Перейти к основному содержанию

Consortium Psychiatricum
2024. Том 5. № 2. С. 63–77
doi:10.17816/CP15495
ISSN: 2712-7672 / 2713-2919 (online)

Использование стратегии полногеномного поиска ассоциаций (GWAS) для идентификации генетических маркеров суицидального поведения: описательный обзор литературы

1

Розанов В.А., Мазо Г.Э.

PDF (ENG)
GS
Информация
в Google Scholar

Аннотация

ВВЕДЕНИЕ: В последние годы накапливаются данные, полученные с использованием стратегии поиска ассоциаций различных суицидальных фенотипов с однонуклеотидными полиморфизмами, которые нуждаются в обобщении.

ЦЕЛЬ: Систематизировать находки полногеномного поиска ассоциаций (GWAS) по суицидальным фенотипам, аннотировать выявленные маркеры, проанализировать их функциональность и найти возможные подтверждения гипотезы о том, что они отражают неспецифический набор генных вариантов, имеющих отношение к стресс-уязвимости как к ключевому эндофенотипу суицидального поведения.

МЕТОДЫ: Поиск материала осуществляли в базе данных PubMed по ключевым словосочетаниям «suicide AND GWAS», «suicidal behavior AND GWAS» с использованием взаимосвязанных источников, что позволило выявить 34 независимых исследования и метаанализа.

РЕЗУЛЬТАТЫ: За 10 лет с момента своего появления исследования этого типа продемонстрировали значительный прогресс. Оценки SNP-наследуемости суицидального поведения (СП) в ряде случаев приближаются к оценкам наследуемости близнецовым методом. Во многих исследованиях выявляется высокая генетическая корреляция с геномными маркерами наиболее распространённых психических расстройств (депрессия, биполярное расстройство, шизофрения, посттравматическое стрессовое расстройство), но в то же время обнаруживается и специфическая для СП геномная архитектура. Исследования в рамках стратегии GWAS не выявляют ассоциаций СП с наиболее детально исследованными ранее генами-кандидатами (медиаторные системы мозга, система стресс-реагирования, полиамины и др.). Повторяющиеся геномные находки относятся к трем основным группам: 1) гены, вовлечённые в межклеточные взаимодействия, формирование структур мозга, нейрогенез, воспаление и иммунные реакции; 2) гены, кодирующие рецепторы к нейротрофинам и различные компоненты внутриклеточных сигнальных систем, участвующих в синаптической пластичности, эмбриональном развитии и канцерогенезе; 3) гены, кодирующие различные нейроспецифические белки и регуляторы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Стратегия GWAS в сфере суицидологии в основном служит целям более глубокого понимания патофизиологии СП, но при этом демонстрирует растущий потенциал в плане предикции и превенции суицидов, особенно при расчёте полигенного риска, среди определённых контингентов (психиатрические пациенты) и в сочетании с тестами других модальностей. Выявляемый средствами GWAS набор наиболее часто повторяющихся маркеров, с нашей точки зрения, отражает ведущую роль в генезе СП феномена стресс-уязвимости — формируемого в процессе раннего развития эндофенотипа, который впоследствии играет роль ключевого патогенетического механизма суицида.

Общая информация

Ключевые слова: суицидальное поведение, биомаркеры, когнитивная уязвимость

Рубрика издания: Обзоры

Тип материала: обзорная статья

DOI: https://doi.org/10.17816/CP15495

Получена: 10.01.2024

Принята в печать:

Для цитаты: Розанов В.А., Мазо Г.Э. Использование стратегии полногеномного поиска ассоциаций (GWAS) для идентификации генетических маркеров суицидального поведения: описательный обзор литературы // Consortium Psychiatricum. 2024. Том 5. № 2. С. 63–77. DOI: 10.17816/CP15495

