Изучение ассоциации VNTR полиморфизма rs58335419 гена MIR137 с риском развития шизофрении

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Ген MIR137 кодирует микроРНК-137 (miR-137), которая активно экспрессируется в различных областях головного мозга и была идентифицирована как модулятор процессов, участвующих в патогенезе нервно-психических расстройств. В регуляторной области MIR137 обнаружен функциональный полиморфизм вариабельного числа тандемных повторов (VNTR) rs58335419, связанный с изменением экспрессии miR-137 и, как следствие, с увеличением риска развития психопатологий, в том числе и шизофрении. Нами проведен анализ частоты встречаемости аллелей и генотипов VNTR MIR137 на большой выборке этнических русских российской популяции. Изучена ассоциация VNTR с риском развития шизофрении. Обнаружено, что наличие VNTR-аллелей с числом повторов более трех, а также генотипа, гомозиготного по таким аллелям, связано с увеличением риска развития шизофрении (ОШ = 1.4, 95% ДИ: 1.01–1.95).

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Г. И. Коровайцева

Научный центр психического здоровья

Автор, ответственный за переписку.
Email: korovaitseva@mail.ru
Россия, Москва, 115522

И. В. Олейчик

Научный центр психического здоровья

Email: korovaitseva@mail.ru
Россия, Москва, 115522

Т. В. Лежейко

Научный центр психического здоровья

Email: korovaitseva@mail.ru
Россия, Москва, 115522

В. Е. Голимбет

Научный центр психического здоровья

Email: golimbet@mail.ru
Россия, Москва, 115522

Список литературы

  1. Stefansson H., Ophof R.A., Steinberg S. et al. Common variants conferring risk of schizophrenia // Nature. 2009. V. 460. № 7256. P. 744–747. https://doi.org/10.1038/nature08186
  2. Gejman P.V., Sanders A.R., Duan J. The role of genetics in the etiology of schizophrenia // Psychiatr. Clin. North Am. 2010. V. 33. № 1. P. 35–66. https://doi.org/10.1016/j.psc.2009.12.003
  3. Polderman T.J., Benyamin B., de Leeuw C.A. et al. Meta-analysis of the heritability of human traits based on fifty years of twin studies // Nat. Genet. 2015. V. 47. № 7. P. 702–709. https://doi.org/10.1038/ng.3285
  4. Trubetskoy V., Pardiña, A.F., Qi T. et al. Mapping genomic loci implicates genes and synaptic biology in schizophrenia // Nature. 2022. V.604. P. 502–508. https://doi.org/10.1038/s41586-022-04434-5
  5. Lam M., Chen C.Y., Li Z. et al. Comparative genetic architectures of schizophrenia in East Asian and European populations // Nat. Genet. 2019. V. 51. № 12. Р. 1670–1678. https://doi.org/10.1038/s41588-019-0512-x
  6. Schizophrenia Working Group of the Psychiatric Genomics Consortium, Ripke S., Walters J.T., O’Donovan M.C. Mapping genomic loci prioritises genes and implicates synaptic biology in schizophrenia // MedRxiv. 2020. https://doi.org/10.1101/2020.09.12.20192922
  7. Jaffe A.E., Straub R.E., Shin J.H. et al. Developmental and genetic regulation of the human cortex transcriptome illuminate schizophrenia pathogenesis // Nat. Neurosci. 2018. V. 21. № 8. Р. 1117–1125. https://doi.org/10.1038/s41593-018-0197-y
  8. Takata A., Matsumoto N., Kato T. Genome-wide identification of splicing QTLs in the human brain and their enrichment among schizophrenia-associated loci // Nat. Commun. 2017. V. 8. P. 14519–14529. https://doi.org/10.1038/ncomms14519
  9. Bakhtiari M., Park J., Ding Y.C. et al. Variable number tandem repeats mediate the expression of proximal genes // Nat. Commun. 2021. V. 12. № 1. P. 2075–2099. https://doi.org/10.1038/s41467-021-22206-z
