Neuropsychopharmacologia Hungarica

2016. december, XVIII. évfolyam, 4. szám [translated version]

Összefoglaló közlemény

22q11.2 deléciók azonosítási kísérlete magyar szkizofrénia biobank mintákon multiplex ligációs alapú próba amplifikáció (MLPA) módszerrel: irodalmi összefoglalás, módszertani leírás és eredmények

Klein Izabella1, Szőcs Katalin2, Vincze Katalin2, Benkovits Judit2, Somogyi Szilvia2, Hermán Levente2 és Réthelyi János1,2

 


 

1 Nemzeti Agykutatási Program, MTA-SE NAP-B Molekuláris Pszichiátriai és in vitro betegségmodellezési Kutatócsoport, Budapest
2 Semmelweis Egyetem, Pszichiátriai és Pszichoterápiás Klinika, Budapest


A szkizofrénia jelentős, krónikus lefolyást mutató pszichiátriai betegség, amelyet heterogén klinikai tünetek – hallucinációk, téveszmék, érzelmi elsivárosodás, szociális izoláció és dezorganizált viselkedés – jellemeznek, élettartam prevalenciája világszerte 0,5–1,2%. Jelenlegi tudásunk szerint a betegség etiológiájában fontos a genetikai háttér, amire a magas heritábilitás utal, ám többféle típusú genetikai variabilitásnak is jelentősége lehet az állapot kialakulásában. Az elmúlt évek kutatásai nyomán több ismerettel rendelkezünk a szkizofrénia genetikájáról, de az eredményeket egyelőre nem lehet egységes oksági modellbe rendezni. A gyakori variánsok, az egynukleotidos polimorfizmusok (single nucleotide polymorphism, SNP) mellett a szkizofrénia genetikai hátterében fontos szerepet játszanak a ritka variánsok, elsősorban a gén kópiaszám változatosság (copy number variation, CNV). Ezek 1-2 Mb méretű mikrodeléciók vagy mikroduplikációk. Előfordulásuk a páciensek körében 1% alatti, de esélyhányadosuk rendkívül magas, 5-20 közötti. A leggyakoribb szkizofréniához köthető strukturális variáns a 22q11.2 deléció. Korábbi vizsgálatok alapján ez a szkizofrén betegek 1%-ában fordul elő, ugyanakkor a 22q11.2 deléció hordozóinak egynegyede lesz szkizofrén. A többi CNV-hez hasonlóan ennek a deléciónak is pleiotropikus a hatása, változatos fejlődési rendellenességekkel és neuropszichiátriai fenotípusokkal, hiperaktivitással, autizmussal, szubnormális intellektussal, vagy szkizofréniával járhat. Az eltérő szomatikus megjelenési formákat korábban különböző szindrómákként írták le (DiGeorge-, velokardiofaciális (VCFS), Shprintzen-, Sedlackova-, conotruncal anomaly face-szindróma), azonban ezeknek ugyanaz a genetikai variáns az alapja. Jelenleg 22q11 deléciós szindrómaként (22Q11DS) ismert az állapot. Cikkünkben felvázoljuk ennek hátterét, irodalmát. A 22q11delécióval rendelkező és nem rendelkező szkizofrén páciensek jelenleg nem különíthetők el egyértelműen fenotípusosan. De ez a jövőben változhat, a közelmúltban megjelentek tanulmányok a korai kezdetű Parkinson-kór gyakoribb előfordulásáról 22q11DS-ben, vagy a klozapinterápia eltérő farmakológiai hatásáról ebben a csoportban. Jelen vizsgálatunkban a Semmelweis Egyetem Pszichiátriai és Pszichoterápiás Klinika biobankjában szereplő, szkizofréniával diagnosztizált páciensek DNS mintáit vizsgáljuk a 22q11.2 deléció szempontjából. A vizsgálathoz multiplex ligációs alapú próba amplifikációt (MLPA) használunk, amely egy polimeráz láncreakció (PCR) alapú technológia. Ennek előnye az alternatív fluoreszcens in situ hibridizációs (FISH) vizsgálatokkal szemben, hogy gyorsabb, olcsóbb, egyszerre sok minta vizsgálható és DNS mintán is elvégezhető, nem szükséges sejtes vizsgálat. Távlatilag felmerül a módszer klinikai szűrésben való alkalmazhatóságának kérdése.
(Neuropsychopharmacol Hung 2016; 18(4): 209–218)