Литература

  1. Brent DA, Bridge J, Johnson BA, Connolly J. Suicidal behavior runs in families. A controlled family study of adolescent suicide victims. Arch Gen Psychiatry. 1996;53(12):1145–52. doi: 10.1001/archpsyc.1996.01830120085015
  2. McGuffin P, Marusic A, Farmer A. What can psychiatric genetics offer suicidology? Crisis. 2001;22(2):61–5. doi: 10.1027//0227-5910.22.2.61
  3. Voracek M, Loibl LM. Genetics of suicide: a systematic review of twin studies. Wien Klin Wochenschr. 2007;119(15–16):463–75. doi: 10.1007/s00508-007-0823-2
  4. Edwards AC, Ohlsson H, Moscicki E, et al. On the genetic and environmental relationship between suicide attempt and death by suicide. Am J Psy. 2021;178(11):1060–9. doi: 10.1176/appi.ajp.2020.20121705
  5. Mann JJ, Rizk MM. A Brain-centric model of suicidal behavior. Am J Psychiatry. 2020;177(10):902–16. doi: 10.1176/appi.ajp.2020.20081224
  6. Tsai SJ, Hong CJ, Liou YJ. Recent molecular genetic studies and methodological issues in suicide research. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2011;35(4):809–17. doi: 10.1016/j.pnpbp.2010.10.014
  7. Bondy B, Buettner A, Zill P. Genetics of suicide. Mol Psychiatry. 2006;11(4):336–51. doi: 10.1038/sj.mp.4001803
  8. Bush WS, Moore JH. Chapter 11: Genome-wide association studies. PLoS Comput Biol. 2012;8(12):e1002822. doi: 10.1371/journal.pcbi.1002822
  9. Dudbridge F, Gusnanto A. Estimation of significance thresholds for genomewide association scans. Genet Epidemiol. 2008;32(3):227–34. doi: 10.1002/gepi.20297
  10. Lewis CM, Vassos E. Polygenic risk scores: from research tools to clinical instruments. Genome Med. 2020;12:44. doi: 10.1186/s13073-020-00742-5
  11. Clinical Psychopharmacogenetics. In: Nasyrova RF, Neznanov NG, editors. St.Petersburg: DEAN; 2020. 408 p. Russian.
  12. Mental Health and Substance Use (MSD). Suicide prevention: A global imperative. In: World Health Organization, editor. Geneva: Switzerland: WHO Press; 2014. 92 p.
  13. Nock MK, Borges G, Bromet EJ, et al. Suicide and suicidal behavior. Epidemiol Rev. 2008;30(1):133–54. doi: 10.1093/epirev/mxn002
  14. McHugh CM, CorderoyA, Ryan CJ, et al. Association between suicidal ideation and suicide: Meta-analyses of odds ratios, sensitivity, specificity and positive predictive value. BJPsych Open. 2019;5(2): e18. doi: 10.1192/bjo.2018.88
  15. Belsher BE, Smolenski DJ, Pruitt LD, et al. Prediction models for suicide attempts and deaths: A systematic review and simulation. JAMA Psychiatry. 2019;76(6):642–51. doi: 10.1001/jamapsychiatry.2019.0174
  16. Fadista J, Manning AK, Florez JC, Groop L. The (in)famous GWAS P-value threshold revisited and updated for low-frequency variants. Eur J Hum Genet. 2016;24(8):1202–5. doi: 10.1038/ejhg.2015.269
  17. Sokolowski M, Wasserman D. Genetic origins of suicidality? A synopsis of genes in suicidal behaviours, with regard to evidence diversity, disorder specificity and neurodevelopmental brain transcriptomics. Eur Neuropsychopharmacol. 2020;37:1–11. doi: 10.1016/j.euroneuro.2020.06.002
  18. Niculescu AB, Levey DF, Phalen PL, et al. Understanding and predicting suicidality using a combined genomic and clinical risk assessment approach. Mol Psychiatry. 2015;20(11):1266–85. doi: 10.1038/mp.2015.112
  19. Sokolowski M, Wasserman J, Wasserman D. Genome-wide association studies of suicidal behaviors: A review. Eur Neuropsychopharmacol. 2014;24(10):1567–77. doi: 10.1016/j.euroneuro.2014.08.006
  20. Rozanov VA, Mazo GE, Kulemin NA. Genome-wide association studies in suicidology: A review of recent achievements. Russ J Genet. 2020;56:769–85. doi: 10.1134/S1022795420070121
