2. 400016 重庆，重庆医科大学附属第一医院心理卫生中心
2. Center for Mental Health, the First Affiliated Hospital of Chongqing Medical University, Chongqing, 400016, China
个体蓄意采取各种手段结束自己生命的行为被称为自杀。据世界卫生组织调查显示，每年至少有80万人死于自杀，我国自杀发生率在5/100 000人以上[1]。研究表明，自杀具有遗传易感性[2]。有研究发现遗传因素约占自杀行为影响因素的45%[3]，亦有其他家系[4]、双生子[5-6]等研究表明遗传因素与自杀行为有密切关系。
脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor，BDNF)是神经营养因子家族的成员之一，对中枢神经系统的生长发育、神经元活化、分化有重要作用。本课题组前期的研究中发现，BDNF水平降低与抑郁症自杀行为的发生相关[7]。另有研究表明，BDNF基因的单核苷酸多态性位点(single nucleotide polymorphism，SNP)rs6265与抑郁症[8-10]、精神分裂症[11]、双相情感障碍[12]等患者的自杀行为发生有关。神经营养性酪氨酸激酶受体2型(neurotrophic tyrosine kinase receptor type 2，NTRK2)是BDNF的受体，BDNF通过结合NTRK2在中枢神经系统发挥作用。研究表明，NTRK2基因的单核苷酸多态性位点rs10868235、rs1147198、rs1867283、rs2289656与自杀行为存在关联[13-14]。
既往研究发现BDNF与NTRK2存在相互作用，共同参与细胞增殖调节、学习或记忆、突触结构或活动调节等过程[15]。关于BDNF/NTRK2信号通路的研究发现自杀者海马中的BDNF蛋白浓度、NTRK2蛋白的浓度、与两者相关的mRNA量较正常对照有明显下降，且两者蛋白浓度的下降与mRNA量的下降有相关性[16]。
本研究以青年为对象，选择BDNF基因的rs1491851位点与NTRK2基因的3个位点rs1147198、rs11140800、rs1565445，通过基因-基因交互作用探讨BDNF基因、NTRK2基因与自杀未遂行为的关系。
1 对象与方法 1.1 研究对象病例组共入组70例，主要包括：重庆医科大学大一新生、重庆医科大学附属第一医院患者，以及自2010年10月起参与网络心理健康筛查的重庆市高校大一新生发现异常者。入组标准：①汉族；②年龄15~24岁；③右利手；④小学及以上文化；⑤近1年至少有过1次自杀未遂行为；⑥告知情况后同意参加本研究；⑦无重大躯体疾病。本研究于2017年12月通过重庆医科大学附属第一医院伦理委员会审批(2017-157)。
对照组共入组111例，选取自2010年10月起参与网络心理健康筛查的重庆市高校健康学生及部分志愿者。入组标准：①汉族；②年龄15~24岁；③右利手；④小学及以上文化；⑤无自杀未遂行为、自伤行为等；⑥告知情况后同意参加本研究。
1.2 基因组DNA提取与检测方法采用EDTA抗凝管采集研究对象外周血样4 mL，使用常规盐析法提取DNA。采用上海天昊生物技术有限公司研发的IMLDRtm多重SNP分型技术进行分型。
1.3 统计学分析采用SPSS 17.0统计软件，对病例组与对照组年龄差异分析采用两独立样本t检验；对两组间的性别差异分析采用χ2检验。使用在线统计平台SHEsis(http://analysis.Biox.on)对病例组与对照组各位点分别进行Hardy-Weinberg平衡吻合度检验，对单个位点基因型、等位基因频率进行χ2检验。采用广义多因子降维法(generalized multifactor dimensionality reduction，GMDR)V0.7软件分析各SNP位点的交互作用，并由MDR置换检验软件(MDRpt)进行置换检验。检验水准α=0.05。
2 结果 2.1 一般资料比较70例病例组中男性28例，女性42例，平均年龄19.48岁；111例对照组中，男性59例，女性52例，平均年龄19.09岁。病例组与对照组相比，年龄(t=3.163, P=0.195)、性别(χ2=2.975，P=0.08)差异均无统计学意义。
2.2 Hardy-Weinberg平衡检验对照组与病例组BDNF基因1个多态性位点rs1491851，NTRK2基因3个多态性位点rs1147198、rs11140800、rs1565445基因型均符合Hardy-Weinberg平衡定律(P>0.05)，样本具有代表性。
2.3 基因型与等位基因分布病例组与对照组比较，BDNF rs1491851，NTRK2 rs1147198、rs11140800、rs1565445基因型频率与等位基因频率的分布差异均无统计学意义(表 1)。
| SNP | 组别 | 基因型 | χ2 | P | 等位基因 | χ2 | P | OR | 95% CI | |||
| rs1491851 | C/C | C/T | T/T | C | T | |||||||
| 病例组 | 4(5.7) | 24(34.3) | 42(60.0) | 2.605 | 0.272 | 32(22.9) | 108(77.1) | 2.317 | 0.128 | 0.685 | 0.421~1.116 | |
| 对照组 | 9(8.1) | 49(44.1) | 53(47.7) | 67(30.2) | 155(69.8) | |||||||
| rs1147198 | G/G | G/T | T/T | G | T | |||||||
| 病例组 | 5(7.1) | 30(42.9) | 35(50.0) | 3.083 | 0.214 | 40(28.6) | 100(71.4) | 2.921 | 0.087 | 1.530 | 0.938~2.497 | |
