LAPORAN JOURNAL READING

“Variant GADL1 and Response to Lithium Therapi in Bipolar I Disorder”

Pembimbing :

dr. Tommy Hermansyah, Sp.KJ

Disusun oleh:

Wahyu Caesar Ramdani 2010730095

Kepaniteraan Klinik Ilmu Kesehatan Jiwa

RSUD R. SYAMSUDIN, SH KOTA SUKABUMI

Fakultas Kedokteran dan Kesehatan

Universitas Muhammadiyah Jakarta

I. Pendahuluan

Gangguan bipolar adalah penyakit mental melumpuhkan yang ditandai dengan episode

baik tinggi atau suasana hati mudah tersinggung dan depresi. 1,2 Saat ini, lithium adalah pilihan

lini pertama untuk pengobatan pemeliharaan gangguan bipolar dan mengurangi risiko

kekambuhan dan suicide.3-5 Sekitar 80% pasien dengan gangguan bipolar yang diobati dengan

lithium dalam jangka panjang memiliki setidaknya respon parsial, 6 dan 30% memiliki

response7,8 baik dengan remisi lengkap gejala diamati pada populasi pasien keturunan Eropa.

Prediktor klinis respon yang baik terhadap pengobatan lithium telah dilaporkan, seperti

usia pada awal gejala, riwayat keluarga gangguan bipolar dan kepatuhan obat. Pasien yang

memiliki respon yang baik terhadap pengobatan lithium tampaknya mengelompok dalam

keluarga, menunjukkan bahwa pengelompokan familial dapat digunakan sebagai prediktor untuk

kambuhnya gejala. Telah menyarankan bahwa lithium dapat memberi efek terapeutik melalui

penghambatan protein G dan tiga molekul lain: monophosphatase inositol, glikogen sintase

kinase 3b, dan adenilat siklase.

Studi asosiasi genomewide pertama menanggaepi lithium untuk pencegahan terulangnya

gejala gangguan bipolar pada populasi keturunan Eropa menunjukkan bahwa respon positif

mungkin dikaitkan dengan variasi di suatu daerah pada kromosom 4q32 mencakup GRIA2, gen

yang mengkode reseptor glutamate . Namun, survei dari studi hubungan genomewide melibatkan

populasi Eropa yang menggunakan sebuah penyimpanan genetik menunjukkan informasi yang

terbatas tentang respon terhadap lithium dalam gangguan bipolar. Tidak ada polimorfisme

nukleotida tunggal (SNP) yang dikaitkan dengan respon terhadap lithium memiliki sensitivitas

yang cukup untuk penggunaan klinis.

II. Tujuan

Untuk identifikasi faktor penentu genetik respon terhadap pengobatan lithium perawatan

pada pasien dengan gangguan bipolar.

III. Metode dan Alur Penelitian

Penelitian ini dilakukan oleh Taiwan Bipolar Konsorsium, yang didirikan pada tahun

2003 dengan anggota dari Institute of Biomedical Sciences, Academia Sinica, dan 25 departemen

psikiatri rumah sakit umum dan rumah sakit jiwa di Taiwan. Konsorsium awalnya berangkat

untuk memahami kerentanan genetik untuk gangguan bipolar dan memperluas ruang lingkup

pada penelitian farmakogenetik stabilisator suasana hati. Bagian pertama dari penelitian ini telah

dijelaskan sebelumnya. Singkatnya, pasien yang tidak terkait, 20-65 tahun, yang memiliki

gangguan bipolar direkrut dari departemen psikiatri dan lembaga-lembaga Taiwan Bipolar

Konsorsium. Bipolar I disorder dengan episode berulang mania dengan atau tanpa episode

depresi telah didiagnosis pada semua pasien, sesuai kriteria edisi keempat dari Manual

Diagnostik dan Statistik Gangguan Mental (DSM-IV). Kami dikecualikan pasien dengan

gangguan psikotik dan afektif lainnya.

