强迫症中心理治疗应答的表观遗传标记

《Neuropsychopharmacology》：Epigenetic markers of response to psychotherapy in obsessive-compulsive disorder

　　

认知行为疗法（cognitive-behavioral therapy, CBT）是治疗精神障碍的常用方法，然而其发挥作用的生物学机制以及影响治疗应答的因素仍知之甚少。DNA甲基化是一种受遗传和环境因素共同塑造的表观遗传机制，可能为心理治疗结局的个体差异提供见解。研究人员对889名接受卑尔根四日治疗法（Bergen 4-Day Treatment，一种强化、集中的暴露为基础干预）的强迫症（obsessive-compulsive disorder, OCD）成人开展了一项表观基因组关联研究（epigenome-wide association study, EWAS）。在治疗前、治疗后立即以及3个月随访时收集唾液样本。使用Illumina EPIC v2芯片（Illumina EPIC v2 array）对DNA甲基化进行了图谱分析。研究人员识别出三类差异甲基化区域（differentially methylated regions, DMRs）：（1）10个与后续治疗应答相关的基线DMRs，（2）23个在各时间点与应答呈稳定关联的DMRs，（3）3个表现出与应答相关的纵向甲基化变化的DMRs。这些位点被注释到涉及神经可塑性、神经发育、应激反应、免疫功能、线粒体过程和基因调控的基因。额外的性别分层分析识别出若干个与治疗应答相关的性别特异性DNA甲基化信号。大多数基线和时间稳定甲基化信号受到遗传变异的影响，而纵向信号未显示显著的局部遗传效应。此外，单核细胞和CD4⁺ T细胞比例的适度变化与治疗应答相关。这些发现表明，OCD中基于暴露的心理治疗应答与类特质和动态的外周表观遗传变异均有关联。治疗前的DNA甲基化谱最终可能有助于预测治疗结局，并支持未来的精准精神病学方法。

心理治疗是许多常见精神障碍的一线治疗方法，但其发挥疗效的生物学机制以及相当比例患者无效的原因仍未阐明。表观遗传机制在不改变DNA序列的前提下调节基因表达，并受遗传、环境和发育因素影响，因此成为研究治疗应答的重要方向。既往研究多聚焦于外周组织的DNA甲基化，但普遍存在样本量小、多采用候选基因方法（如MAOA、NR3C1、FKBP5等）的问题，且结果在显著性和效应方向上均缺乏一致性。强迫症（OCD）是一种常见的心理治疗目标，认知行为疗法（CBT）中的暴露与反应阻止（ERP）是一线心理治疗，但约40%的患者改善有限，且目前缺乏可用于临床的预测性生物标志物。因此，需要结合详细临床数据的大型纵向表观基因组关联研究（EWAS），以识别与治疗应答相关的表观遗传位点。本研究正是在这一背景下开展，并发表于《Neuropsychopharmacology》。

研究人员对2016至2023年间从挪威八个诊所招募的889名接受卑尔根四日治疗法（B4DT，一种高强度、集中式暴露治疗）的OCD成人进行了EWAS。另纳入384名健康对照（来自挪威既有队列，匹配年龄和性别）。在治疗前、治疗后立即及3个月随访时收集唾液样本，使用Illumina EPIC v2芯片进行DNA甲基化分析。统计上采用三种模型：基线模型（关联治疗前甲基化与后续应答，使用limma）、时间稳定模型（关联重复测量的甲基化与应答，使用线性混合效应模型）、纵向变化模型（检测应答与时间点的交互作用，使用lmrse）。细胞类型比例通过HEpiDISH算法从甲基化数据估计。此外进行了性别分层分析、mQTL分析、与健康对照的比较、药物和共病敏感性分析，以及唾液-脑甲基化相关性的置换检验。

基线DNA甲基化与随后治疗应答的关联：通过基线模型分析，共识别出10个差异甲基化区域（DMRs）与后续治疗应答显著相关（Sidak校正p<0.05）。其中9个DMRs显示局部mQTL证据，表明受遗传调控，但相关变异与治疗应答本身无显著关联。与健康对照比较，GABBR1 DMR在应答者和非应答者中均与对照有显著差异，而RHBDL2 DMR主要差异见于非应答者。敏感分析显示药物和共病对基线结果影响有限。

时间稳定DNA甲基化与治疗应答的关联：使用线性混合效应模型，识别出23个DMRs在各时间点与治疗应答呈稳定关联，其中3个与基线DMRs重叠（GABBR1、TTC40/CFAP46、IL1A）。22个DMRs受局部遗传调控，但独立mQTL与治疗应答的关联在多重校正后均不显著。与健康对照相比，非应答者在多个区域通常比应答者表现出更大的甲基化差异。部分时间稳定关联受药物或共病影响，提示存在部分临床混杂。

纵向DNA甲基化变化与治疗应答的关联：纵向分析识别出3个DMRs的个体内甲基化变化与治疗应答相关：LAT和NKX2-8从治疗前到治疗后，PEG3/MIMT1/ZIM2从治疗前到随访。这些纵向信号未检测到显著mQTL效应，且对应答的关联更易受抗焦虑药物使用和神经性贪食症共病影响，提示其更易受临床因素干扰。

性别分层分析：分别在男性和女性中重复分析，发现基线有7个DMRs（男性）和20个DMRs（女性），其中男性全部为男性特异性，女性中有4个为女性特异性。时间稳定分析中，男性识别出21个DMRs（多数为男性特异性），女性识别出7个（其中2个为女性特异性）。男性中一个PACSIN1 DMR在基线及所有时间点稳定存在；女性中HMGB1P5/ZNF385D和CAPN10两个DMRs在基线及后续时间点稳定。纵向分析中，男性有3个DMPs（包括CACNA1B），女性有1个（RPL21P135）为性别特异性。

估计细胞类型组成：估计的唾液细胞类型比例在样本间差异较大。治疗应答与单核细胞比例从治疗前到治疗后的变化（p=0.0276）以及CD4⁺ T细胞从治疗前到随访的变化（p=0.0471）呈弱相关，但基线比例或时间稳定模型未发现显著关联。吸烟暴露和年龄对细胞类型比例的解释方差远大于治疗应答。

讨论部分指出，本研究作为迄今最大规模的心理治疗应答表观基因组研究，首次在此背景下整合mQTL分析。识别出的DMRs涉及神经传递、神经可塑性、应激信号、免疫和代谢等过程。尤其GABBR1在基线和时间稳定分析中均与应答相关，并与健康对照存在差异，支持抑制性信号在治疗应答中的潜在作用。基线及时间稳定信号受遗传调控，而纵向信号则更受环境或临床因素影响，提示类特质与状态依赖的生物学过程共同参与治疗应答。性别特异性信号的发现提示不同性别可能存在不同的表观遗传关联。但研究也存在局限，如单点水平统计功效不足、样本以欧洲血统为主、药物使用和共病存在残余混杂等，结论需在独立队列中进一步验证。

研究结论：总之，OCD中基于暴露的心理治疗应答与外周DNA甲基化的稳定及动态模式相关，这些模式被注释到涉及神经可塑性、应激反应、免疫功能、线粒体过程和基因调控的基因。绝大多数基线和时间稳定信号受遗传调控，而纵向变化则更多地受临床因素影响。这些发现支持DNA甲基化作为治疗应答的有前景的生物标志物，并可能有助于阐明治疗性改变的生物学机制。