Нарушения мышления и речи — одна из ключевых характеристик шизофрении, играющих важную роль в социальной дезадаптации больных. В их формировании участвует гипофункция глутаматергических рецепторов NMDA. Назначение антагониста NMDA-рецепторов — кетамина здоровым вызывает симптомы, сходные с наблюдающимися у больных шизофренией с нарушениями мышления и речи [1—6], а также у некоторых их родственников [7]. Последнее дает основание предположить, что одним из факторов риска развития аномалий вербальных мыслительных процессов при данном заболевании является генетическая вариативность функции NMDA-рецепторов. В первую очередь она обусловлена полиморфизмом генов, кодирующих различные субъединицы рецептора, в частности гена GRIN2B, кодирующего субъединицу NR2B. Его связь с отдельными симптомами шизофрении пока остается малоизученной [8]. Однако обнаружены ассоциации полиморфных локусов в этом гене с риском развития шизофрении [9—11] и выявляемыми при психологическом исследовании нарушениями вербального мышления больных [12].

Среди представлений о когнитивных механизмах нарушений мыслительных процессов при шизофрении существенное место занимают нейролингвистические, включая гипотезу о затруднении доступа к ментальному лексикону [13]. Предполагается, что этот механизм может лежать в основе как снижения нейропсихологического показателя вербальной беглости, так и клинических симптомов (бедность, алогия и несвязность речи) [14—16]. Выявление молекулярно-генетических основ подобных базовых когнитивных механизмов может быть перспективным на пути разработки коррекции целого кластера фенотипов.

Цель настоящего исследования — поиск ассоциаций между геном GRIN2B и признаками нарушения мыслительных и лингвистических процессов, в основе которых может лежать снижение доступа к ментальному лексикону.

Был использован полиморфизм rs7301328 (C366G), обусловленный заменой С > G в кодирующей последовательности гена, которая не ведет к замещению кодируемой аминокислоты (Pro122/Pro122) [9]. На основании имеющихся данных предполагали, что этот полиморфизм может быть ассоциирован с семантической вербальной беглостью (способность называть слова, принадлежащие к заданной категории) и нарушением спонтанности и плавности речи, причем нарушения вербальной беглости могут опосредовать связь между геном и клинически выраженными нарушениями мышления и речи при шизофрении.

Выборку составили 552 пациента с расстройствами шизофренического спектра, находившиеся на стационарном лечении в Научном центре психического здоровья (НЦПЗ) и Московской городской клинической психиатрической больнице № 1.

Диагноз «шизофрения» (F20 по МКБ-10) имели 486 человек, «шизотипическое расстройство» (F21) — 18, «острые и преходящие психотические расстройства» (F23) — 3, «шизоаффективное расстройство» (F25) — 45.

В числе больных было 57% женщин, средний возраст пациентов составил 33,57±12,47 года, средняя длительность болезни — 8,77±9,49 года.

Критериями исключения являлись коморбидные психические и соматические состояния, влекущие нарушения когнитивной деятельности, уровень образования менее 9 классов, неевропейское происхождение, возраст младше 16 и старше 65 лет.

От всех испытуемых было получено письменное информированное согласие на участие в исследовании. Его проведение одобрено этическим комитетом НЦПЗ.

В период лечения все больные прошли клиническое и экспериментально-психологическое обследование, среди других методик включавшее в себя выполнение задачи на семантическую вербальную беглость. Предлагалось за 1 мин назвать как можно больше слов, принадлежащих к категории «животные», а затем «фрукты/ягоды». Показатель — суммарное количество верно названных слов. Для оценки клинически выраженных нарушений мышления и речи использовали шкалу позитивных и негативных симптомов (PANSS). Данные с помощью этой шкалы получены для 497 пациентов. В соответствии с целью настоящей работы интерес представлял анализ ассоциаций между геном и пятью входящими в PANSS пунктами, отражающими нарушения мышления и речи: П2. Расстройства (дезорганизация) мышления; Н5. Нарушение абстрактного мышления; Н6. Нарушение спонтанности и плавности речи; Н7. Стереотипное мышление; О9. Необычное содержание мыслей.

Кровь для выделения ДНК была взята у больных незадолго до выписки из стационара. Молекулярно-генетическое исследование включало в себя выделение ДНК и генотипирование с использованием олигонуклеотидных праймеров — прямого 5’-TCAGCACAGACTCTCACCTC-3’ и обратного 5’CCTCAGCACAAACCCTCAGG-3’. Реакционная смесь объемом 15 мкл содержала 2,5 мМ хлорида магния, 0,2 мМ каждого dNTP, 0,05 ед. полимеразы Taq, 100 нг геномной ДНК, 10 пкмоль каждого из праймеров, 10х буфер для Taq-полимеразы. Денатурацию проводили в течение 2 мин при 94 °C, далее — 30 циклов амплификации (94 °C — 15 с; 58 °C — 15 с; 72 °C — 15 с). На заключительной стадии образцы прогревали при 72 °C 4 мин. Полученную в результате ПЦР последовательность ДНК длиной 112 п.о. инкубировали с рестриктазой TaqI (производитель «Сибэнзим») при 37 °C с последующим разделением полученных фрагментов (длина 93 и 19 п.о.) в 8% полиакриламидном геле в течение 1 ч при 240 V. Интактный аллель длиной 146 п.о. обозначали С; аллель, включающий сайт рестрикции, — G.