Hanya pasien Han keturunan Tionghoa dianggap untuk penelitian, dengan keturunan

ditentukan berdasarkan laporan lisan oleh pasien kepada anggota tim peneliti. Dari Maret 2003

sampai Mei 2012, kami merekrut 1.761 pasien dengan gangguan bipolar.

Desain penelitian dan pengawasan

Kami melakukan penemuan studi asosiasi genomewide dan dua tes replikasi.

Menggunakan metode array, kita genotipe 1647 pasien dengan gangguan bipolar yang berturut-

turut direkrut dari klinik rawat jalan dan rawat inap unit dari 25 departemen psikiatri dan

lembaga di Taiwan Bipolar Konsorsium. Untuk studi asosiasi genomewide, kami

mengidentifikasi 294 (17,9%) dari pasien tersebut (discovery kohort) yang telah menerima

pengobatan lithium dengan kepatuhan yang baik untuk setidaknya 2 tahun. Sisa pasien dalam

seri baik tidak menerima pengobatan tersebut atau tidak memiliki kepatuhan yang baik untuk

setidaknya 2 tahun. Kami mengidentifikasi daerah genetik yang terkait dengan respon terhadap

pengobatan lithium dan kemudian dilakukan uji replikasi menggunakan SNP menandai lokus ini

dalam sebuah kelompok independen dari 100 pasien dengan gangguan bipolar (pertama replikasi

kohort). Ini 100 pasien dipilih dari 114 pasien dengan gangguan bipolar (berbeda dari kelompok

penemuan) yang dirujuk ke kami oleh psikiater staf yang telah memperlakukan mereka selama

lebih dari 10 tahun dengan lithium dan mengamati patuh terhadap terapi. Sisanya 14 pasien

dikeluarkan karena tidak memenuhi kriteria inklusi.

Dalam tes kedua replikasi, kami genotipe seri independen 24 pasien yang menerima

monoterapi lithium selama minimal 2 tahun sampai Mei 2012 (kedua replikasi kohort). Kriteria

inklusi untuk pasien ini didasarkan pada grafik kehidupan yang dibangun untuk semua pasien

1761 dengan gangguan bipolar. Masing-masing 24 pasien telah memiliki sejarah patuh terhadap

stabilisator suasana hati selain lithium sebelum mereka memulai monoterapi lithium tetapi telah

memiliki tanggapan yang memadai terhadap stabilisator suasana hati tersebut.

Studi ini disetujui oleh dewan review kelembagaan di setiap rumah sakit yang berpartisipasi dan

di Academia Sinica, Taiwan. Semua pasien diberikan informed consent tertulis.

definisi fenotip dan penilaian

Untuk menilai respon terhadap pengobatan lithium jangka panjang dalam gangguan

bipolar, kami menyiapkan grafik hidup dengan gambaran grafis dari perjalanan klinis seumur

hidup untuk setiap 1.761 pasien yang direkrut sebelum Juni 2012. grafik hidup ini

mencantumkan semua manik, hypomanic, dan episode depresi dengan tanggal onset (tahun dan

bulan), durasi, dan tingkat keparahan (termasuk tingkat kecacatan fungsional, rawat inap, dan

hadirnya fitur psikotik); semua dosis dan durasi pengobatan dengan obat psikotropika dan

stabilisator suasana hati yang diketahui telah ditentukan; kepatuhan obat, seperti yang tercatat

dalam grafik medis untuk semua kunjungan di klinik rawat jalan; semua tingkat darah tercatat

stabilisator suasana hati; dan setiap reaksi obat yang merugikan. Kami menyajikan informasi ini

secara grafis atas dasar informasi yang terintegrasi yang dikumpulkan dari wawancara langsung

dengan pasien dan anggota keluarga mereka, wawancara dengan di-charge psikiater, dan

menyeluruh medis review grafik. Berdasarkan grafik kehidupan ini, kita menentukan apakah

setiap pasien memiliki riwayat kepatuhan obat yang baik.