| 对照组 | 5(4.5) | 36(32.4) | 70(63.1) | 46(20.7) | 176(79.3) | |||||||
| rs11140800 | A/A | A/C | C/C | A | C | |||||||
| 病例组 | 4(5.7) | 31(44.3) | 35(50.0) | 0.656 | 0.720 | 39(27.9) | 101(72.1) | 0.224 | 0.636 | 0.893 | 0.560~1.426 | |
| 对照组 | 10(9.0) | 47(42.3) | 54(48.6) | 67(30.2) | 155(69.8) | |||||||
| rs1565445 | A/A | A/G | G/G | A | G | |||||||
| 病例组 | 11(15.7) | 32(45.7) | 27(38.6) | 0.749 | 0.688 | 54(38.6) | 86(61.4) | 0.392 | 0.531 | 0.871 | 0.565~1.342 | |
| 对照组 | 18(16.2) | 57(51.4) | 36(32.4) | 93(41.9) | 129(58.1) | |||||||
2.4 BDNF基因和NTRK2基因各位点交互作用分析
广义多因子降维法分析结果显示：BDNF rs1491851与NTRK2 rs1147198、rs11140800、rs1565445这4个位点2~4阶的交互作用，分别为两位点模型(rs1491851、rs1147198)、三位点模型(rs1491851、rs1147198、rs11140800)和四位点模型(rs1491851、rs1147198、rs11140800、rs1565445)。其中四位点模型(rs1491851、rs1147198、rs11140800、rs1565445，交叉检验一致性10/10，训练样本精度0.740 4，测试样本精度0.632 5)为最佳模型。经1 000次置换检验后，四位点模型在对照组和病例组之间的差异具有统计学意义(P < 0.05，表 2)。
| 位点数 | 最佳模型 | 训练样本精度 | 测试样本精度 | 交叉检验一致性 | 1 000次置换检验P值 |
| 1 | rs1147198 | 0.570 6 | 0.505 2 | 7/10 | 0.817 |
| 2 | rs1491851，rs1147198 | 0.612 9 | 0.506 9 | 7/10 | 0.809~0.810 |
| 3 | rs1491851，rs1147198，rs11140800 | 0.675 1 | 0.582 0 | 10/10 | 0.259~0.260 |
| 4 | rs1491851，rs1147198，rs11140800，rs1565445 | 0.740 4 | 0.632 5 | 10/10 | 0.032~0.033 |
3 讨论
在本研究中，单位点关联分析并未发现BDNF rs1491851和NTRK2 rs1147198、rs11140800、rs1565445与青年自杀行为相关。既往ROPRET等[17]和SCHOSSER等[18]对欧洲人的BDNF基因SNP位点进行检测，结果并未发现BDNF基因rs1491851位点的基因型与等位基因和自杀行为的关联。在NTRK2基因的研究中，也未发现rs1147198、rs11140800位点与自杀行为存在关联[13, 19]。上述对单个多态性位点的研究结果与本研究得出的结果一致，分析原因可能是自杀未遂是一种复杂的行为，病理生理学机制不明确，涉及5羟色胺能、神经营养因子、多巴胺能、HPA轴等多个系统基因[20]。单基因来解释自杀未遂行为的发生机制是比较困难的，所以可能需要通过多基因的交互作用来探索基因与自杀行为的关系。
多因子降维法(multifactor dimensionality reduction，MDR)是最初由RITCHIE等[21]提出，该方法主要应用于卫生统计学、流行病学及遗传学中，它以疾病易感性分类的方式建模，研究基因-基因交互作用。它弥补了Logistic回归在处理高阶交互作用时的局限性。在此基础上，2007年，LOU等[22]提出了GMDR，不但能分析连续变量，还能加入协变量，提高预测的准确度。现在GMDR广泛应用于肿瘤、糖尿病、精神疾病等慢性病的遗传研究中[23-25]。本研究采用GMDR发现四位点模型(BDNF rs1491851，NTRK2 rs1147198、rs11140800、rs1565445)有最佳交叉检验一致性与测试样本精度，且有统计学意义(P < 0.05)，说明BDNF基因与NTRK2基因可能存在交互作用，影响了汉族青年自杀未遂行为的发生。但广义多因子降维法也有其局限性，虽然得出了4位点交互作用的模型，但是无法进一步估计主效应和单个位点的贡献程度。
综上所述，本研究所用的样本同质性较高，为研究BDNF基因和NTRK2基因与中国青年人群自杀未遂行为的关系提供了一定的参考价值，为青年自杀未遂行为的多基因交互研究提供了重要的启示。
本研究的不足之处：①样本量相对较小，需要更大样本验证；②受限于条件，选择的SNP位点少，未来还需要纳入更多的SNP位点；③环境因素如童年创伤、生活应激等均会对自杀未遂行为产生影响[2, 26]，本次研究未将这些因素纳入分析中；④上述SNP位点突变对基因的影响尚不清楚，无法更深入地分析每个位点的具体作用。下一步的工作需要收集更多样本，纳入更多SNP位点，并在后续研究中考虑基因-环境交互作用的分析。还可以探索各个位点对基因表达的影响以及调控机制，更加详细准确地阐述基因影响青年自杀行为的生物学机制。
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