Роль регулятора транскрипции ASCL1 в молекулярных механизмах, ассоциированных с шизофренией тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Абашкин Дмитрий Антонович

• Абашкин Дмитрий Антонович
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Абашкин Дмитрий Антонович

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

Степень разработанности темы исследования

Цель исследования

Задачи, решаемые в ходе исследования

Научная новизна

Теоретическая и практическая значимость работы

Методология и методы исследования

Личный вклад автора в проведение исследования

Степень достоверности

Объем и структура диссертации

Апробация работы

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Наследственная природа шизофрении

1.2 Нейрохимические теории шизофрении

1.3 Вклад эпигенетики в патогенез шизофрении

1.3.1 3С метод

1.3.2 4С метод

1.3.3 И^ метод

1.4 Клеточные модели шизофрении

1.4.1 Модели, полученные из ИПСК

1.4.2 Нейрональные прогениторные клетки (НПК)

1.4.3 Глутаматергические нейроны

1.4.4 Дофаминергические нейроны

1.4.5 ГАМКергические нейроны

1.4.6 Олигодендроциты

1.4.7 Нейробластома

1.5 Пронейрональный транскрипционный фактор ASCL1

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1 Материалы

2.2 Методы

2.2.1 Метод Capture-C

2.2.2 Клонирование и трансдукция лентивирусных векторов

2.2.3 Сборка проверочной конструкции pCheck

2.2.4 Протокол Вестерн блоттинга

2.2.5 Протокол ОТ-ПЦР в реальном времени

2.2.6 Протокол дифференцировки нейробластомы SH-SY5Y

2.2.7 Проверка делеции методом ПЦР

2.2.8 Оценка уровня CpG метилирования методом метил-чувствительной рестрикции и ПЦР в реальном времени

2.2.9 Приготовление транскриптомной библиотеки

2.2.10 Оценка уровня экспрессии генов по данным RNA-seq

2.2.11 Анализ обогащений категорий в наборе генов

2.2.12 Измерение скорости деления клеточной линии

3.1 Получение карты промотор-энхансерных взаимодействий в высоком разрешении методом модифицированного Capture-C

3.2 Получение линии SH-SY5Y с нокаутом ASCL1

3.3 Транскриптомный анализ линий ASCL1-del и NTC

3.3.1 Нокаут ASCL1 не препятствует дифференцировке клеток линии нейробластомы SH-SY5Y под действитем ретиноевой кислоты

3.3.2 Гены, ассоциированные с психическими заболеваниями перепредставлены среди изменивших свою регуляцию на фоне нокаута ASCL1

3.3.3 Гены нейропластичности, G2M чекпойнта и характеристичные гены ГАМКергических нейронов репрессированы на фоне нокаута ASCL1

3.3.4 Поиск биологических взаимодействий между генами, изменившими уровень экспрессии на фоне нокаута ASCL1

3.3.5 Регуляторы транскрипции REST и ASCL1 оказывают противоположное действие на транскрипцию генов в клетках нейробластомы SH-SY5Y

3.3.6 На фоне нокаута ASCL1 происходит активация генов ответа на гипоксию, регулируемая HIF-1 и подавление онкогенной активности MYC

3.3.6 Уровень транскрипции мРНК ASCL1 и PAH повышен при отсутствии функционирующего белка ASCL1

3.3.7 Уровень CpG метилирования первого экзона мРНК ASCL1 снижается на фоне нокаута ASCL1

3.3.8 В дифференцированной нейробластоме ASCL1 регулирует транскрипцию генов ферментов синтеза оксида азота (II) и 17-бета-эстрадиола

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Роль регулятора транскрипции ASCL1 в молекулярных механизмах, ассоциированных с шизофренией»

Актуальность темы исследования.

Шизофрения является одним из наиболее распространенных психических заболеваний человека. Для шизофрении характерно тяжелое хроническое течение, низкая доля ремиссий среди пациентов и высокая вероятность необратимых отрицательных изменений личности и когнитивных способностей. Несмотря на то, что с момента описания шизофрении прошло более 120 лет, причины развития и механизмы, лежащие в ее основе, остаются невыясненными и продолжают изучаться. Для исследования данных механизмов на клеточном и молекулярном уровне, как это было сделано ранее для некоторых нейродегенеративных заболеваний (например, для болезни Паркинсона и болезни Гентингтона) необходимо объединить разнородные нейрохимические и морфологические данные о мозге с омиксными данными для различных популяций нейронов и глиальных клеток. В отличие от приведенных примеров, до сих пор не найдена популяция клеток или ген, нарушение функций которых универсально для всех групп пациентов. Также влияние факторов внешней среды, принимаемое лечение и возрастные изменения (большой временной интервал от проявления первых симптомов до смерти пациента) отрицательно сказывается на воспроизводимости данных, полученных на посмертных образцах мозга. По этой причине в настоящее время актуальна проблема создания витальных клеточных и животных моделей, несущих генетические вариации, связанные с шизофренией. Валидность модели определяется возможностью воспроизводить структурную организацию и регуляцию изучаемого объекта (органа, ткани или клеточной популяции), вовлеченного в патогенез заболевания.

Одной из наиболее популярных моделей незрелых нейронов является нейробластома линии SH-SY5Y. Данные клетки секретируют нейромедиаторы дофамин и норадреналин, экспрессируют гены дофаминовых, ГАМК, ацетилхолиновых, глутаматных, каннабиноидных, и Д-опиоидные рецепторов, а также маркер незрелых нейронов - ген белка нестина (NES). Данные клетки

сохраняют потенциал к дифференцировке под действием ретиноевой кислоты и других факторов.

В ходе работы, в клетках линии SH-SY5Y нами были выявлены пространственные взаимодействия хроматина между участком промотора пронейронального фактора транскрипции ASCL1 и интронной областью ассоциированного с шизофренией гена C12Orf42. Известно, что ген ASCL1 является ортологом генов achaete и scute Drosophila melanogaster, которые участвуют в селекции нейробластов из нейроэктодермы, в процессе, именуемом латеральным ингибированием. Белок ASCL1 — пронейрональный транскрипционный фактор, содержащий домен основная спираль-петля-спираль (basic helix-loop-helix, bHLH), который участвует в развитии центральной нервной системы человека. Экспрессия данного гена максимальная в эмбриональном периоде, затем снижается и остается на минимальном уровне в зрелом головном мозге. Гомодимеры ASCL1 или гетеродимеры ASCL1 с другими bHLH белками распознают мотив для связывания, называемый E-боксом (5'-CANNTG-3').

В настоящее время механизмы действия ASCL1 при патологиях изучены сравнительно мало. Наиболее изучена про-онкогенная функция ASCL1 в патогенезе нейробластомы, глиобластомы, а также аденомы гипофиза. В то же время, вклад данного пронейронального транскрипционного фактора в психические заболевания остается неисследованным.

Степень разработанности темы исследования.

На момент выполнения работы в России и мире не проводилось изучение функции роли гена ASCL1 в механизмах, ассоциированных с шизофренией. Данные о пространственном взаимодействии промотора гена ASCL1 с локусом, C12orf42 ассоциированным с шизофренией, в линии нейробластомы SH-SY5Y ранее отсутствовали. Также не был проведен анализ изменений транскриптома линии нейробластомы SH-SY5Y на фоне нокаута ASCL1. Во время выполнения работы, начали появляться другие публикации, исследующие сайты связывания

ДНК транскрипционным фактором и функции в

дифференцировке клеток нейробластомы. Однако, в данных исследованиях не было показано участие в регуляции генов, вовлеченных в патогенез

шизофрении, в частности генов нейропластичности и характеристичных генов ГАМКергических нейронов. Также не было показано возрастание траснкрипции мРНК ASCL1 и снижение CpG метилирования первого экзона на фоне отсутствия белка

В России проводились исследования роли антисмысловой некодирующей РНК ASCL1-AS в процессе малигнизации опухолей.

Цель исследования

Целью данного исследования было определение роли регулятора транскрипции в молекулярных механизмах, ассоциированных с

шизофренией.

Задачи, решаемые в ходе исследования

Были поставлены следующие задачи:

1) Изучение пространственных контактов промотора гена ASCL1 с энхансерами, содержащими аллели риска, ассоциированные с шизофренией.