Kami menilai fenotipe respon lithium berdasarkan grafik hidup, dengan menggunakan

Kriteria retrospektif Jangka Panjang Treatment Response dalam Subyek penelitian dengan

Bipolar Disorder dikembangkan oleh Martin Alda dan rekan (skala Alda). skala an Alda

memiliki dua kriteria. Kriteria A mengukur tingkat perbaikan klinis (pengurangan aktivitas

penyakit) dan memperhitungkan frekuensi, durasi, dan tingkat keparahan episode selama periode

pengobatan lithium dianggap memadai dalam durasi dan dosis, dibandingkan dengan frekuensi,

durasi, dan tingkat keparahan episode selama periode di mana pasien tidak menerima pengobatan

lithium. Kriteria adalah dicetak pada skala dari 0 (tidak ada perubahan dalam tingkat keparahan

penyakit atau eksaserbasi) sampai 10 (remisi lengkap). Kriterium B (dibagi menjadi B1 melalui

B5, dengan masing-masing Bagian mencetak gol sebagai 0, 1, atau 2 poin) digunakan untuk

menentukan apakah ada hubungan kausal antara perbaikan klinis dan pengobatan. B1 dan B2

adalah ukuran dari jumlah dan frekuensi episode, masing-masing, sedangkan pasien tidak

menerima pengobatan lithium (dengan skor yang lebih tinggi menunjukkan angka yang lebih

rendah dan frekuensi episode), B3 adalah ukuran durasi lithium pengobatan (dengan skor yang

lebih tinggi menunjukkan durasi yang lebih rendah), B4 adalah ukuran kepatuhan pengobatan

lithium (dengan skor yang lebih tinggi menunjukkan kepatuhan yang lebih buruk), dan B5 adalah

ukuran bersamaan Penggunaan obat-obatan psikotropika selama periode stabilitas (dengan skor

yang lebih tinggi menunjukkan dosis yang lebih tinggi dan durasi yang lebih lama penggunaan).

Total skor yang diperoleh dengan mengurangkan jumlah nilai B dari skor A.

Dalam menyelidiki hubungan kausal antara pengobatan lithium dan perbaikan klinis pada

pasien individu, adalah penting untuk memastikan tiga faktor berikut: kemampuan untuk

membandingkan klinis (jumlah, frekuensi, dan keparahan episode) antara periode di mana pasien

menerima lithium dan orang-orang di mana mereka tidak, kepatuhan obat yang memuaskan, dan

meminimalkan pengaruh dari obat tambahan (hipnotik, antidepresan, antipsikotik, dan

stabilisator suasana hati lainnya). Kami ditentukan kriteria inklusi sesuai untuk meminimalkan

kesalahan klasifikasi pasien yang memiliki respon terhadap lithium dan mereka yang tidak

memiliki jawaban. Sebagai contoh, kita termasuk pasien yang memiliki respon yang buruk

terhadap Lithium dikombinasikan dengan penggunaan jangka panjang antipsikotik atau penstabil

mood tambahan dan tidak termasuk mereka yang memiliki respon yang baik untuk lithium

dikombinasikan baik dengan penggunaan penstabil mood tambahan selama kursus atau dengan

penggunaan jangka panjang dosis tinggi obat antipsikotik.

pasien dalam replikasi kelompok kedua, kami melakukan evaluasi follow-up rutin di

klinik rawat jalan (biasanya bulanan atau setiap 3 bulan setidaknya sekali) selama minimal 2

tahun. Evaluasi termasuk uji lithium untuk menilai kepatuhan obat dan wawancara SCAN untuk

menilai kondisi klinis pasien.

skala Alda dengan mengevaluasi 18 pasien yang dipilih secara acak dengan gangguan

bipolar dari kohort penemuan. Tiga psikiater senior yang dilakukan penilaian yang didasarkan

pada grafik hidup. Kami mengamati korelasi intraclass antara tiga evaluator dari 0,904 untuk

total skor (0-10).

