозиготы TT полиморфного варианта DRD3 rs6280 нежелательная реакция "Увеличение интенсивности сновидений" отмечалась реже, чем у носителей "дикой" аллели С (18,2% vs. 44,3%; p=0,028). Частота любых нежелательных реакций у носителей генотипа TT DRD3 rs6280 также была значимо ниже, чем у носителей аллели С (45,5% vs. 74,2%; p=0,009).
Баллы шкалы SAS, оценивающей экстрапирамидные побочные эффекты, на 14-й день значимо различались у носителей полиморфизма DRD2 rs1800497. У носителей генотипа CT+TT средний балл по шкале SAS был выше, чем у носителей генотипа СС (2 [1; 3] и 1 [0; 2], соответственно; p=0,016).
Другие полиморфные варианты значимо не ассоциировалась с нежелательными реакциями на прием антипсихотиков.
Гаплотипический анализ полиморфных вариантов DRD3. Проведенный гаплотипический анализ полиморфных вариантов DRD3 rs324026 и rs6280 (неравновесное сцепление LD=0,92) включал как параметры ответа на антипсихотики, так и все выявленные нежелательные реакции. Но ввиду малочисленности выборки результаты гаплотипического анализа не продемонстрировали статистически значимых ассоциаций.
Обсуждение
В результате проведенного нами исследования установлены значимые ассоциации полиморфных вариантов DRD3 rs6280 и DRD2 rs1800497 с эффективностью терапии острого психотического эпизода у подростков. Выявленные различия исходных значений шкалы PANSS у носителей DRD4 rs1800955 не являются значимыми, так как в дальнейшем эффективность терапии не была связана с носительством полиморфного варианта.
Следует отметить, что выявленное несоответствие распространенности генотипов полиморфных вариантов генов DRD3 и DRD4 равновесию Харди-Вайнберга ограничивает практическую значимость результатов. Но полученные ассоциации, тем не менее, следует считать важными при сравнении с последующими исследованиями.
Полиморфный вариант DRD2 rs1800497 ассоциировался с лучшим ответом на антипсихотики. Несколько исследований также подтверждают тот факт, что носительство данного полиморфизма облегчает редукцию продуктивной симптоматики у пациентов с шизофренией [31,32]. Однако, в мета-анализе Zhang Jian-Ping и соавт. (2010 г.) не выявлено значимых ассоциаций полиморфизма DRD2 rs1800497 с ответом на антипсихотики у взрослых пациентов с шизофренией [33].
У носителей TT полиморфного варианта DRD3 rs6280 нами была отмечена устойчивость негативных симптомов к проводимому лечению. Известно, что рецепторы DRD3 могут участвовать в механизмах формирования различных аффективных реакций за счет преимущественной локализации в лимбической системе [19]. Наши данные согласуются с данными мета-анализа Hwang и соавт. (2010 г.) [10], которые показали, что аллель T ассоциирована с худшим ответом на клозапин при шизофрении по сравнению с аллелью C. В работе Adams и соавт. (2008 г.) у носителей CT+TT полиморфного варианта DRD3 rs6280 ответ на оланзапин был менее значим, чем у носителей CC [34]. Следует отметить, что в нашем исследовании у носителей TT исходно был выше балл шкалы CGI-S, что указывало на большую тяжесть психоза. Однако негативная симптоматика на этапе включения в исследование не отличалась между этими группами пациентов.
Значимые ассоциации с безопасностью приема антипсихотиков получены для полиморфных вариантов генов DRD3 rs6280 и DRD2 rs1800497. Выявленная в нашем исследовании ассоциация DRD2 rs1800497 с повышением балла по шкале SAS свидетельствует о большей выраженности экстрапирамидных симптомов на фоне антипсихотической терапии. Эта ассоциация выглядит логичной, так как существуют данные, что DRD2 rs1800497 сопровождается снижением плотности дофаминовых рецепторов в области полосатого тела [35]. Снижение экспрессии рецепторов дофамина у носителей полиморфизма DRD2 rs1800497 может приводить к избыточной блокаде нигростриарного пути антипсихотиками и увеличивать риск развития экстрапирамидных симптомов.
В нашем исследовании у носителей TT полиморфного варианта DRD3 rs6280 нежелательные реакции наблюдались реже. Однако полученный результат на данный момент не подтвержден в других исследованиях.
К сожалению, в настоящее время опубликовано малое количество фармакогенетических исследований у детей и подростков с шизофренией, поэтому сравнение с другими педиатрическими выборками не представляется возможным. Наше исследование демонстрирует, что фармакогенетика антипсихотиков у подростков с острым психотическим эпизодом нуждается в дальнейшем изучении.
Заключение
Дофаминергическая система является основной точкой приложения действия антипсихотиков. Ожидаемо в нашем исследовании выявлены значимые ассоциации полиморфных вариантов генов рецепторов дофамина с параметрами эффективности и безопасности антипсихотиков у подростков с острым психотическим эпизодом. Полиморфный вариант DRD2 rs1800497 значимо ассоциировался с лучшей редукцией продуктивной симптоматики при приеме антипсихотиков и более выраженными экстрапирамидными реакциями. Носительство ТТ полиморфного варианта DRD3 rs6280 ассоциировалось с худшей редукцией негативной психотической симптоматики при приеме антипсихотиков и с меньшей выраженностью нежелательных реакций.