2) Получение клеточной линии нейробластомы SH-SY5Y с нокаутом гена ASCL1 методом геномного редактирования CRISPR/Cas9.

3) Поиск нейрональных генов, изменивших свой уровень экспрессии на фоне нокаута ASCL1, по сравнению с контрольной линией.

4) Биоинформатический анализ возможных механизмов патогенеза шизофрении, с участием регулятора транскрипции ASCL1.

Научная новизна

Ранее ген ASCL1 не рассматривался, как ассоциированный с психическими заболеваниями. Данный ген стабильно экспрессируется в линии нейробластомы

SH-SY5Y, которая широко применяется в нейробиологических исследованиях, в том числе в научных работах, посвященных шизофрении. Клетки линии SH-SY5Y обладают нейрональным фенотипом и экспрессируют гены рецепторов и ферментов синтеза нейромедиаторов, а также образуют синапсы в процессе дифференцировки. В ходе работы впервые были обнаружены пространственные взаимодействия промотора пронейронального фактора транскрипции ASCL1 и рискового локуса шизофрении (Chr12: 103 354 390 - 103 611 100). Также было показано, что ASCL1 регулирует уровень экспрессии ряда генов, ассоциированных с шизофренией, биполярным и депрессивным расстройствами. Представлены данные о возможном антагонизме ASCL1 и репрессора транскрипции REST. Также показан возможный механизм регуляции транскрипции гена ASCL1 за счет CpG метилирования ДНК в первом экзоне ASCL1.

Теоретическая и практическая значимость работы

Идентификация новых генов, вовлеченных в патогенез шизофрении, важна для создания клинических моделей и совершенствования методов лечения данного заболевания. Новый взгляд на этиологию шизофрении, как на нарушение развития ЦНС, вместо патологии синапсов, расширяет представление о роли транскрипционных регуляторов в данном заболевании. Построение карты пространственных взаимодействий промоторов пронейрональных транскрипционных факторов, идентификация цис-регуляторных элементов, ассоциированных с шизофренией, и изучение нокаутных клеточных линий с измененной регуляцией генов, ассоциированных с шизофренией, является новым инструментом в пост-GWAS эру исследований в области психиатрической генетики. Установление с помощью данного подхода роли ASCL1 в патогенезе шизофрении имеет важное диагностическое значение и открывает возможность к созданию новых препаратов, направленных на данный ген-мишень.

Методология и методы исследования

Методологической и теоретической основой диссертационного исследования стали научные работы отечественных и зарубежных исследователей в области изучения конформации хроматина, геномного редактирования методом CRISPR/Cas9 и транскриптомного анализа. В работе использованы молекулярно-биологические методы: создание библиотек для высокопроизводительного секвенирования нового поколения (NGS секвенирования), молекулярное клонирование (полимеразная цепная реакция, обработка эндонуклеазами рестрикции, лигирование, трансформация и селекция), сборка лентивирусных векторов (трансфекция и трансдукция), ПЦР и гель электрофорез ДНК в агарозном геле, электрофорез белков в полиакриламидном геле и Вестерн блоттинг, ПЦР в реальном времени с обратной транскрипцией, обработка метил-чувствительной эндонуклеазой рестрикции и количественный ПЦР. Также использовались методы клеточной биологии, такие как ведение клеточных культур и метод серийных разбавлений для отбора моноклонов. В работе широко применялись биоинформатические инструменты для анализа данных, полученных в результате секвенирования библиотек конформации хроматина и транскриптома.

Положения, выносимые на защиту

1. Промотор гена ASCL1 взаимодействует с интронными областями гена С12ог/42, в которых локализованы полиморфизмы, ассоциированные с шизофренией.

2. Среди генов, регулируемых ASCL1 напрямую или опосредованно, перепредставлены гены, ассоциированные с шизофренией, биполярным и депрессивным расстройствами.

3. Нокаут гена ASCL1 приводит к снижению экспрессии генов рецепторов (ОРКМ1, SLC6A.11, GШD1, GRIK5), характеристичных белков ГАМКергических

нейронов (OPRM1, ENC1, CELF4) и белков, участвующих в клеточном цикле

(MCM2, MCM5, MKI67).

4. Пронейрональный транскрипционный фактор ASCL1 и нейрон-специфический репрессор REST обладают антагонистической активностью в линии SH-SY5Y.

5. Наблюдается повышение уровня транскрипции гена ASCL1 и снижение уровня метилирования локализованного в первом экзоне ASCL1 CpG островка при отсутствии белка ASCL1.

Личный вклад автора в проведение исследования

Автор исследовательской работы принимал непосредственное участие в проведении работы на всех её этапах: участие в постановке задач и выборе методов исследования, проведение экспериментальных работ и биоинформатического анализа в соответствии с задачами исследования, аналитическая обработка и интерпретация полученных результатов. Материалы исследования подготовлены автором к публикации в рецензируемых отечественных и зарубежных журналах. Результаты работы представлены автором лично на 4 международных и российских конференциях.

Степень достоверности

Для достижения высокого уровня достоверности работа проводилась с использованием широко принятых современных молекулярно-биологических и генетических методов исследования с применением высокоточного оборудования. Все эксперименты были проведены с достаточным числом технических и биологических повторов, обработаны с использованием статистических методов для оценки погрешностей и обладают высокой во спроизводимостью.

Соответствие полученных результатов анализа функциональной роли ASCL1 с опубликованными данными научной литературы подтверждает адекватность результатов данной работы.

Объем и структура диссертации

Диссертационная работа имеет следующую структуру: введение; обзор литературы; материалы и методы; результаты; заключение; выводы; список работ, опубликованных по теме диссертации; список сокращений и условных обозначений; список используемых литературных источников. Работа представлена на N страницах машинописного текста, содержит N таблиц и N рисунков. Библиографический указатель включает N наименований, из них N отечественный и N зарубежных источника.

Апробация работы

Основные результаты работы были представлены на международной конференции World Congress of Psychiatric Genetics (WCPG) (онлайн, 2021), на 2-й Ежегодной конференции Московского общества медицинских генетиков (Россия, Москва, 2023), на международной конференции The Equinox Conference (онлайн, 2023), на 8-й Всероссийской научно-практической конференции «Психическое здоровье человека и общества: актуальные междисциплинарные проблемы и возможные пути решения» (Россия, Москва, 2023). Отдельные фрагменты диссертационной работы докладывались на научных семинарах ИМБ РАН.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Шизофрения - превалирующее психическое заболевание в мире. Количество заболевших оценивается как 1% численности всей человеческой популяции. Данное заболевание было впервые описано и выделено в качестве отдельного немецким психиатром Эмилем Крепелином в 1896 году. Крепелин разделил "маниакально-депрессивное расстройство" (биполярное расстройство) и "раннее слабоумие" (лат. Dementia precox, шизофрению) на два отдельных психических расстройства. К биполярному расстройству были отнесены нарушения настроения, к шизофрении - нарушение умственной деятельности.

Заболевание, сочетающее в себе обе симптоматики, получило название шизоаффективного расстройства.

Согласно новому пятому изданию Диагностического и статистического руководства по психическим расстройствам (DSM-5) Американской психиатрической ассоциации, шизофрения входит в группу расстройств шизофренического спектра. Симптомами шизофрении являются бред (устойчивые убеждение, идущие вразрез с окружающей реальностью), галлюцинации, дезорганизация речи (частое соскальзывание мыслительного процесса, несогласованность), кататоническое поведение, снижение эмоционального фона и мотивации. При этом, больше не выделяются отдельные подтипы шизофрении, такие как кататоническая, параноидная и т.д. Это связано с непостоянством симптоматики в течение жизни пациентов [1].

Внутри группы расстройств шизофренического спектра собственно шизофрения отделена от других родственных заболеваний, таких как шизотипия, бредовое расстройство, шизофреноформное расстройство, по большей длительности и высокой степени выраженности характерных симптомов, а также неблагоприятному прогнозу. Таким образом, новая классификация основывается на тяжести течения, а не на наличии отдельных симптомов. Исследователи шизофрении выделяют три группы характерных симптомов данного заболевания: позитивные, негативные и когнитивные. К позитивным относят психоз, галлюцинации, гиперактивность и бред. К негативным: апатию, ангедонию, абулию и социальную изоляцию. Когнитивные представлены снижением памяти и интеллекта.