IV. Hasil

Dalam studi sebelumnya yang menggunakan skala Alda, peneliti mengadopsi total skor 6

sampai 7 sebagai titik cutoff terbaik antara pasien yang tidak respon terhadap pengobatan lithium

(0 sampai 6) dan orang-orang dengan respon (7 sampai 10). Untuk pasien dalam kelompok

penemuan, kami memilih empat calon cut off point yang berhubungan dengan penurunan

aktivitas penyakit (4 sampai 5 poin,> 50% pengurangan, 5 sampai 6 poin,> pengurangan 65%, 6

sampai 7 poin,> pengurangan 80%, dan 7 sampai 8 poin,> 90% pengurangan) untuk

mengklasifikasikan pasien sesuai dengan respon mereka terhadap pengobatan lithium.

Genotip, Imputasi, dan Sequencing

Kami genotipe sampel yang diperoleh dari 1.647 pasien dalam kelompok penemuan

menggunakan Illumina HumanHap550-Duo BeadChip dan HumanOmni1-Quad BeadChip dan

terintegrasi dua set data melalui imputasi dengan fase HapMap 2 data. Prosedur kontrol kualitas

yang diterapkan pada data genotipe dan data diperhitungkan (untuk rincian, lihat bagian Metode

dalam Lampiran Tambahan). Kami genotipe atas SNP dalam dua kelompok replikasi

menggunakan platform Sequenom MassARRAY dan kemudian menggunakan Applied

Biosystems 3730 DNA Analyzer untuk urutan GADL1 dalam sampel yang diperoleh dari 94

pasien dengan respon terhadap pengobatan lithium dan 94 pasien tanpa respon yang dipilih

secara acak dari kohort penemuan (lihat bagian Metode dalam Lampiran Tambahan).

Analistik statistic

Kami membandingkan prevalensi alel yang terlibat oleh hasil studi asosiasi genomewide pada

pasien dengan respon terhadap pengobatan lithium dan mereka yang tidak respon dengan

menggunakan uji Cochran-Armitage untuk trend. Ambang batas nilai P yang ditetapkan sebesar

6,9 × 10-9 setelah Bonferroni koreksi koreksi untuk jumlah SNPs (1.814.186) dan empat titik

cutoff yang berbeda. Kami memeriksa distribusi P-value menggunakan kuantil-kuantil (QQ) plot

(Gambar. S2 dalam Lampiran Tambahan). Kami menganalisis data dari studi asosiasi

genomewide menurut empat poin cutoff digunakan untuk mengklasifikasikan pasien dengan

respon terhadap pengobatan lithium dan mereka yang tidak respon. Kami menggunakan Plink

software, versi 1.07,20 untuk mengevaluasi top hits dengan penyesuaian untuk fitur psikotik

(delusi dan halusinasi), riwayat gangguan bipolar dalam setidaknya satu gelar pertama relatif,

bersepeda cepat, usia saat onset, jenis kelamin, dan sejarah alkoholisme.

Hasil (study patient)

Karakteristik demografi dan klinis dari 294 pasien dalam kelompok penemuan dan 100 pasien

dalam kelompok replikasi pertama, termasuk fenotip klinis sebelumnya dilaporkan terkait

dengan tanggapan lithium, ditunjukkan pada Tabel 1. Usia rata-rata pasien adalah 49 tahun, dan

ada proporsi yang sama dari pria dan wanita. Sebagian besar pasien (60%) ditemukan memiliki

sejarah fitur psikotik. Persentase bersepeda cepat dan sejarah gangguan bipolar dalam setidaknya

satu tingkat pertama relatif adalah 25% dan 31%, masing-masing. Penyakit awal-awal terjadi

pada 15% pasien, dan 8% memiliki riwayat kecanduan alkohol.

Selama periode di mana pasien tidak menerima lithium, jumlah rata-rata episode sejak onset

penyakit adalah 6 (kisaran, 4-144), dan frekuensi tengah episode adalah 1 per tahun (kisaran, 0,4-

15). Durasi median terapi lithium dengan kepatuhan yang baik adalah 7 tahun (kisaran, 2-28).

