사본 번호, 정신 분열증 및 자폐증 : 새로운 결과

 National Human Genome Research Institute via Wikimedia Commons
출처 : 예우 : 국립 인간 게놈 연구소 (Wikimedia Commons)

어떤 종류의 디지털 장치를 사용하는 사람이라면 실수로 파일을 복제하거나 악화시키는 것이 얼마나 쉬운 지 알 것입니다. 그러나 우리는 자연이 자신의 유사 디지털 매체가 관심을 두는 곳과 다르지 않다는 것을 이제 알고 있습니다. 복사하는 동안 DNA를 복제하거나 삭제하면 사본 번호 변형 (CNVs, duplication left가있는 예제)이 생성됩니다. 그리고 제가이 글에서 지적한 것처럼, 그러한 증식이나 DNA의 결실은 각인 된 뇌 이론과 관련이 있습니다. 왜냐하면 문제의 유전자 발현 수준을 무효화하거나 증폭시킬 수 있기 때문입니다. 하나 또는 다른 부모의 유전자 복제)가 그 것이다.

Translational Psychiatry에 최근 게재 된 논문에서,
DUF1220은 염색체 1의 긴 팔에있는 유전자에 의해 암호화 된 단백질 도메인입니다. DUF1220의 복제 수는 영장류의 진화 과정에서 극적으로 증가했으며, 인간 에게서도 극단적 인 증가가 나타납니다. DUF1220 도메인은 서열 유사성에 기초하여 보존 (CON) 및 인간 계통 특이 적 (HLS) 아형으로 세분 될 수있다 :

특히, 인간에서 볼 때 침팬지와 비교했을 때 (290 대 125) 고유 한 사본 수가 증가한 것은 주로 HLS 아형의 사본 수가 증가했기 때문입니다. 이 복사 수의 진화 적 증가는 뇌 크기와 대뇌 피질 뉴런 수의 진화적인 증가와 선형 적으로 연관되어 있으며, 이는 도메인의 복제 수 확장과 관련된 진화 적 이점을 시사한다. 인간 개체군에서의 CNV의 기능적 효과 분석 결과, DUF1220의 복제 수는 건강 및 병원성 뇌 크기 변화,인지 능력 및 자폐증의 증상의 중증도와 유의하게 관련되어 있음이 밝혀졌습니다.

각성 된 뇌 이론의 직경 모델이 예측하고이 논문은 "이러한 중복은 자폐증이있는 사람들에게 풍부 해지고 정신 분열증 환자에게는 상호 상실이 풍부 해집니다."실제로 "가장 현저하고 잘 문서화 된 게놈 연구 결과 중 하나는 정신 분열증 자폐증은 정반대 일 수 있습니다. "

염색체 1, 15, 16, 17 및 22의 상이한 게놈 영역에있는 CNV는 복제가 하나의 장애와 유의하게 관련되어있는 반면, 상호 삭제는 다른 것과 관련되어있는 것으로 기재되어있다. 1 번 염색체의 긴 팔의 경우 :

중복은 자폐증에 더 자주 관여하며, 정신 분열병에 더 자주 관련되는 상호 삭제가 발생합니다. 마찬가지로, 일부 질환의 표현형 및 신경 병리학은 두 질환 사이의 역 관계를 나타낸다. 자폐증 개인은 종종 비정상적으로 증가 된 뇌 성장을 나타내며 차례로 대조군에 비해 상대적으로 뇌 크기가 증가하는 반면, 정신 분열증 환자는 종종 뇌량이 감소합니다. 이러한 발견은이 CNVs 내의 주요 서열의 복용량이 정신 분열증과 자폐증에 기여하지만 반대 방향으로 작용 함을 의미합니다.

이 연구는 정신 분열증으로 진단 된 609 명의 환자, 120 명의 대조군, 그리고 자폐 스펙트럼 장애 (ASD)를 가진 168 명의 개인의 DNA를 사용했습니다. 특히, 연구자들은 DUF1220이 정신 분열증의 특징과 관련이 있는지 여부를 결정하려고했습니다. 그들은 "긍정적"증상 (예 : 환각 및 망상)이있는 정신 분열증 환자가 주로 "부정적인"증상을 가진 정신 분열증 환자 (예 : 사회 복귀 및 내향)와 비교하여 CON1 사본 수를 현저히 감소 시켰다고보고합니다. 이 차이는 남성 집단에서 가장 두드러 졌는데 ASD와 비교했을 때 주로 정신병 분열증 환자에서 CON1 카피 수의 유의 한 감소를 보였다. 사실, 정신 분열증 집단 전체에서 CON1과 HLS1 DUF1220 아형의 사본 수가 감소하는 것은 양성 증상의 증가와 선형 적으로 관련이있다. 반대로 CON1의 증가는 남성에서 음성 증상의 증가와 유의 한 연관성을 보였다.