В зависимости от распределения анализируемых признаков применяли параметрические (вербальная беглость, выраженность групп симптомов по шкале PANSS) и непараметрические (выраженность отдельных симптомов PANSS) процедуры статистического анализа, который осуществляли с помощью программы Statistica 10. Для определения влияния генотипа на семантическую беглость и выраженность групп позитивных, негативных и общих симптомов PANSS использовали однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA и MANOVA соответственно, критерий значимости различий F). Для оценки вклада генотипа в отдельные симптомы нарушения мышления и речи PANSS применяли H-тест Краскела—Уоллиса (KWT). Поправку на множественное сравнение проводили методом FDR (false discovery rate) [17].

В условиях описанного выше психологического обследования больные в среднем называли 30±9 слов, что существенно ниже нормативных данных для русскоязычной популяции — 41 слово [18]. На момент обследования средняя выраженность позитивных симптомов по шкале PANSS была равна 23,43±7,57 балла, негативных — 21,73±6,93 балла, общих — 37,74±12,97 балла. Вербальная беглость значимо коррелировала с оценками нарушения мышления и речи PANSS за исключением расстройства мышления (корреляции Спирмена, p<0,00005). Расширенный анализ показал, что вербальная беглость связана также со всеми симптомами негативной и общей (за исключением тревоги, чувства вины и депрессии) шкал, и таким позитивным симптомом, как бред (корреляции Спирмена, p<0,004). Для выделения наиболее существенных корреляций между вербальной беглостью и симптомами нарушения мышления и речи провели множественный линейный регрессионный анализ методом пошагового включения. Зависимой переменной служила вербальная беглость, независимыми — пять симптомов нарушений мышления и речи PANSS. Значимыми предикторами вербальной беглости оказались нарушение абстрактного мышления (β= –0,16±0,05, t=3,34, p=0,001) и нарушение спонтанности и плавности речи (β= –0,15±0,05, t=3,12, p=0,002), которые объясняли соответственно 5 и 2% вариативности показателя вербальной беглости.

Генотипы были распределены следующим образом: СС — 175 человек (0,32), CG — 289 (0,52), GG — 88 (0,16), частота минорного аллеля G составила 0,42. Эти показатели соответствуют закону Харди—Вайнберга (χ²=3,00, p>0,05), а также данным для других европейских популяций [19].

С помощью ANOVA была выявлена значимая ассоциация GRIN2B с семантической вербальной беглостью, с размером эффекта η2=0,02 (см. таблицу). Качественная оценка эффекта показала, что наибольшее количество слов генерировали гетерозиготы CG, наименьшее — гомозиготы С.С. Различия между этими группами были значимы (post-hoc тест с поправкой Бонферрони, p=0,01).

В соответствии с данными литературы [18, 20, 21] показатель вербальной беглости отрицательно коррелировал с возрастом, длительностью болезни, выраженностью негативных и общих симптомов (корреляции Пирсона, p<0,01), а также зависел от пола — у женщин продуктивность была значимо выше, чем у мужчин (t=3,75, df=550, p=0,00), и образования — у лиц, имеющих или получающих высшее образование, она выше (t=5,94, df=457, p=0,00). В связи с этим мы проанализировали влияние перечисленных клинико-демографических характеристик на ассоциацию GRIN2B с семантической вербальной беглостью, вводя их в анализ в качестве межгруппового фактора (пол, образование) или ковариаты. Ассоциация оставалась значимой при учете пола и возраста (F2,545=4,94, p=0,007), длительности болезни (F2,544=4,41, p=0,013) и выраженности общих симптомов (F2,493=3,25, p=0,040), однако она снижалась до уровня тенденции при учете образования (F2,453=2,32, p=0,10) и негативных симптомов (F2,493=2,70, p=0,068).

MANOVA не выявил ассоциации между генотипами GRIN2B и суммарными оценками позитивных, негативных и общих симптомов PANSS. При анализе связи генотипа с пятью симптомами, отражающими нарушения мышления и речи, обнаружено влияние GRIN2B на нарушение абстрактного мышления (см. таблицу). Симптом был наименее выражен у гетерозигот CG, наиболее — у гомозигот СС; различия между этими группами были значимы (тест Манна—Уитни, z=2,82, p=0,005).