Kulcsszavak:
szkizofrénia, kópiaszám változatosság, CNV, 22q11.2 deléció, 22Q11DS, multiplex ligációs alapú próba amplifikáció, MLPA

 

Review

An attempt to identify 22q11.2 microdeletions in samples of the Hungarian schizophrenia DNA bank by multiplex ligation-based probe amplification (MLPA): literature review, methodology and results

Izabella Klein1, Katalin Szőcs2, Katalin Vincze2, Judit Benkovits2, Szilvia Somogyi2, Levente Hermán2 and János M. Réthelyi1,2

 


 

1 MTA-SE NAP-B, Molecular Psychiatry and in vitro Disease Modelling Research Group, Budapest, Hungary
2 Department of Psychiatry and Psychotherapy, Semmelweis University, Budapest, Hungary


Schizophrenia is a severe debilitating psychiatric disorder, with a typical onset in adolescence or early adulthood. This condition is characterized by heterogeneous symptoms (hallucinations, delusions, disorganized behaviour, affective flattening, and social isolation) and a life-time prevalence of 0.5-1.2%. In spite of the efforts to uncover the etiology of the disorder, its pathogenesis and neurobiological background are poorly understood. Given the high heritability in schizophrenia, genetic research remains an important area of focus. Besides the common variations of low penetrance – single nucleotid polymorphisms (SNPs) –, rare variants, mainly copy number variations (CNVs) play a role in the genetic architecture of the disorder. The most frequent CNV associated with schizophrenia is the hemizygous deletion of the 22q11.2 region. According to previous research this genetic variant occurs in 1% of the patients and conversely, 25% of the carriers of the 22q11.2 microdeletion will develop schizophrenia.  The 22q11.2 deletion syndrome (22Q11DS, velocardiofacial (VCFS) syndrome, DiGeorge-syndrome) is usually a childhood diagnosis. Its prevalence is 1:2000–4000 considering all births. Patients can demonstrate heart developmental disorders, craniofacial (elongated face, hypertelorism), immunological (thymus-hypoplasia), endocrinological (hypocalcaemia) abnormalities, and neurodevelopmental alterations, but only a proportion will have these abnormalities due to incomplete penetrance. The variable symptoms complicate the recognition of the syndrome in the day to day medical practice. 25% of the known 22Q11DS patients develop schizophrenia but the risk of neuropsychiatric problems, like autism, ADHD and childhood conduct disorder is also increased, while early onset Parkinson’s disease in also more frequent in adults. The schizophrenia phenotype is not distinguishable at the moment in patients with or without the 22q11 deletion. But emerging evidence suggests that early onset Parkinson’s disease is more frequent in 22Q11DS and the effects of clozapine treatment could be different in schizophrenia with 22Q11DS. The question arises what is the incidence rate of the 22q11.2 microdeletion among our Hungarian DNA samples with schizophrenia.  To answer the question, we utilized a new method used in routine genetic diagnostics, multiplex ligation-based probe amplification (MLPA). Although we genotyped the DNA of 315 Hungarian schizophrenia patients, we found no 22Q11DS in this cohort. The findings are discussed in terms of basic research and their translation into everyday clinical practice.
(Neuropsychopharmacol Hung 2016; 18(4): 209–218)

Keywords: schizophrenia, CNV, 22Q11DS, MLPA, clinical screening