저자들은 "이러한 결과는 자폐증과 정신 분열증의 관계에 관한 지배적 인 이론을 정제하는 것과 관련이 있다고 주장한다.이 이론은 중첩 표현형 이론, 하위 유형 이론 및 정반대의 이론을 포함한다"고 주장했다.

정신 분열증에서의 부정적 증상을 고려할 때, 남성에서 CON1 증후군의 증가와 부정적 증상의 증가 사이의 관련성은 정신 분열병의 부정적 증상과 자폐증 증상이 유사하고 유전 적 위험 인자를 공유하는 모델,이 경우에는 CON1 카피 수가 증가하는 모델을 뒷받침한다. …

대조적으로, 대조군은 CON1과 HLS1 사본 번호와 양성 증상 사이의 매우 중요한 선형 연관성이다. 여기서 DUF1220 아형의 감소 된 수는 양성 증상의 중증도 증가와 밀접한 관련이있다. CON1 사본 번호와 긍정적 인 증상 사이의 연관성은 자폐증과 정신 분열증의 적어도 일부 요소가 서로의 정반대를 나타내는 이론에 대한지지를 제공합니다.

 10.1038/tp.2015.192.
DUF1220 사본 번호 협회는 자폐증과 정신 분열병이 관련 장애가되는 것을 지원합니다. 정신 분열증 남성의 부정적 증상과 ASD의 사회적 / 의사 소통 증상을 동반 한 CON1 연관성은 이러한 표현형이 장애들 사이에서 중복된다는 것을 암시한다. CON1과 양성 증상의 역 상관 관계는 양성 증상이 ASD의 반대 표현형으로 간주 될 수 있음을 시사한다.
출처 : Transl Psychiatry. 2015 12 월 15 일; 5 : e697. doi : 10.1038 / tp.2015.192.

위의 저자의 도표에서 볼 수 있듯이, 그들은 부정적인 증상을 논할 때 이전에 제안 된 자폐증 및 정신 분열증 이론을 뒷받침하는 결과를지지하지만 "정신 분열병 양성 증상을 고려할 때 정반대 이론이 더 가능성이 높음" 정신 분열병이 질병의 연속체로 간주되어야한다고 주장한다. "연속체의 한쪽 끝은 주로 음성 증상이 있으며 자폐증과 명확하게 겹치지 만 연속체의 다른 쪽 끝은 주로 긍정적 인 증상을 나타내며 중복을 보이지 않는다 자폐증이 있지만 비슷한 증상을 보이는 다른 질병과 겹칠 수도 있습니다. "

출처 : Crespi, B. & Badcock, C. Behavioural and Brain Sciences 31, 241-320 (2008)에서 재발명 된 C. Badcock.

그러나 각성 된 뇌 이론의 독특한 정신병 모델을 보여주는 위의 도표에서 DUF1220 (환경 효과는 물론)과 같은 CNV 및 인쇄되지 않은 유전자도 결과에 영향을 미칠 수 있습니다. 특히 중심부, 중첩 부위에 영향을 줄 수 있습니다 . 또한 성관계가 중요한 역할을한다는 사실은 CON1의 증가가 특히 남성의 자폐증과 같은 부정적 증상의 증가와 관련이 있음을 설명 할 수 있습니다 (위에 설명한 바와 같이 자폐증 방향에서 균형점이 상쇄 됨). 더욱이 정신 분열증의 "긍정적 인"증상을 하이퍼 정신 주의 적이고 "부정적인"증상을 hypo-mentalistic 으로 해석하면 DUF1220의 결과는 반드시 지름 모형과 양립 할 수없는 것으로 간주 될 수 있습니다.

저자들은

자폐증과 정신 분열병의 증상에 DUF1220 카피 수를 연루 시켰으며,이 퍼베이시브 및 쇠약 장애의 병인학 및 유전학 연구의 새로운 방향을 제시했다. 마지막으로,이 발견은 자폐증과 정신 분열증이 인간 게놈에서 DUF1220 카피 수의 급격하고 극적인 진화에 기인 한 결과로 인간의 뇌 진화의 부산물이라는 관점에 대한 추가적인지지를 제공한다.

(제 관심을 끌었던 Bernard Crespi에게 감사드립니다.)