  10. Eslami R.M., Hernández Y., Drinan S.D. et al. Genome-wide characterization of human minisatellite VNTRs: Population-specific alleles and gene expression differences // Nucleic Acids Res. 2021. V. 49. № 8. P. 4308–4324. https://doi.org/10.1093/nar/gkab224
  11. Mahmoudi E., Atkins J.R., Quidé Y. et al. The MIR137 VNTR rs58335419 is associated with cognitive impairment in schizophrenia and altered cortical morphology // Schizophr. Bull. 2021. V. 47. № 2. P. 495–504. https://doi.org/10.1093/schbul/sbaa123
  12. Warburton A., Breen G., Rujescu D. et al. Characterization of a REST-regulated internal promoter in the schizophrenia genome-wide associated gene MIR137 // Schizophr. Bull. 2015. V. 41. № 3. P. 698–707. ttps://doi.org/10.1093/schbul/sbu117
  13. Li M., Jaffe A.E., Straub R.E. et al. A human-specific AS3MT isoform and BORCS7 are molecular risk factors in the 10q24.32 schizophrenia-associated locus // Nature Med. 2016. V. 22. P. 649–656.https://doi.org/10.1038/nm.4096
  14. Mahmoudi E., Cairns M.J. MiR-137: An important player in neural development and neoplastic transformation // Mol. Psychiatry. 2017. V. 22. № 1. P. 44–55. https://doi.org/10.1038/mp.2016.150
  15. Warburton A., Breen G., Bubb V.J. et al. A GWAS SNP for schizophrenia is linked to the internal MIR137 promoter and supports differential allele-specific expression // Schizophr. Bull. 2016. V. 42. № 4. P. 1003–1008. https://doi.org/10.1093/schbul/sbv144
  16. Pacheco A., Berger R., Freedman R., Law A.J. A VNTR regulates miR-137 expression through novel alternative splicing and contributes to risk for schizophrenia // Sci. Rep. 2019. V. 9. № 1. P. 11793–11804. https://doi.org/10.1038/s41598-019-48141-0
  17. O’Connor R.M., Gururajan A., DinanT.G. et al. All Roads Lead to the miRNome: miRNAs have a central role in the molecular pathophysiology of psychiatric disorders // Trends in pharmacological sciences. 2016. V. 37. № 12. P. 1029–1044. https://doi.org/10.1016/j.tips.2016.10.004
  18. Arakawa Y., Yokoyama K., Tasaki S. et al. Transgenic mice overexpressing miR-137 in the brain show schizophrenia-associated behavioral deficits and transcriptome profiles // PLoS One. 2019. V. 14. № 7. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0220389
  19. Forero D.A., van der Ven K., Callaerts P., Del-Favero J. miRNA genes and the brain: Implications for psychiatric disorders // Hum. Mutat. 2010. V. 31. № 11. P. 1195–1204. https://doi.org/10.1002/humu.21344
  20. He E., Lozano M.A.G., Stringer S. et al. MIR137 schizophrenia-associated locus controls synaptic function by regulating synaptogenesis, synapse maturation and synaptic transmission // Hum. Mol. Genet. 2018. V. 27. № 11. P. 1879–1891. https://doi.org/10.1093/hmg/ddy089
  21. Strazisar M., Cammaerts S., van der Ven K. et al. MIR137 variants identified in psychiatric patients affect synaptogenesis and neuronal transmission gene sets // Mol. Psychiatry. 2015. V. 20. № 4. P. 472–481. https://doi.org/10.1038/mp.2014.53
  22. Hill M.J., Donocik J.G., Nuamah R.A. et al. Transcriptional consequences of schizophrenia candidate miR-137 manipulation in human neural progenitor cells // Schizophr. Res. 2014. V. 153. № 1-3. P. 225–230. https://doi.org/10.1016/j.schres.2014.01.034