  21. van Heeringen K, Mann JJ. The neurobiology of suicide. Lancet Psychiatry. 2014;1(1):63–72. doi: 10.1016/S2215-0366(14)70220-2
  22. Wasserman D., Sokolowski M. Stress-vulnerability model of suicidal behaviours. In: D. Wasserman, editor. Suicide. An Unnecessary Death. 2nd edition; NY: Oxford University Press; 2016. P. 27–37.
  23. Gifuni AJ, Chakravarty MM, Lepage M, et al. Brain cortical and subcortical morphology in adolescents with depression and a history of suicide attempt. J Psychiatry Neurosci. 2021;46(3):E347–E357. doi: 10.1503/jpn.200198
  24. van Velzen LS, Dauvermann MR, Colic L, et al. Structural brain alterations associated with suicidal thoughts and behaviors in young people: results from 21 international studies from the ENIGMA Suicidal Thoughts and Behaviours consortium. Mol Psychiatry. 2022;27(11):4550–60. doi: 10.1038/s41380-022-01734-0
  25. Kim GW, Farabaugh AH, Vetterman R, et al. Diminished frontal pole size and functional connectivity in young adults with high suicidality. J Affect Disord. 2022;310:484–92. doi: 10.1016/j.jad.2022.04.069
  26. Mirza S, Docherty AR, Bakian A, et al. Genetics and epigenetics of self-injurious thoughts and behaviors: Systematic review of the suicide literature and methodological considerations. Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet. 2022;189(7–8):221–46. doi: 10.1002/ajmg.b.32917
  27. Laje G, Allen AS, Akula N, et al. Genome-wide association study of suicidal ideation emerging during citalopram treatment of depressed outpatients. Pharmacogenet Genomics. 2009;19:666–74. doi: 10.1097/FPC.0b013e32832e4bcd
  28. Perroud N, Uher R, Ng MY, et al. Genome-wide association study of increasing suicidal ideation during antidepressant treatment in the GENDEP project. Pharmacogenomics J. 2012;12(1):68–77. doi: 10.1038/tpj.2010.70
  29. Menke A, Domschke K, Czamara D, et al. Genome-wide association study of antidepressant treatment-emergent suicidal ideation. Neuropsychopharmacology. 2012;37:797–807. doi: 10.1038/npp.2011.257
  30. Schosser A, Butler AW, Ising M, et al. Genome wide association scan of suicidal thoughts and behaviour in major depression. PLoSOne. 2011;6:e20690. doi: 10.1371/journal.pone.0020690
  31. Perlis RH, Huang J, Purcell S, et al. Genome-wide association study of suicide attempts in mood disorder patients. Am J Psychiatry. 2010;167:1499–507. doi: 10.1176/appi.ajp.2010.10040541
  32. Willour VL, Seifuddin F, Mahon PB, et al. A genome-wide association study of attempted suicide. Mol Psychiatry. 2012;17:433–44. doi: 10.1038/mp.2011.4
  33. Mullins N, Perroud N, Uher R, et al. Genetic relationships between suicide attempts, suicidal ideation and major psychiatric disorders: a genome-wide association and polygenic scoring study. Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet. 2014;165B:428–437. doi: 10.1002/ajmg.b.32247
  34. Zai CC, Gonçalves VF, Tiwari AK, et al. A genome-wide association study of suicide severity scores in bipolar disorder. J Psychiatr Res. 2015;65:23–29. doi: 10.1016/j.jpsychires.2014.11.002
  35. Sokolowski M., Wasserman J., Wasserman D. Polygenic associations of neurodevelopmental genes in suicide attempt. Mol Psychiatry. 2016;21(10):1381–90. doi: 10.1038/mp.2015.187
  36. Bani-Fatemi A, Graff A, Zai C, et al. GWAS analysis of suicide attempt in schizophrenia: Main genetic effect and interaction with early life trauma. Neurosci Lett. 2016;622:102–6. doi: 10.1016/j.neulet.2016.04.043
  37. Stein MB, Ware EB, Mitchell C, et al. Genomewide association studies of suicide attempts in US soldiers. Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet. 2017;174(8):786–97. doi: 10.1002/ajmg.b.32594