1.1 Наследственная природа шизофрении

Несмотря на более чем вековую историю изучения, этиология шизофрении остается неизвестной. В настоящее время общепризнан вклад как генетических, так и социальных и иных факторов внешней среды в развитие данного заболевания. Вклад генетики в предрасположенность к шизофрении был подтвержден анализом семей и исследованием монозиготных близнецов. Согласно имеющимся данным, вероятность развития шизофрении при наличии

диагноза у одного из монозиготных близнецов, составляет 48% для второго [2]. Исследование шизофрении в семьях, проведенное в Швеции в 2009 году, показало, что риск развития шизофрении при наличии родителя с данным диагнозом возрастает в 9.9 раз, по сравнению с фоновым риском в популяции, и в 9 раз если один из братьев или сестер болен шизофренией. Увеличение риска в 2.7 и 3.6 раз соответственно наблюдается, у сиблингов с одним общим родителем, отцом или матерью [3]. Тем не менее, поиск рисковых аллелей, являющихся причиной развития шизофрении, оказался затруднен. Анализ сцепления с известными микросателлитными локусами (300-400 локусов в геноме человека) не дал результатов, равно как и прямой анализ ассоциации кандидатных полиморфизмов с заболеванием. Ассоциативные исследования, основанные на уже существующих гипотезах шизофрении также не показали воспроизводимого результата. На сегодняшний день подавляющее большинство случаев шизофрении связывают с накоплением большого количества рисковых вариантов с низкой пенетрантностью, и лишь небольшая часть пациентов являются носителями отдельных высокопенетрантных генетических вариаций.

Пенетрантность генетической вариации может быть вычислена по формуле Байеса с условными вероятностями (1):

рф/А) = рф) * р(А/0) / р(А) (1)

Где рф|А) - пенетрантность- вероятность развития заболевания при условии аллеля А, р(О) - частота заболевания в популяции, р(Ар) - частота аллеля у больных, р(А) — усредненная частота аллеля в популяции.

Если предположить, что рисковый аллель встречается в 1.2 раза чаще у больных, чем в среднем в популяции, то для заболевания с частотой 1%, его пенетрантность составит 1.2%. С одной стороны, это означает, что такой аллель сложно обнаружить со статистической значимостью, с другой это указывает на низкую диагностическую важность данного аллеля. Другой существенной преградой на пути к определению генетической компоненты шизофрении

является неравновесное сцепление (linkage disequilibrium). В реальности единицей наследования являются не отдельные полиморфизмы, а гаплотипы, группы близко расположенных полиморфизмов. В этом случае крайне затруднительно предсказать вклад отдельных мутаций в развитие заболевания.

Внедрение методов высокопроизводительного секвенирования нового поколения (NGS) ознаменовало новую эру в изучении полигенных заболеваний. С 2005 года полногеномные ассоциативные исследования (GWAS, genome-wide association studies) стали основным методом изучения генетических заболеваний. Задачей GWAS исследования является поиск статистически достоверных генетических вариаций, ассоциированных с заболеванием. В отличие от точечных ассоциативных исследований, GWAS не основан на какой-то биологической гипотезе. На сегодняшний день для полногеномных исследований заболеваний человека установлен порог значимости ассоциации полиморфизма и заболевания p-value < 5*10-8 для полиморфизмов с частотой минорного аллеля (MAF) > 1%. Стандартизация протокола GWAS позволяет проводить многоцентровые исследования. В психиатрической генетике важнейшее место занимает PGC (Psychiatric Genomic Consortium). Консорциум регулярно проводит GWAS исследования ряда психических заболеваний, включая шизофрению, постоянно увеличвая выборки. В исследовании шизофрении участвуют более 400 тысяч человек. Его проводят более 800 ученых из 36 стран, включая Лабораторию Клинической Генетики ФГБНУ НЦПЗ (Рисунок 1) [4].

Рисунок 1. Схема полногеномного ассоциативного исследования (GWAS) исследования полигенного заболевания.

В GWAS исследовании Консорциума 2014 года ^рке е1 а1, 2014) были изучены 36989 случаев шизофрении и 113075 здоровых контролей. В ходе исследования обнаружено 128 ассоциированных полиморфизмов в 108 локусах. Границы локуса включают все соседние полиморфизмы с неравновесным сцеплением г2>0.6 для выбранного полиморфизма. Из 108 локусов, 75% содержали в своих границах белок-кодирующие гены, 40% - единственный ген. Примечательно, что был обнаружен полиморфизм в локусе, содержащем ген рецептора дофамина D2 (DRD2), а также мутации, проксимальные к генам белков глутаматергической передачи ^КМ3, GRIN2A, SRR, GRIA1). Также подобные ассоциации полиморфизмов с генами были получены для генов потенциал-зависимых кальциевых каналов (CACNA1C, САС^2, CACNA1I). Известно, что увеличение концентрации кальция в пресинаптических мембранах аксона связано с усилением секреции нейромедиатора из синаптических пузырьков в синаптическую щель. [5]. Одновременно с этим, среди находок наблюдается статистически значимое обогащение локусов с генами, активными в клетках иммунной системы, в частности в В-лимфоцитах с поверхностными маркерами CD19 и CD20. При анализе локализации полиморфизмов относительно известных областей генов наблюдается статистически значимое обогащение (для 37% от общего числа полиморфизмов) цис-регуляторных элементов, определенных по данным хроматин-иммунопреципитации (ChIP-seq) и гиперчувствительности к действию ДНКазы I. Перепредставленность полиморфизмов в границах указанных элементов, относительно других интервалов в геноме, достигает 29.5 раз [6]. В GWAS исследовании Консорциума 2022 года (Tгubetskoy et а1., 2022) приняли участие 76,755 больных шизофренией и 243,649 здоровых контролей, в результате чего установлена ассоциация заболевания с 287 генетическими локусами. Благодаря накоплению транскриптомных данных, полученных для различных тканей (база данных

GTeX) и отдельных клеточных популяций в тканях (single-cell RNA-seq, база данных ENCODE), анализ обогащения полученных ассоциаций позволил подтвердить и уточнить данные 2013-го года. Среди генов, проксимальных к полиморфизмам, статистически значимо перепредставлены гены с высоким уровнем экспрессии в пирамидальных глутаматергических нейронах коры и гиппокампа (СА1 и СА3 нейронах, гранулярных нейронах зубчатой извилины). Также перепредставлены характеристичные гены кортикальных ингибиторных промежуточных нейронов (ГАМКергических). [7].

Помимо фундаментального понимания механизмов, результаты GWAS могут быть использованы для вычисления "полигенного риска" шизофрении в отдельно взятом пациенте. На сегодняшний день, вклад известных полиморфизмов, используемых для вычисления полигенного риска, в предрасположенность к шизофрении оценивается в районе 9-10%. [8].

Стоит отметить, что несмотря на малую представленность среди пациентов, найдены и описаны редкие высокопенетрантные мутации в кодирующих рамках генов, ассоциированные с шизофренией. На сегодняшний день мутации в экзонах 42 генов были открыты в ходе проекта SCHEMA (Schizophrenia Exome Sequencing Meta Analysis). В данном исследовании принимали участие более 24 тысяч пациентов с диагнозом шизофрения и 97 тысяч здоровых контролей. Среди генов, в экзонах которых были найдены высокопенетрантные мутации, есть гены кальциевого канала CACNA1G, и рецепторах глутамата GRIA3, GRIN2A. Данный результат пересекается с данными полногеномных GWAS исследований. Также описаны редкие делеции в геноме у некоторых болных шизофренией, например делеция 22q11.2. Микроделеция 22й хромосомы плеча q11.2 встречается у 1 из 2000-4000 новорожденных и может затрагивать от 35 (8% случаев, 1.5 Мегабазы) до 60 генов (87% случаев, 3 Мегабазы). У 30% людей с такой делецией развивается шизофрения [9], что может составлять до 1.5% от общего числа больных шизофренией. Среди генов, затрагиваемых данной делецией COMT (ген катехол-

о-метилтрансферазы), ZDHHC8 (ген пальмитоил-трансферазы), DGCR8 и PRODH (ген пролин-дегидрогеназы).

