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研究人员对 HIV 感染者甲基苯丙胺使用开展 GWAS,未发现强遗传贡献者,为后续研究指明方向。
一、研究背景
在全球范围内,苯丙胺类兴奋剂是使用最为广泛的精神兴奋剂,其中甲基苯丙胺(冰毒)的使用情况尤为突出。2022 年,美国有 270 万人报告在过去一年中使用过冰毒,新使用者达 17.6 万。令人担忧的是,冰毒在 HIV 感染者(People with HIV,PWH)群体中更为流行,一些荟萃分析显示,PWH 使用冰毒的患病率比非 HIV 感染者高出许多。例如,2021 年 12 岁及以上人群中仅 0.9% 报告曾使用冰毒,而 2015 - 2018 年美国确诊的 HIV 成年患者中,这一比例高达 11.7%。
长期使用冰毒会对心脏、肠道和大脑造成永久性损伤,还可能引发幻听和偏执思维等精神问题。不仅如此,由于对冰毒使用及其治疗的了解相对不足,再加上与 HIV 感染状态的重叠等因素,冰毒使用者往往会遭受社会歧视和排斥,同时,滥用冰毒还会给个人和社会网络带来沉重的经济负担。
然而,相较于其他毒品,如海洛因、酒精,人们对冰毒使用和依赖的了解较少,针对其遗传因素的研究更是有限。此前虽有四项关于冰毒使用障碍的全基因组关联研究(Genome - wide association study,GWAS),但均在汉族或日本人群中开展,且样本量有限,研究人群存在重叠。不同种族间冰毒使用障碍的基因变异可能存在差异,而 PWH 群体中冰毒使用的遗传因素尚不清楚。因此,开展针对 PWH 群体冰毒使用的遗传研究具有重要意义。
二、研究概况
为了深入探究 PWH 群体中冰毒使用的遗传因素,来自美国华盛顿大学、哈佛大学等多个研究机构的研究人员组成团队,利用艾滋病研究综合临床系统中心(Centers for AIDS Research Network of Integrated Clinical Systems,CNICS)队列的遗传信息和临床数据,开展了一项多血统的 GWAS 研究。该研究成果发表在《BMC Medical Genomics》杂志上。
研究人员采用了以下关键技术方法:
- 样本选择与数据收集:CNICS 队列包含 48000 多名 PWH,研究选取了其中有基因型数据且完成过一次或多次临床评估的个体。通过 WHO ASSIST 工具评估终身非处方药物使用情况,收集冰毒使用数据1。
- 基因分型与填补:基于参考基因组 GRCh38,使用 Illumina 相关基因芯片进行基因分型,经过一系列质量控制步骤后,利用千人基因组计划(1KGP)数据划分个体的大陆血统群体,再使用多血统的精准医学跨组学(Trans - Omics for Precision Medicine,TOPMed)参考面板进行数据填补234。
- 统计分析:在三个血统组(非洲、混合美洲、欧洲)内分别进行全基因组分析,设定相关分析条件,使用 GENESIS 软件包进行关联分析,并通过 MR - MEGA 软件进行荟萃分析567。
三、研究结果
- 研究对象基本信息:共有 5946 名 PWH 纳入研究,其中 1196 人(20.1%)报告曾使用过冰毒。平均每人有 5 次冰毒使用评估记录,中位数为 3 次。总体 dropout 率为 15%,从未使用冰毒者 dropout 率为 13%,曾使用冰毒者为 15%,最近一次使用冰毒者 dropout 率达 19%8。
- 基因关联分析结果:在多血统 GWAS 中,没有单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism,SNP)达到全基因组显著性水平(p < 5×10-8)。最强关联的 SNP 是 rs55723510(p = 4.95×10-7)。计算的基因组膨胀因子均接近 1,表明不存在明显的系统偏差9。
- 与以往研究对比:研究人员将本次结果与之前四项 GWAS 研究对比,发现之前报道的六个 SNP 中,有两个(rs4427170、rs102706556)在本次研究中被识别,但均未达到统计学显著性(p < 0.05)10。
四、研究结论与讨论
本次研究未发现对 CNICS 队列中 PWH 终身冰毒使用有单一强遗传贡献的 SNP。这一结果可能与多种因素有关:
- 以往 GWAS 研究对象多为确诊的冰毒使用障碍患者,而本研究为自我报告终身冰毒使用的 PWH,且本研究缺乏冰毒使用更细致的信息。
- 以往研究的纳入标准与本研究不同,且多在东亚人群中开展,而本研究为美国多血统人群,不同地区冰毒的可获得性、使用流行率和污名化程度存在差异。
- 冰毒使用的污名化可能导致患者不愿如实报告使用情况,影响研究结果,但遗传变异在个体一生中相对稳定,可在一定程度上减轻这种影响。
- 本研究对象为 PWH,可能限制了研究结果对非 HIV 感染者的普适性,同时,不同血统群体中 SNP 特异性等位基因频率的差异也可能影响分析结果,尽管在荟萃分析中已有所考虑111213。
值得注意的是,本研究中排名前两位的候选 SNP(rs55723510、rs35824117)均与 Sidekick 2(SDK2)基因相关。SDK 基因家族与神经发育和精神疾病有关,虽然 SDK2 可能与某些神经系统疾病相关,但本研究未涉及与注意力缺陷多动障碍(ADHD)相关的常用处方苯丙胺的使用情况。随着 CNICS 队列中更多全基因组基因型数据的产生,有望提高识别对冰毒使用有低至中等影响 SNP 的统计效力。
总体而言,本研究虽未找到单一强遗传贡献者,但为后续更大规模、更精确的研究奠定了基础。未来研究需要明确更细致的表型信息,进一步探究遗传因素在冰毒使用中的作用,同时也要关注社会和环境因素对冰毒使用的影响,从而为预防和治疗冰毒使用及相关障碍提供更有力的依据。