Для проверки гипотезы о том, что нарушения семантической вербальной беглости опосредуют связь между генотипом и нарушением абстрактного мышления, использовали бинарную логистическую регрессию. Больных разделили по медиане на лиц со слабовыраженными нарушениями (PANSS Н5 <4) и выраженностью нарушений от умеренной до крайней. В качестве независимых переменных вводили показатель вербальной беглости, генотип и уровень образования. Лучшей моделью оказалась та, в которой предикторами нарушения абстрактного мышления были вербальная беглость и генотип (p=0,0001). При этом вербальная беглость (Wald=18,28, p=0,000) и генотип (Wald=7,78, p=0,020) вносили значимый, независимый вклад в нарушение абстрактного мышления.

Таким образом, в настоящем исследовании была выявлена ассоциация полиморфного локуса rs7301328 в гене GRIN2B с вербальной беглостью и клинически выраженным нарушением абстрактного мышления. Это согласуется с гипотезой о том, что данный полиморфизм может оказывать модифицирующий эффект на вариативность нарушений мышления и речи при шизофрении, несмотря на то, что первоначальные данные [9] о роли полиморфного локуса rs7301328 в возникновении заболевания в дальнейших исследованиях не подтвердились [11, 22], а функциональные последствия полиморфизма пока неясны [19]. Полученные результаты указывают, что гетерозиготный генотип связан со смягчением патологии вербальных процессов. На этом основании можно предположить, что он играет протективную роль в снижении функций мышления и речи при развитии шизофрении.

Ранее связь семантической вербальной беглости с GRIN2B наряду с другими генами у больных шизофренией изучали K. Nicodemus и соавт. [23]. Авторы использовали показатель продуктивности (количество слов) и несколько параметров, характеризующих семантическую связность слов. GRIN2B не был ассоциирован с этими переменными, что может объясняться использованием другого полиморфного локуса в этом гене или недостаточным размером выборки (194 больных шизофренией). Также не было выявлено связи GRIN2B с семантической вербальной беглостью в группе из 60 лиц, употребляющих экстази [24]. Вместе с тем показана ассоциация GRIN2B с лингвистическими способностями и их нарушением: доминантностью левого полушария по речи [25] и дислексией [26, 27]. В ряде работ [28—30] у здоровых и больных шизофренией обнаружена связь гена с продуктивностью вербальной памяти, для которой извлечение слов из ментального лексикона также является одним из важнейших механизмов.

Следует отметить, что на семантическую вербальную беглость влияет много факторов. Помимо способности извлекать (воспроизводить) информацию из ментального лексикона на ее выполнение действует объем этого лексикона, скорость психических процессов и регуляторно-исполнительные функции [20, 21]. Ранее было установлено, что при шизофрении снижение семантической вербальной беглости слабо связано с нарушением регуляторно-исполнительных функций и объемом ментального словаря и высказано предположение, что у больных больше страдает извлечение слов [14, 15, 18], приводя к развитию алогии и бедности речи [14, 15]. Мы не выявили связи между геном, вербальной беглостью и бедностью речи. Данный отрицательный результат может указывать на сложность механизмов формирования такого нарушения, как алогия. В то же время мы обнаружили связь между геном, семантической вербальной беглостью и нарушением абстрактного мышления. Это согласуется с данными психофармакологических исследований [4, 5, 31] о том, что нарушение абстрактного мышления представляет собой один из наблюдаемых при введении кетамина симптомов, наряду со снижением семантической беглости, нарушением спонтанности речи и расстройством (дезорганизация) мышления. Однако предположение, что снижение семантической вербальной беглости является посредником между геном и нарушением абстрактного мышления, не подтвердилось. Результаты указывают на плейотропное действие гена GRIN2B на нейропсихологический и клинический признаки. Это может объясняться его вовлеченностью в работу нескольких нейросетей, каждая из которых вносит неравный вклад в обеспечение процессов, лежащих в основе вербальной беглости и абстрактного мышления. Так, основным мозговым субстратом ассоциации между геном GRIN2B и нарушением абстрактного мышления могут быть префронтальные отделы мозга, включая нижнелобную извилину, для которой показана связь с нарушением абстрактного мышления при шизофрении [32], и/или правую переднюю поясную кору и левую верхнелобную извилину, изменения активности которых под действием кетамина коррелируют с появлением нарушений абстрактного мышления у здоровых [5]. В то же время структурой, в существенной мере опосредующей ассоциацию между геном GRIN2B и семантической вербальной беглостью, может быть гиппокамп. Известно, что он играет важную роль в формировании ментального лексикона [33] и активируется при выполнении задачи на семантическую вербальную беглость [34], причем при шизофрении эта активация снижена [35].

Полученные результаты позволяют предположить, что полиморфизм rs7301328 в гене GRIN2B оказывает модифицирующее действие на лингвистические процессы, в частности обеспечивающие извлечение информации из ментального лексикона на основе семантических признаков, и, кроме того, вносит вклад в вариативность клинически выраженных нарушений абстрактного мышления у больных шизофренией. При этом гетерозиготный генотип является протективным относительно развития патологии мышления и речи.

Публикация подготовлена в рамках поддержанного РГНФ научного проекта № 15−06−10047.

Конфликт интересов отсутствует.