Нарушение последовательности гена DISC1 (Disrupted-in-schizophrenic-1) в результате сбалансированной хромосомной транслокации была впервые выявлена в шотландской семье с наследственной историей заболеваний шизофренией и шизоаффективным расстройством. Позднее, другая редкая мутация в гене DISC1, сопровождающаяся сдвигом рамки считывания, была выявлена в американской семье с аналогичной наследственной историей [10]. Предполагается взаимодействие DISC1 с цАМФ-связывающими транскрипционными факторами ATF4 и ATF5 и белком кинетохора NDEL1 (NUDEL) [11, 12, 13]. Несмотря на то, что вклад мутаций и делеций в DISC1 в развитие шизофрении был доказан, исследования молекулярных функций DISC1 продолжаются до сих пор.

1.2 Нейрохимические теории шизофрении

Предположения о механизмах, лежащих в основе патогенеза шизофрении начали формироваться одновременно с открытием антагонистов дофаминовых рецепторов - хлорпромазина и галоперидола. Введение хлорпромазина в терапию шизофрении в 1952 году стало прорывом в науке психофармакологии. Первоначально данное вещество рассматривалось как перспективный препарат для наркоза в военной медицине. Позже было показано, что препарат превосходил по эффективности применявшиеся ранее для лечения психозов вещества: морфин и скополамин. Через 6 лет, в 1958 году Пол Янсенн в ходе скрининга потенциальных обезболивающих препаратов, антагонистов мю-опиоидных рецепторов, обнаружил вещество с аналогичной активностью, галоперидол [14]. Данное соединение вызывало нечувствительность к болевому стимулу, мидриаз, транквилизирующее действие, а также заметный каталептический эффект. Также был обнаружен ярко выраженный антагонизм действию амфетамина, вещества, повышающего уровень катехоламинов в синаптической щели [15]. Известно, что психоз, вызываемый употреблением амфетамина, имеет много общих черт с психозом при шизофрении. В середине

1960-х годов Саг^оп и Lindquist обнаружили, что введение хлорпромазина и галоперидола усиливало накопление продуктов катаболизма катехоламинов в мозгу мыши на фоне ингибирования моноаминоксидазы. Данный эффект объясняется стимуляцией синтеза катехоламинов на фоне ингибирования дофаминергической передачи сигнала [17]. Наблюдаемые эффекты привели к созданию дофаминовой гипотезы шизофрении, которая постулирует, что позитивные симптомы шизофрении вызваны повышенной активностью дофаминергической системы в мозге [18]. В 2020 году методом рентгеноструктурного анализа была расшифрована структура белка рецептора дофамина DRD2 в комплексе с галоперидолом [19] Известно, что дофаминергические нейроны, локализованные преимущественно в черной субстанции и вентральной области покрышки в среднем мозге, образуют синапсы с отростками аксонов пирамидальных глутаматергических нейронов префронтальной коры. Также пирамидальные нейроны содержат несинаптические DRD1 рецепторы. Промежуточные ГАМКергические нейроны коры содержат DRD2 и DRD4 рецепторы на постсинаптических мембранах. Префронтальная кора в человеческом мозге вовлечена в реализацию волевых действий, рабочей памяти, планирования, проявлений личности и социальных взаимодействий [20].

Позднее, в первой половине 1990-х годов, была сформулирована глутаматная гипотеза шизофрении. Введение антагонистов метаботропных ММОА глутаматных рецепторов, таких как фенилциклидин, МК-801, кетамин или кинурировая кислота, приводило к симптомам, наблюдаемым также при шизофрении [21]. Пациенты с энцефалитом, у которых обнаруживались антитела к ММОА глутаматным рецепторам также обладали симптоматикой, схожей с шизофренией [22]. В отличие от нарушения дофаминергической системы, воздействие на глутматергическую помимо позитивных, воспроизводит также негативные и когнитивные симптомы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Абашкин Дмитрий Антонович, 2024 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Defining Psychosis: The Evolution of DSM-5 Schizophrenia Spectrum Disorders | Current Psychiatry Reports. - URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s11920-013-0409-9 (дата обращения: 03.12.2023). - Текст : электронный.

2. Twin concordance for DSM-III-R schizophrenia / S. Onstad, I. Skre, S. Torgersen, E. Kringlen // Acta Psychiatrica Scandinavica. - 1991. - Т. 83. - № 5. - С. 395-401.

3. CoMMon genetic determinants of schizophrenia and bipolar disorder in Swedish families: a population-based study / P. Lichtenstein, B. H. Yip, C. Bjork [и др.]. // Lancet (London, England). -2009. - Т. 373. - CoMMon genetic determinants of schizophrenia and bipolar disorder in Swedish families. - № 9659. - С. 234-239.

4. Genome-wide association studies / E. Uffelmann, Q. Q. Huang, N. S. Munung [et al.]. // Nature Reviews Methods Primers. - 2021. - Vol. 1. - № 1. - P. 1-21.

5. Genome-wide association analysis identifies 13 new risk loci for schizophrenia / S. Ripke, C. O'Dushlaine, K. Chamber! [et al.]. // Nature Genetics. - 2013. - Vol. 45. - № 10. - P. 1150-1159.

6. A Role for Noncoding Variation in Schizophrenia / P. Roussos, A. C. Mitchell, G. Voloudakis [и др.]. // Cell Reports. - 2014. - T. 9. - № 4. - С. 1417-1429.

7. Mapping genomic loci implicates genes and synaptic biology in schizophrenia /

V. Trubetskoy, A. F. Pardinas, T. Qi [et al.]. // Nature. - 2022. - Vol. 604. - № 7906. - P. 502-508.

8. A comparison of ten polygenic score methods for psychiatric disorders applied across multiple cohorts / G. Ni, J. Zeng, J. A. Revez [и др.]. // Biological psychiatry. - 2021. - Т. 90. -№ 9. - С. 611-620.

9. 22q11.2 deletion syndrome and schizophrenia. - URL:

https://www.sciengine.com/ABBS/doi/10.1093/abbs/gmaa113;JSESSI0NID=831c8b16-954e-402f-a04e-05283b52de15 (дата обращения: 04.12.2023). - Текст : электронный.

10. Disrupted-in-Schizophrenia-1 (DISC1) protein disturbs neural function in multiple disease-risk pathways / L. Shao, B. Lu, Z. Wen [и др.]. // Human Molecular Genetics. - 2017. - Т. 26. -№ 14. - С. 2634-2648.

11. Association analysis of ATF4 and ATF5, genes for interacting-proteins of DISC1, in bipolar disorder / C. Kakiuchi, M. Ishiwata, S. Nanko [и др.]. // Neuroscience Letters. - 2007. - T. 417. -№ 3. - С. 316-321.

12. DISC1 (Disrupted-In-Schizophrenia 1) is a centrosome-associated protein that interacts with MAP1A, MIPT3, ATF4/5 and NUDEL: regulation and loss of interaction with mutation /

J. A. Morris, G. Kandpal, L. Ma, C. P. Austin // Human Molecular Genetics. - 2003. - Т. 12. -DISC1 (Disrupted-In-Schizophrenia 1) is a centrosome-associated protein that interacts with MAP1A, MIPT3, ATF4/5 and NUDEL. - № 13. - С. 1591-1608.

13. Disrupted-in-Schizophrenia-1 (DISC-1): Mutant truncation prevents binding to NudE-like (NUDEL) and inhibits neurite outgrowth / Y. Ozeki, T. Tomoda, J. Kleiderlein [и др.]. // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2003. - Т. 100. - Disrupted-in-Schizophrenia-1 (DISC-1). - № 1. - С. 289-294.