Kadar lithium yang dilaporkan adalah sama dengan atau melebihi 0,5 mmol per liter.

Kami membandingkan aktivitas penyakit selama periode dengan patuh terhadap terapi lithium

dengan aktivitas selama periode di mana pasien tidak menerima lithium. Selama periode

kepatuhan yang baik, kami mengamati bahwa sebagian besar pasien (88%) memakai obat lain,

dan seperempat dari pasien telah menerima kursus lama antidepresan, antipsikotik, atau

stabilisator suasana hati selain lithium. (Distribusi skor pada skala Alda dalam penemuan dan

replikasi kohort disediakan pada Tabel S2 dalam Lampiran Tambahan.).

Asosiasy analisis

294 pasien yang memberikan sampel untuk studi asosiasi genomewide berbagi latar belakang

genetik homogen dan tidak berhubungan satu sama lain (Gambar. S1 di Lampiran Tambahan).

SNP pada kromosom 3p24.1 menunjukkan hubungan dengan respon untuk lithium di

signifikansi genomewide (P <6,9 × 10-9), dengan tidak ada daerah kromosom lain yang

menunjukkan hubungan yang signifikan (Gambar. 1). Ringkasan statistik dari studi asosiasi

genomewide dapat ditemukan dalam database Genotipe Fenotipe dan [dbGaP] dari Pusat

Nasional untuk Biotechnology Information, aksesi nomor phs000692.v1.p1.) Dua SNP pada

khususnya, rs17026688 dan rs17026651, yang terletak sekitar 7,2 kb terpisah dalam intron gen

encoding glutamat dekarboksilase seperti protein 1 (GADL1), menunjukkan asosiasi kuat,

dengan titik cutoff dari 5 sampai 6 (P = 5,50 × 10-37 dan P = 2.52 × 10-37, masing-masing).

Sensitivitas tertinggi dan spesifisitas untuk menanggapi lithium adalah 93% dan 85%, masing-

masing, untuk rs17026688 dan 93% dan 86%, masing-masing, untuk rs17026651 pada titik

cutoff (Tabel S3 dalam Lampiran Tambahan).

Selanjutnya, dalam replikasi kelompok pertama, kami genotipe rs17026688 dan rs17026651,

bersama-sama dengan mengapit SNP di GADL1 yang menunjukkan signifikansi genomewide

dalam kelompok penemuan. Kedua rs17026688 dan rs17026651 menunjukkan asosiasi terkuat

dalam uji replikasi (P = 9.19 × 10-15 untuk kedua SNPs). Distribusi prevalensi alel di atas SNP

tidak berbeda secara signifikan antara studi asosiasi dan replikasi sampel genomewide. Nilai P

untuk rs17026688 dan rs17026651 dalam seri gabungan, yang terdiri dari 394 pasien studi,

adalah P = 1,66 × 10-49 dan P = 7.07 × 10-50, masing-masing (Tabel S4 dalam Lampiran

Tambahan). Hubungan antara status alel dan status respon dalam seri gabungan menunjukkan P

nilai 6.69 × 10-62 dan 8,30 × 10-63, masing-masing, untuk dua SNP dengan menggunakan uji

Fisher (Tabel S5 dalam Lampiran Tambahan). Kami mengamati bahwa dua SNP berada di tinggi

atau absolut disequilibrium linkage (discovery kohort, r2 = 96,6%; pertama replikasi kohort, r2 =

100%).

Di antara 24 pasien dalam kelompok replikasi kedua (studi tindak lanjut), kedua SNP atas juga

secara lengkap linkage disequilibrium. Semua 16 pembawa "respon" alel memiliki respon yang

baik (skor total Alda, 8 sampai 10), dan semua 8 noncarriers memiliki respon yang buruk (skor

total Alda, 0-3) (Tabel S6 dalam Lampiran Tambahan). Penelitian genomewide asosiasi (dengan

394 pasien) dan studi lanjutan (dengan 24 pasien) mencapai kekuatan statistik diterima dari 85%

dan 95%, masing-masing (lihat bagian Metode dalam Lampiran Tambahan).