  23. Siegert S., Seo J., Kwon E.J. et al. The schizophrenia risk gene product miR-137 alters presynaptic plasticity // Nat. Neurosci. 2015. V. 18. № 7. P. 1008–1016.https://doi.org/10.1038/nn.4023
  24. He E., Lozano M.A.G., Stringer S. et al. MIR137 schizophrenia-associated locus controls synaptic function by regulating synaptogenesis, synapse maturation and synaptic transmission // Hum. Mol. Genet. 2018. V. 27. № 11. P. 1879–1891. https://doi.org/10.1093/hmg/ddy089
  25. Collins A.L., Kim Y., Bloom R.J. et al. Transcriptional targets of the schizophrenia risk gene MIR137 // Transl. Psychiatry. 2014. V. 4. № 7. e404. https://doi.org/10.1038/tp.2014.42
  26. Kwon E., Wang W., Tsai L.H. Validation of schizophrenia-associated genes CSMD1, C10orf26, CACNA1C and TCF4 as miR-137 targets // Mol. Psychiatry. 2013. V. 18. P. 11–12. https://doi.org/10.1038/mp.2011.170
  27. Kim A.H., Parker E.K., Williamson V. et al. Experimental validation of candidate schizophrenia gene ZNF804A as target for hsa-miR-137 // Schizophr. Res. 2012. V. 141. № 1. P. 60–64. https://doi.org/10.1016/j.schres.2012.06.038
  28. Agarwal V., Bell G.W., Nam J.-W., Bartel, D.P. Predicting effective microRNA target sites in mammalian mRNAs. // eLife. 2015. V. 4. e05005. https://doi.org/10.7554/eLife.05005
  29. Wright C., Gupta C.N., Chen J. et al. Polymorphisms in MIR137HG and microRNA-137-regulated genes influence gray matter structure in schizophrenia // Transl. Psychiatry. 2016. V. 6. № 2. e724. https://doi.org/10.1038/tp.2015.211
  30. Guella I., Sequeira A., Rollins B. et al. Analysis of miR-137 expression and rs1625579 in dorsolateral prefrontal cortex // J. Psychiatr. Res. 2013. V. 47. № 9. P. 1215–1221. https://doi.org/10.1016/j.jpsychires.2013.05.021
  31. Zhang Z., Yan T., Wang Y. et al. Polymorphism in schizophrenia risk gene MIR137 is associated with the posterior cingulate Cortex’s activation and functional and structural connectivity in healthy controls // Neuroimage Clin. 2018. V. 19. P. 160–166. https://doi.org/10.1016/j.nicl.2018.03.039
  32. Jafari P., Baghernia S., Moghanibashi M., Mohamadynejad P. Significant association of variable number tandem repeat polymorphism rs58335419 in the MIR137 gene with the risk of gastric and colon cancers // Br. J. Biomed. Sci. 2022. V. 79. P. 10095–10099. https://doi.org/10.3389/bjbs.2021.10095
  33. Egawa J., Nunokawa A., Shibuya M. et al. Resequencing and association analysis of MIR137 with schizophrenia in a Japanese population // Psychiatry Clin. Neurosci. 2013. V. 67. № 4. P. 277–279. https://doi.org/10.1111/pcn.12047
  34. Проект “1000 геномов”. http://www.internationalgenome.org
  35. Mamdani M., McMichael G.O., Gadepalli V. et al. Differential regulation of schizophrenia-associated microRNA gene function by variable number tandem repeats (VNTR) polymorphism // Schizophr. Res. 2013. V. 151. № 1–3. P. 284–286. https://doi.org/10.1016/j.schres.2013.10.024
  36. Bemis L.T., Chen R., Amato C.M, et al. MicroRNA-137 targets microphthalmia-associated transcription factor in melanoma cell lines // Cancer Res. 2008. V. 68. P. 1362–1368. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-07-2912
  37. González-Giraldo Y., González-Reyes R.E., Forero D.A. A functional variant in MIR137, a candidate gene for schizophrenia, affects Stroop test performance in young adults // Psychiatry. Res. 2016. V. 236. P. 202–205. https://doi.org/10.1016/j.psychres.2016.01.006

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024