14. Ban, T. A. Fifty years chlorpromazine: a historical perspective / T. A. Ban // Neuropsychiatry Disease and Treatment. - 2007. - Т. 3. - Fifty years chlorpromazine. - № 4. -

C. 495-500.

15. Lopez-Munoz, F. The consolidation of neuroleptic therapy: Janssen, the discovery of haloperidol and its introduction into clinical practice / F. Lopez-Munoz, C. Alamo // Brain Research Bulletin. - 2009. - Т. 79. - The consolidation of neuroleptic therapy. - № 2. - С. 130-141.

16. Bell, D. S. COMPARISON OF AMPHETAMINE PSYCHOSIS AND SCHIZOPHRENIA /

D. S. Bell // The British Journal of Psychiatry: The Journal of Mental Science. - 1965. - Т. 111. -С. 701-707.

17. Effect of Chlorpromazine or Haloperidol on Formation of 3-Methoxytyramine and Normetanephrine in Mouse Brain - Carlsson - 1963 - Acta Pharmacologica et Toxicologica - Wiley Online Library. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1600-0773.1963.tb01730.x (дата обращения: 04.12.2023). - Текст : электронный.

18. Howes, O. D. The Dopamine Hypothesis of Schizophrenia: Version III—The Final CoMMon Pathway / O. D. Howes, S. Kapur // Schizophrenia Bulletin. - 2009. - Т. 35. - The Dopamine Hypothesis of Schizophrenia. - № 3. - С. 549-562.

19. Haloperidol bound D2 dopamine receptor structure inspired the discovery of subtype selective ligands / L. Fan, L. Tan, Z. Chen [и др.]. // Nature CoMMunications. - 2020. - Т. 11. -

C. 1074.

20. Goldman-Rakic, P. S. Functional and anatomical aspects of prefrontal pathology in schizophrenia / P. S. Goldman-Rakic, L. D. Selemon // Schizophrenia Bulletin. - 1997. - Т. 23. -№ 3. - С. 437-458.

21. Balu, D. T. The NMDA Receptor and Schizophrenia: From Pathophysiology to Treatment /

D. T. Balu // Advances in pharmacology (San Diego, Calif.). - 2016. - Т. 76. - The NMDA Receptor and Schizophrenia. - С. 351-382.

22. Wu, Q. Drugs Based on NMDAR Hypofunction Hypothesis in Schizophrenia / Q. Wu, J. Huang, R. Wu. - Текст : электронный // Frontiers in Neuroscience. - 2021. - Т. 15. - URL: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnins.2021.641047 (дата обращения: 04.12.2023).

23. Arrangement of Subunits in Functional NMDA Receptors / C. L. Salussolia,

M. L. Prodromou, P. Borker, L. P Wollmuth // The Journal of Neuroscience. - 2011. - Т. 31. -№ 31. - С. 11295-11304.

24. GluN2A mediates ketamine-induced rapid antidepressant-like responses / T. Su, Y. Lu, C. Fu [и др.]. // Nature Neuroscience. - 2023. - T. 26. - № 10. - С. 1751-1761.

25. Nakazawa, K. Spatial and temporal boundaries of NMDA receptor hypofunction leading to schizophrenia / K. Nakazawa, V. Jeevakumar, K. Nakao // NPJ Schizophrenia. - 2017. - Т. 3. -

С. 7.

26. Keshavan, M. S. Is schizophrenia due to excessive synaptic pruning in the prefrontal cortex? The Feinberg hypothesis revisited / M. S. Keshavan, S. Anderson, J. W. Pettegrew // Journal of Psychiatric Research. - 1994. - Т. 28. - Is schizophrenia due to excessive synaptic pruning in the prefrontal cortex? - № 3. - С. 239-265.

27. Boksa, P. Abnormal synaptic pruning in schizophrenia: Urban myth or reality? / P. Boksa // The Journal of Psychiatry and Neuroscience. - 2012. - Т. 37. - Abnormal synaptic pruning in schizophrenia. - № 2. - С. 75-77.

28. Simons, M. Oligodendrocytes: Myelination and Axonal Support / M. Simons, K.-A. Nave // Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. - 2016. - Т. 8. - Oligodendrocytes. - № 1. -

C. a020479.

29. The role of oligodendrocyte pathology in schizophrenia / N. A. Uranova, V. M. Vostrikov, O. V. Vikhreva [et al.]. // The International Journal of Neuropsychopharmacology. - 2007. - Vol. 10. - № 04. - P. 537.

30. Oligodendroglial density in the prefrontal cortex in schizophrenia and mood disorders: a study from the Stanley Neuropathology Consortium / N. A. Uranova, V. M. Vostrikov,

D. D. Orlovskaya, V. I. Rachmanova // Schizophrenia Research. - 2004. - Т. 67. - Oligodendroglial density in the prefrontal cortex in schizophrenia and mood disorders. - № 2-3. - С. 269-275.

31. Neurobiology of Schizophrenia (to the Construction of Clinical and Biological Model) / T. P. Klyushnik, A. B. Smulevich, S. A. Zozulya, E. I. Voronova // Psikhiatriya. - 2021. - Т. 19. -№ 1. - С. 6-15.

32. Murphy, C. E. NeuroinflaMMation in schizophrenia: the role of nuclear factor kappa B / C. E. Murphy, A. K. Walker, C. S. Weickert // Translational Psychiatry. - 2021. - Vol. 11. -NeuroinflaMMation in schizophrenia. - № 1. - P. 1-13.

33. Haroon, E. InflaMMation, Glutamate, and Glia: A Trio of Trouble in Mood Disorders /

E. Haroon, A. H. Miller, G. Sanacora // Neuropsychopharmacology. - 2017. - Vol. 42. -InflaMMation, Glutamate, and Glia. - № 1. - P. 193-215.

34. IDO-1 inhibition protects against neuroinflaMMation, oxidative stress and mitochondrial dysfunction in 6-OHDA induced murine model of Parkinson's disease / R. K. Sodhi, Y. Bansal, R. Singh [et al.]. // NeuroToxicology. - 2021. - Vol. 84. - P. 184-197.

35. Akbarian, S. Epigenetic mechanisms in schizophrenia / S. Akbarian // Dialogues in Clinical Neuroscience. - 2014. - T. 16. - № 3. - С. 405-417.

36. Novel Approaches for Identifying the Molecular Background of Schizophrenia /

A. K. Golov, N. V. Kondratyev, G. P. Kostyuk, A. V. E. Golimbet // Cells. - 2020. - Vol. 9. - № 1. -P. 246.

37. Bulger, M. Functional and mechanistic diversity of distal transcription enhancers / M. Bulger, M. Groudine // Cell. - 2011. - Т. 144. - № 3. - С. 327-339.

38. Li, W. Enhancers as non-coding RNA transcription units: recent insights and future perspectives / W. Li, D. Notani, M. G. Rosenfeld // Nature Reviews Genetics. - 2016. - Vol. 17. -Enhancers as non-coding RNA transcription units. - № 4. - P. 207-223.

39. Segert, J. A. Transcriptional silencers: driving gene expression with the brakes on / J. A. Segert, S. S. Gisselbrecht, M. L. Bulyk // Trends in genetics : TIG. - 2021. - Т. 37. -Transcriptional silencers. - № 6. - С. 514-527.

40. Guo, Y. Modulation of the high-order chromatin structure by Polycomb complexes / Y. Guo, G. G. Wang. - Текст: электронный // Frontiers in Cell and Developmental Biology. - 2022. -

Т. 10. - URL: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcell.2022.1021658 (дата обращения: 04.12.2023).

41. Capturing chromosome conformation / J. Dekker, K. Rippe, M. Dekker, N. Kleckner // Science (New York, N.Y.). - 2002. - Т. 295. - № 5558. - С. 1306-1311.

42. Sati, S. Chromosome conformation capture technologies and their impact in understanding genome function / S. Sati, G. Cavalli // Chromosoma. - 2017. - Vol. 126. - № 1. - P. 33-44.

43. Circular chromosome conformation capture (4C) uncovers extensive networks of epigenetically regulated intra- and interchromosomal interactions | Nature Genetics. - URL: https://www.nature.com/articles/ng1891 (дата обращения: 04.12.2023). - Текст : электронный.

44. Comprehensive Mapping of Long-Range Interactions Reveals Folding Principles of the Human Genome | Science. - URL: https://www.science.org/doi/10.1126/science.1181369 (дата обращения: 04.12.2023). - Текст : электронный.