Kami melakukan analisis lebih lanjut dari rs17026688 untuk menguji hubungan antara SNP ini

dan respon terhadap pengobatan lithium (Tabel 2). Untuk menilai pengaruh faktor-faktor lain

yang mungkin berkontribusi terhadap respon terhadap lithium, kami melakukan regresi logistik

analisis data dari ke-394 pasien (Tabel S7 dalam Lampiran Tambahan). Kami menemukan

bahwa "respon" alel T di rs17026688 dikaitkan dengan respon yang lebih baik untuk lithium

daripada yang alel alternatif (P = 3,39 × 10-32, rasio odds, 111,87; 95% confidence interval [CI],

51,14-244,73 ; nilai prediksi positif, 83%, 95% CI, 76-88). Selain itu, pasien dengan bersepeda

cepat (tanpa memandang status genetik) memiliki respon yang sedikit lebih baik untuk lithium

daripada mereka yang tidak bersepeda cepat (P = 8.47 × 10-4; rasio odds, 3,88; 95% CI, 1,75-

8,59). Dengan menggunakan model regresi logistik yang sama, kami menemukan bahwa lain 21

SNP mengapit menunjukkan signifikansi nominal atau tidak penting ketika mereka dikondisikan

pada rs17026688 (P> 0,002 untuk semua perbandingan) (Tabel S8 dalam Lampiran Tambahan)

Resequencing of GADL1

Karena SNPs yang menunjukkan hubungan kuat berada di intron dari GADL1, kita selanjutnya

mencari varian lokal yang kemungkinan besar akan mempengaruhi ekspresi GADL1. Kami

dipilih secara acak dari kelompok penemuan 94 pasien dengan respon terhadap pengobatan

lithium dan 94 pasien tanpa respon untuk analisis urutan ekson, batas ekson intron-, dan wilayah

2-kb yang merupakan sebagian dari promotor GADL1. Kami menemukan 32 polimorfisme

genetik, termasuk penghapusan 1-dasar dalam intron 8 dari GADL1 (IVS8 + 48delG) (Tabel S9

dalam Lampiran Tambahan). Kami genotipe varian ini dalam sampel dari semua pasien 418

dalam penemuan dan replikasi kohort dan menemukan hal itu terjadi di linkage disequilibrium

lengkap dengan rs17026688.

Effect of the IVS8 + 48DELGVARIAN

Untuk menguji pengaruh varian IVS8 + 48delG pada penyambungan GADL1 messenger RNA

(mRNA), kami menentukan isoform mRNA menggunakan uji polymerase-chain-reaksi

reversetranscriptase dalam dua sel saraf glioma yang diturunkan lines.23,24 Satu baris

(GBMS1R1 ) membawa varian IVS8 + 48delG, dan lainnya (GBM8401) membawa dua alel

nonmutated. Kami mendeteksi dua isoform GADL1 mRNA: GBM8401 menyatakan isoform

utama mRNA (499 bp) mengandung ekson 5 sampai 10 (Gambar S5 dalam Lampiran

Tambahan.). Kami juga mendeteksi sambatan varian minor (364 bp) mengandung ekson 5, 6, 9,

dan 10; ekson 7 dan 8 dihilangkan, mungkin oleh splicing alternatif (Gambar. S6 dalam

Lampiran Tambahan). Dibandingkan dengan garis sel GBM8401, garis sel GBM S1R1 (yang

membawa varian IVS8 + 48delG) menunjukkan rendahnya tingkat isoform utama dan

peningkatan kadar yang lebih kecil, spesies mRNA alternatif disambung.

V. Kesimpulan

Variasi genetik di GADL1 berhubungan dengan respon terhadap pengobatan

pemeliharaan lithium untuk gangguan bipolar