  38. Kimbrel NA, Garrett ME, Dennis MF, et al. A genome-wide association study of suicide attempts and suicidal ideation in U.S. military veterans. Psychiatry Res. 2018;269:64–9. doi: 10.1016/j.psychres.2018.07.017
  39. Galfalvy H, Zalsman G, Huang YY, et al. A pilot genome wide association and gene expression array study of suicide with and without major depression. World J Biol Psychiatry. 2013;14(8):574–82. doi: 10.3109/15622975.2011.597875
  40. Galfalvy H, Haghighi F, Hodgkinson C, et al. A genome-wide association study of suicidal behavior. Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet. 2015;168(7):557–63. doi: 10.1002/ajmg.b.32330
  41. Coon H, Darlington TM, DiBlasi E, et al. Genome-wide significant regions in 43 Utah high-risk families implicate multiple genes involved in risk for completed suicide. Mol Psychiatry. 2020;25(11):3077–90. doi: 10.1038/s41380-018-0282-3
  42. Strawbridge RJ, Ward J, Ferguson A, et al. Identification of novel genome-wide associations for suicidality in UK Biobank, genetic correlation with psychiatric disorders and polygenic association with completed suicide. EBioMedicine. 2019;41:517–25. doi: 10.1016/j.ebiom.2019.02.005
  43. Mullins N, Bigdeli TB, Børglum AD, et al. GWAS of suicide attempt in psychiatric disorders and association with major depression polygenic risk scores. Am J Psychiatry. 2019;176(8):651–60. doi: 10.1176/appi.ajp.2019.18080957
  44. Otsuka I, Akiyama M, Shirakawa O, et al. Genome-wide association studies identify polygenic effects for completed suicide in the Japanese population. Neuropsychopharmacology. 2019;44(12):2119–24. doi: 10.1038/s41386-019-0506-5
  45. Levey DF, Polimanti R, Cheng Z, et al. Genetic associations with suicide attempt severity and genetic overlap with major depression. Transl Psychiatry. 2019;9(1):22. doi: 10.1038/s41398-018-0340-2
  46. Brick LA, Marraccini ME, Micalizzi L, et al. Overlapping genetic effects between suicidal ideation and neurocognitive functioning. J Affect Disord. 2019;249:104–111. doi: 10.1016/j.jad.2019.02.003
  47. González-Castro TB, Martínez-Magaña JJ, Tovilla-Zárate CA, et al. Gene-level genome-wide association analysis of suicide attempt, a preliminary study in a psychiatric Mexican population. Mol Genet Genomic Med. 2019;7(12):e983. doi: 10.1002/mgg3.983
  48. Erlangsen A, Appadurai V, Wang Y, et al. Genetics of suicide attempts in individuals with and without mental disorders: a population-based genome-wide association study. Mol Psychiatry. 2020;25(10):2410–21. doi: 10.1038/s41380-018-0218-y
  49. Docherty AR, Shabalin AA, DiBlasi E, et al. Genome-wide association study of suicide death and polygenic prediction of clinical antecedents. Am J Psychiatry. 2020;177(10):917–27. doi: 10.1176/appi.ajp.2020.19101025
  50. Russell AE, Ford T, Gunnell D, et al. Investigating evidence for a causal association between inflammation and self-harm: A multivariable Mendelian Randomisation study. Brain Behav Immun. 2020;89:43–50. doi: 10.1016/j.bbi.2020.05.065
  51. Campos AI, Verweij KJH, Statham DJ, et al. Genetic aetiology of self-harm ideation and behaviour. Sci Rep. 2020;10(1):9713. doi: 10.1038/s41598-020-66737-9
  52. Polimanti R, Levey DF, Pathak GA, et al. Multi-environment gene interactions linked to the interplay between polysubstance dependence and suicidality. Transl Psychiatry. 2021;11(1):34. doi: 10.1038/s41398-020-01153-1
  53. Zai CC, Fabbri C, Hosang GM, et al. Genome-wide association study of suicidal behaviour severity in mood disorders. World J Biol Psychiatry. 2021;22(9):722–31. doi: 10.1080/15622975.2021.1907711