45. Effects of Antipsychotic Drugs on the Epigenetic Modification of Brain-Derived Neurotrophic Factor Gene Expression in the Hippocampi of Chronic Restraint Stress Rats /

M. K. Seo, Y. H. Kim, R. S. McIntyre [и др.]. // Neural Plasticity. - 2018. - T. 2018. - С. 2682037.

46. Cellular Models in Schizophrenia Research / D. A. Abashkin, A. O. Kurishev, D. S. Karpov, V. E. Golimbet // International Journal of Molecular Sciences. - 2021. - Vol. 22. - № 16. - P. 8518.

47. Induction of Pluripotent Stem Cells from Adult Human Fibroblasts by Defined Factors / K. Takahashi, K. Tanabe, M. Ohnuki [и др.]. // Cell. - 2007. - Т. 131. - № 5. - С. 861-872.

48. Efficient human iPS cell derivation by a non-integrating plasmid from blood cells with unique epigenetic and gene expression signatures | Cell Research. - URL:

https://www.nature.com/articles/cr201112 (дата обращения: 04.12.2023). - Текст : электронный.

49. New considerations for hiPSC-based models of neuropsychiatry disorders | Molecular Psychiatry. - URL: https://www.nature.com/articles/s41380-018-0029-1 (дата обращения: 04.12.2023). - Текст : электронный.

50. Characterization of molecular and cellular phenotypes associated with a heterozygous CNTNAP2 deletion using patient-derived hiPSC neural cells / I. S. Lee, C. M. B. Carvalho, P. Douvaras [et al.]. // npj Schizophrenia. - 2015. - Vol. 1. - № 1. - P. 1-5.

51. Synergistic effects of coMMon schizophrenia risk variants / N. Schrode, S.-M. Ho, K. Yamamuro [et al.]. // Nature Genetics. - 2019. - Vol. 51. - № 10. - P. 1475-1485.

52. How to reprogram human fibroblasts to neurons / Z. Xu, S. Su, S. Zhou [и др.]. // Cell & Bioscience. - 2020. - T. 10. - № 1. - С. 116.

53. Investigation of de novo mutations in a schizophrenia case-parent trio by induced pluripotent stem cell-based in vitro disease modeling: convergence of schizophrenia- and autism-related cellular phenotypes / E. Hathy, E. Szabo, N. Varga [и др.]. // Stem Cell Research & Therapy. - 2020. - T. 11. - Investigation of de novo mutations in a schizophrenia case-parent trio by induced pluripotent stem cell-based in vitro disease modeling. - № 1. - С. 504.

54. Broccoli, V. Modeling physiological and pathological human neurogenesis in the dish /

V. Broccoli, S. G. Giannelli, P. G. Mazzara. - Текст : электронный // Frontiers in Neuroscience. -

2014. - Т. 8. - URL: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnins.2014.00183 (дата обращения: 04.12.2023).

55. Owen, M. J. Schizophrenia: a genetic disorder of the synapse? / M. J. Owen,

M. C. O'Donovan, P. J. Harrison // BMJ. - 2005. - Vol. 330. - Schizophrenia. - № 7484. - P. 158159.

56. Howell, K. R. Neurodevelopmental concepts of schizophrenia in the genome-wide association era: AKT/mTOR signaling as a pathological mediator of genetic and enviroнMental prograMMing during development : Genomics and Epigenomics of Schizophrenia / K. R. Howell, A. J. Law // Schizophrenia Research. - 2020. - Т. 217. - Neurodevelopmental concepts of schizophrenia in the genome-wide association era. - С. 95-104.

57. Tracing Early Neurodevelopment in Schizophrenia with Induced Pluripotent Stem Cells / R. Ahmad, V. Sportelli, M. Ziller [et al.]. // Cells. - 2018. - Vol. 7. - № 9. - P. 140.

58. CRISPR/Cas9-mediated Knockout of the Neuropsychiatry Risk Gene KCTD13 Causes Developmental Deficits in Human Cortical Neurons Derived from Induced Pluripotent Stem Cells | Molecular Neurobiology. - URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s12035-019-01727-1 (дата обращения: 04.12.2023). - Текст : электронный.

59. Phenotypic differences in hiPSC NPCs derived from patients with schizophrenia | Molecular Psychiatry. - URL: https://www.nature.com/articles/mp201422 (дата обращения: 04.12.2023). -Текст: электронный.

60. Schizophrenia and Affective Disorders—Cosegregation with a Translocation at Chromosome 1q42 That Directly Disrupts Brain-Expressed Genes: Clinical and P300 Findings in a Family / D. H. R. Blackwood, A. Fordyce, M. T. Walker [и др.]. // The American Journal of Human Genetics. - 2001. - Т. 69. - Schizophrenia and Affective Disorders—Cosegregation with a Translocation at Chromosome 1q42 That Directly Disrupts Brain-Expressed Genes. - № 2. -

С. 428-433.

61. Genomic DISC1 Disruption in hiPSCs Alters Wnt Signaling and Neural Cell Fate /

P. Srikanth, K. Han, D. G. Callahan [и др.]. // Cell Reports. - 2015. - T. 12. - № 9. - С. 1414-1429.

62. Patient-derived iPSCs show premature neural differentiation and neuron type-specific phenotypes relevant to neurodevelopment | Molecular Psychiatry. - URL: https://www.nature.com/articles/mp2017238 (дата обращения: 06.12.2023). - Текст : электронный.

63. DISC1 genetics, biology and psychiatric illness / P. A. Thomson, E. L. V. Malavasi, E. Grunewald [et al.]. // Frontiers in Biology. - 2013. - Vol. 8. - № 1. - P. 1-31.

64. Synaptic dysregulation in a human iPS cell model of mental disorders / Z. Wen, H. N. Nguyen, Z. Guo [et al.]. // Nature. - 2014. - Vol. 515. - № 7527. - P. 414-418.

65. MicroRNA Profiling of Neurons Generated Using Induced Pluripotent Stem Cells Derived from Patients with Schizophrenia and Schizoaffective Disorder, and 22q11.2 Del / D. Zhao, M. Lin, J. Chen [et al.]. // PLOS ONE. - 2015. - Vol. 10. - № 7. - P. e0132387.

66. Integrative transcriptome network analysis of iPSC-derived neurons from schizophrenia and schizoaffective disorder patients with 22q11.2 deletion / M. Lin, E. Pedrosa, A. Hrabovsky [и др.]. // BMC Systems Biology. - 2016. - T. 10. - № 1. - С. 105.

67. Differential gene expression profiles in neurons generated from lymphoblastoid B-cell line-derived iPS cells from monozygotic twin cases with treatment-resistant schizophrenia and discordant responses to clozapine / T. Nakazawa, M. Kikuchi, M. Ishikawa [и др.]. // Schizophrenia Research. - 2017. - T. 181. - С. 75-82.

68. Pyramidal Neurons Derived from Human Pluripotent Stem Cells Integrate Efficiently into Mouse Brain Circuits In Vivo / I. Espuny-Camacho, K. A. Michelsen, D. Gall [и др.]. // Neuron. -2013. - Т. 77. - № 3. - С. 440-456.

69. Efficient Generation of CA3 Neurons from Human Pluripotent Stem Cells Enables Modeling of Hippocampal Connectivity In Vitro / A. Sarkar, A. Mei, A. C. M. Paquola [и др.]. // Cell Stem Cell. - 2018. - Т. 22. - № 5. - С. 684-697.e9.

70. Direct conversion of human fibroblasts to dopaminergic neurons / U. Pfisterer, A. Kirkeby,

0. Torper [и др.]. // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2011. - Т. 108. - № 25. -С. 10343-10348.

71. Dopaminergic differentiation of schizophrenia hiPSCs / B. J. Hartley, N. Tran, I. Ladran [et al.]. // Molecular Psychiatry. - 2015. - Vol. 20. - № 5. - P. 549-550.

72. Abnormal neuronal differentiation and mitochondrial dysfunction in hair follicle-derived induced pluripotent stem cells of schizophrenia patients / O. Robicsek, R. Karry, I. Petit [et al.]. // Molecular Psychiatry. - 2013. - Vol. 18. - № 10. - P. 1067-1076.

73. CRISPR/Cas9-mediated generation of a tyrosine hydroxylase reporter iPSC line for live imaging and isolation of dopaminergic neurons / C. Calatayud, G. Carola, I. Fernandez-Carasa [et al.]. // Scientific Reports. - 2019. - Vol. 9. - № 1. - P. 6811.

74. High-resolution copy number variation analysis of schizophrenia in Japan | Molecular Psychiatry. - URL: https://www.nature.com/articles/mp201688 (дата обращения: 06.12.2023). -Текст: электронный.

75. Single-cell trajectory analysis of human homogenous neurons carrying a rare RELN variant / Y. Arioka, E. Shishido, H. Kubo [et al.]. // Translational Psychiatry. - 2018. - Vol. 8. - № 1. - P. 112.

76. Analysis of copy number variations at 15 schizophrenia-associated loci | The British Journal of Psychiatry | Cambridge Core. - URL: https://www.cambridge.org/core/journals/the-british-journal-of-psychiatry/article/analysis-of-copy-number-variations-at-15-schizophreniaassociated-loci/31D71D4C97AAD5431636358D03F17FB0 (дата обращения: 06.12.2023). - Текст : электронный.

77. 16p11.2 deletion is associated with hyperactivation of human iPSC-derived dopaminergic neuron networks and is rescued by RHOA inhibition in vitro / M. Sundberg, H. Pinson, R. S. Smith [et al.]. // Nature CoMMunications. - 2021. - Vol. 12. - № 1. - P. 2897.

78. Human iPSC Neurons Display Activity-Dependent Neurotransmitter Secretion: Aberrant Catecholamine Levels in Schizophrenia Neurons / V. Hook, K. J. Brennand, Y. Kim [и др.]. // Stem Cell Reports. - 2014. - Т. 3. - Human iPSC Neurons Display Activity-Dependent Neurotransmitter Secretion. - № 4. - С. 531-538.

79. Kctd13 deletion reduces synaptic transmission via increased RhoA / C. O. Escamilla,

1. Filonova, A. K. Walker [et al.]. // Nature. - 2017. - Vol. 551. - № 7679. - P. 227-231.

80. The impact of NMDA receptor hypofunction on GABAergic neurons in the pathophysiology of schizophrenia : The GABA System in Schizophrenia: Cells, Molecules and Microcircuitry /

S. M. Cohen, R. W. Tsien, D. C. Goff, M. M. Halassa // Schizophrenia Research. - 2015. - T. 167. -№ 1. - С. 98-107.

81. GAD1 (2q31.1), which encodes glutamic acid decarboxylase (GAD67), is associated with childhood-onset schizophrenia and cortical gray matter volume loss | Molecular Psychiatry. - URL: https://www.nature.com/articles/4001599 (дата обращения: 06.12.2023). - Текст : электронный.

82. Synaptic deficits in iPSC-derived cortical interneurons in schizophrenia are mediated by NLGN2 and rescued by N-acetylcysteine / A. Kathuria, K. Lopez-Lengowski, B. Watmuff [et al.]. // Translational Psychiatry. - 2019. - Vol. 9. - № 1. - P. 1-13.

83. Manifestation of Huntington's disease pathology in human induced pluripotent stem cell-derived neurons / E. D. Nekrasov, V. A. Vigont, S. A. Klyushnikov [и др.]. // Molecular Neurodegeneration. - 2016. - T. 11. - № 1. - С. 27.

84. Ultrastructural alterations of oligodendrocytes in prefrontal white matter in schizophrenia: A post-mortem morphometry study : Post-mortem Pathology in Schizophrenia / O. V. Vikhreva,

V. I. Rakhmanova, D. D. Orlovskaya, N. A. Uranova // Schizophrenia Research. - 2016. - T. 177. -Ultrastructural alterations of oligodendrocytes in prefrontal white matter in schizophrenia. - № 1. -С. 28-36.

85. Differential effects of amisulpride and haloperidol on dopamine D2 receptor-mediated signaling in SH-SY5Y cells / S. W. Park, M. K. Seo, H. Y. Cho [и др.]. // Neuropharmacology. -2011. - Т. 61. - № 4. - С. 761-769.

86. Oligodendrocytes as A New Therapeutic Target in Schizophrenia: From Histopathological Findings to Neuron-Oligodendrocyte Interaction / F. J. Raabe, L. Slapakova, M. J. Rossner [et al.]. // Cells. - 2019. - Vol. 8. - Oligodendrocytes as A New Therapeutic Target in Schizophrenia. -

№ 12. - P. 1496.

87. Kohl, R. L. Effect of methionine, glycine and serine on serine hydroxymethyltransferase activity in rat glioma and human neuroblastoma cells / R. L. Kohl, J. R. Perez-Polo, W. B. Quay // Journal of Neuroscience Research. - 1980. - Т. 5. - № 4. - С. 271-280.

88. Kovalevich, J. Considerations for the Use of SH-SY5Y Neuroblastoma Cells in Neurobiology / J. Kovalevich, D. Langford // Methods in molecular biology (Clifton, N.J.). - 2013. - Т. 1078. - С. 9-21.

89. IJMS | Free Full-Text | ASCL1 Is Involved in the Pathogenesis of Schizophrenia by Regulation of Genes Related to Cell Proliferation, Neuronal Signature Formation, and Neuroplasticity. - URL: https://www.mdpi.com/1422-0067/24/21/15746 (дата обращения: 04.12.2023). - Текст : электронный.

90. Age-specific neurotoxicity in the rat associated with NMDA receptor blockade: Potential relevance to schizophrenia? / N. B. Farber, D. F. Wozniak, M. T. Price [et al.]. // Biological Psychiatry. - 1995. - Vol. 38. - Age-specific neurotoxicity in the rat associated with NMDA receptor blockade. - № 12. - P. 788-796.

91. Synapse Pathology in Schizophrenia: A Meta-analysis of Postsynaptic Elements in Postmortem Brain Studies | Schizophrenia Bulletin | Oxford Academic. - URL: https://academic.oup.com/schizophreniabulletin/article/46/2/374/5514551 (дата обращения: 04.12.2023). - Текст : электронный.

92. Defective neurogenesis and schizophrenia-like behavior in PARP-1-deficient mice | Cell Death & Disease. - URL: https://www.nature.com/articles/s41419-019-2174-0 (дата обращения: 04.12.2023). - Текст : электронный.

93. Recurrent deletions of ULK4 in schizophrenia: a novel gene crucial for neuritogenesis and neuronal motility / B. Lang, J. Pu, I. Hunter [et al.]. // Journal of Cell Science. - 2013. - Recurrent deletions of ULK4 in schizophrenia. - P. jcs.137604.

94. Mulligan, K. A. Neurodevelopmental Perspectives on Wnt Signaling in Psychiatry /

K. A. Mulligan, B. N. R. Cheyette // Complex Psychiatry. - 2016. - Vol. 2. - № 4. - P. 219-246.

95. ProSAP/Shank proteins - a family of higher order organizing molecules of the postsynaptic density with an emerging role in human neurological disease / T. M. Boeckers, J. Bockmann,

M. R. Kreutz, E. D. Gundelfinger // Journal of Neurochemistry. - 2002. - Vol. 81. - № 5. - P. 903910.

96. Identification and functional characterization of rare SHANK2 variants in schizophrenia / S. Peykov, S. Berkel, M. Schoen [et al.]. // Molecular Psychiatry. - 2015. - Vol. 20. - № 12. -

P. 1489-1498.

97. SHANK2 mutations impair apoptosis, proliferation and neurite outgrowth during early neuronal differentiation in SH-SY5Y cells / C. Unsicker, F.-B. Cristian, M. Von Hahn [et al.]. // Scientific Reports. - 2021. - Vol. 11. - № 1. - P. 2128.

98. Developmental prograMMing and lineage branching of early human telencephalon / L. Ma, Y. Du, Y. Hui [и др.]. // The EMBO Journal. - 2021. - Т. 40. - № 21. - С. e107277.