  54. Wendt FR, Pathak GA, Levey DF, et al. Sex-stratified gene-by-environment genome-wide interaction study of trauma, posttraumatic-stress, and suicidality. Neurobiol Stress. 2021;14:100309. doi: 10.1016/j.ynstr.2021.100309
  55. Lybech LKM, Calabró M, Briuglia S, et al. Suicide related phenotypes in a bipolar sample: Genetic Underpinnings. Genes (Basel). 2021;12(10):1482. doi: 10.3390/genes12101482
  56. Mullins N, Kang J, Campos AI, et al. Dissecting the shared genetic architecture of suicide attempt, psychiatric disorders, and known risk factors. Biol Psychiatry. 2022;91(3):313–27. doi: 10.1016/j.biopsych.2021.05.029
  57. Kimbrel NA, Ashley-Koch AE, Qin XJ, et al. A genome-wide association study of suicide attempts in the million veterans program identifies evidence of pan-ancestry and ancestry- specific risk loci. Mol Psychiatry. 2022;27(4):2264–72. doi: 10.1038/s41380-022-01472-3
  58. Li QS, Shabalin AA, DiBlasi E, et al. Genome-wide association study meta-analysis of suicide death and suicidal behavior. Mol Psychiatry. 2023;28:891–900. doi: 10.1038/s41380-022-01828-9
  59. Kimbrel NA, Ashley-Koch AE, Qin XJ, et al. Identification of novel, replicable genetic risk loci for suicidal thoughts and behaviors among US Military Veterans. JAMA Psychiatry. 2023;80(2):135–45. doi: 10.1001/jamapsychiatry.2022.3896
  60. Docherty AR, Mullins N, Ashley-Koch AE, et al. GWAS Meta-analysis of suicide attempt: identification of 12 genome-wide significant loci and implication of genetic risks for specific health factors. Am J Psychiatry. 2023;180(10):723–38. doi: 10.1176/appi.ajp.21121266
  61. Riboni FV, Belzung C. Stress and psychiatric disorders: from categorical to dimensional approaches. Curr Opin Behav Sci. 2017;14:72–7. doi: 10.1016/j.cobeha.2016.12.011
  62. Lewis CM, Vassos E. Polygenic risk scores: from research tools to clinical instruments. Genome Med. 2020;12:44. doi: 10.1186/s13073-020-00742-5
  63. Uher R, Zwicker A. Etiology in psychiatry: embracing the reality of poly-gene-environmental causation of mental illness. World Psychiatry. 2017;16(2):121–9. doi: 10.1002/wps.20436
  64. Middeldorp CM, Wray NR. The value of polygenic analyses in psychiatry. World Psychiatry. 2018;17(1):26–8. doi: 10.1002/wps.20480
  65. Yang J, Zeng J, Goddard M, et al. Concepts, estimation and interpretation of SNP-based heritability. Nat Genet. 2017;49:1304–1310. doi: 10.1038/ng.3941
  66. DiBlasi E, Kang J, Docherty AR. Genetic contributions to suicidal thoughts and behaviors. Psychol Med. 2021;51(13):2148–55. doi: 10.1017/S0033291721001720
  67. Kendler KS, Ohlsson H, Sundquist J, et al. The sources of parent-child transmission of risk for suicide attempt and deaths by suicide in Swedish national samples. Am J Psychiatry. 2020;177(10):928–35. doi: 10.1176/appi.ajp.2020.20010017
  68. Mirza S, Fries GR. What is the future of suicide genetics? Braz J Psychiatry. 2023;45(1):3–4. doi: 10.47626/1516-4446-2022-2812

Информация об авторах

Розанов Всеволод Анатольевич, доктор медицинских наук, профессор кафедры психологии здоровья и отклоняющегося поведения факультета психологии , Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9641-7120, e-mail: v.rozanov@spbu.ru

Мазо Галина Элевна, Руководитель Института трансляционной психиатрии , ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр психиатрии и неврологии им. В.М. Бехтерева» Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7036-5927, e-mail: galina-mazo@yandex.ru

Метрики

Просмотров

Всего: 4
В прошлом месяце: 0
В текущем месяце: 4

Скачиваний

Всего: 1
В прошлом месяце: 0
В текущем месяце: 1