99. Elevated ASCL1 activity creates de novo regulatory elements associated with neuronal differentiation / L. M. Woods, F. R. Ali, R. Gomez [и др.]. // BMC Genomics. - 2022. - T. 23. -№ 1. - С. 255.

100. Huang, C. Chapter Two - Proneural bHLH Genes in Development and Disease / C. Huang, J. A. Chan, C. Schuurmans. - Текст : электронный // Current Topics in Developmental Biology : bHLH Transcription Factors in Development and Disease / ред. R. Taneja. - Academic Press, 2014. - Т. 110. - С. 75-127. - URL:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780124059436000026 (дата обращения: 06.12.2023).

101. Two rat homologues of Drosophila achaete-scute specifically expressed in neuronal precursors | Nature. - URL: https://www.nature.com/articles/346858a0 (дата обращения: 06.12.2023). - Текст : электронный.

102. MaMMalian achaete-scute homolog 1 is transiently expressed by spatially restricted subsets of early neuroepithelial and neural crest cells. / L. C. Lo, J. E. Johnson, C. W. Wuenschell [et al.]. // Genes & Development. - 1991. - Vol. 5. - № 9. - P. 1524-1537.

103. Ascl1 and Neurog2 form novel complexes and regulate Delta-like3 (Dll3) expression in the neural tube / R. M. Henke, D. M. Meredith, M. D. Borromeo [и др.]. // Developmental Biology. -2009. - Т. 328. - № 2. - С. 529-540.

104. Neurog2 directly converts astrocytes into functional neurons in midbrain and spinal cord | Cell Death & Disease. - URL: https://www.nature.com/articles/s41419-021-03498-x (дата обращения: 06.12.2023). - Текст : электронный.

105. Ascl1 Converts Dorsal Midbrain Astrocytes into Functional Neurons In Vivo | Journal of Neuroscience. - URL: https://www.jneurosci.org/content/35/25/9336 (дата обращения: 06.12.2023). - Текст : электронный.

106. Divergent functions of the proneural genes Mash1 and Ngn2 in the specification of neuronal subtype identity / C. M. Parras, C. Schuurmans, R. Scardigli [et al.]. // Genes & Development. -2002. - Vol. 16. - № 3. - P. 324-338.

107. Pioneer factor ASCL1 cooperates with the mSWI/SNF complex at distal regulatory elements to regulate human neural differentiation / O. Paun, Y. X. Tan, H. Patel [et al.]. // Genes & Development. - 2023. - Vol. 37. - № 5-6. - P. 218-242.

108. ASCL1 regulates neurodevelopmental transcription factors and cell cycle genes in brain tumors of glioma mouse models / T. Y. Vue, R. K. Kollipara, M. D. Borromeo [et al.]. // Glia. -2020. - Vol. 68. - № 12. - P. 2613-2630.

109. C-TALE, a new cost-effective method for targeted enrichment of Hi-C/3C-seq libraries : Methods for Mapping Three-Dimensional Genome Architecture / A. K. Golov, S. V. Ulianov, A. V. Luzhin [и др.]. // Methods. - 2020. - Т. 170. - С. 48-60.

110. A modified protocol of Capture-C allows affordable and flexible high-resolution promoter interactome analysis / A. K. Golov, D. A. Abashkin, N. V. Kondratyev [et al.]. // Scientific Reports.

- 2020. - Vol. 10. - № 1. - P. 15491.

111. Detecting chromosomal interactions in Capture Hi-C data with CHiCAGO and companion tools / P. Freire-Pritchett, H. Ray-Jones, M. Della Rosa [et al.]. // Nature Protocols. - 2021. -Vol. 16. - № 9. - P. 4144-4176.

112. Zhang, J. HIV UTR, LTR, and Epigenetic IMMunity / J. Zhang, C. Crumpacker // Viruses. -2022. - Vol. 14. - № 5. - P. 1084.

113. Transcriptional Activation by Tetracyclines in MaMMalian Cells / M. Gossen, S. Freundlieb, G. Bender [и др.]. // Science. - 1995. - Т. 268. - № 5218. - С. 1766-1769.

114. Viral Evolution as a Tool to Improve the Tetracycline-regulated Gene Expression System * /

A. T. Das, X. Zhou, M. Vink [и др.]. // Journal of Biological Chemistry. - 2004. - T. 279. - № 18. -С. 18776-18782.

115. Tetracycline-inducible expression systems for the generation of transgenic animals: a comparison of various inducible systems carried in a single vector / C. M. Backman, Y. Zhang,

B. J. Hoffer, A. C. Tomac // Journal of Neuroscience Methods. - 2004. - T. 139. - Tetracycline-inducible expression systems for the generation of transgenic animals. - № 2. - С. 257-262.

116. RNA Pol III promoters—key players in precisely targeted plant genome editing / S. D. Kor, N. Chowdhury, A. K. Keot [и др.]. - Текст : электронный // Frontiers in Genetics. - 2023. - Т. 13.

- URL: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fgene.2022.989199 (дата обращения: 06.12.2023).

117. Comparative overview of RNA polymerase II and III transcription cycles, with focus on RNA polymerase III termination and reinitiation: Transcription: Vol 5, No 1. - URL: https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.4161/trns.27369 (дата обращения: 06.12.2023). - Текст : электронный.

118. Life of psi: How full-length HIV-1 RNAs become packaged genomes in the viral particles / M. Kuzembayeva, K. Dilley, L. Sardo, W.-S. Hu // Virology. - 2014. - Тт. 454-455. - Life of psi. -С. 362-370.

119. Freed, E. O. HIV-1 Gag Proteins: Diverse Functions in the Virus Life Cycle / E. O. Freed // Virology. - 1998. - Т. 251. - HIV-1 Gag Proteins. - № 1. - С. 1-15.

120. HIV expression strategies: Ribosomal frameshifting is directed by a short sequence in both maMMalian and yeast systems / W. Wilson, M. Braddock, S. E. Adams [и др.]. // Cell. - 1988. -Т. 55. - HIV expression strategies. - № 6. - С. 1159-1169.

121. Aiken, C. Pseudotyping human iMMunodeficiency virus type 1 (HIV-1) by the glycoprotein of vesicular stomatitis virus targets HIV-1 entry to an endocytic pathway and suppresses both the requirement for Nef and the sensitivity to cyclosporin A / C. Aiken // Journal of Virology. - 1997. -T. 71. - № 8. - С. 5871-5877.

122. Polybrene increases the efficiency of gene transfer by lipofection | Gene Therapy. - URL: https://www.nature.com/articles/3300652 (дата обращения: 06.12.2023). - Текст : электронный.

123. Differentiation of the SH-SY5Y Human Neuroblastoma Cell Line | Protocol. - URL: https://www.jove.com/t/53193/differentiation-of-the-sh-sy5y-human-neuroblastoma-cell-line (дата обращения: 06.12.2023). - Текст : электронный.

124. Retinoic acid-induced differentiation of cultured human neuroblastoma cells: a comparison with phorbolester-induced differentiation / S. Pahlman, A.-I. Ruusala, L. Abrahamsson [и др.]. // Cell Differentiation. - 1984. - T. 14. - Retinoic acid-induced differentiation of cultured human neuroblastoma cells. - № 2. - С. 135-144.

125. Green, M. R. Polymerase Chain Reaction (PCR) Amplification of GC-Rich Templates / M. R. Green, J. Sambrook // Cold Spring Harbor Protocols. - 2019. - Vol. 2019. - № 2. -

P. pdb.prot095141.

126. fastp: an ultra-fast all-in-one FASTQ preprocessor | Bioinformatics | Oxford Academic. -URL: https://academic.oup.com/bioinformatics/article/34/17/i884/5093234 (дата обращения: 18.12.2023). - Текст : электронный.

127. STAR: ultrafast universal RNA-seq aligner | Bioinformatics | Oxford Academic. - URL: https://academic.oup.com/bioinformatics/article/29/1/15/272537 (дата обращения: 18.12.2023). -Текст: электронный.

128. Picard Tools - By Broad Institute. - URL: https://broadinstitute.github.io/picard/index.html (дата обращения: 18.12.2023). - Текст : электронный.

129. HTSeq—a Python framework to work with high-throughput sequencing data | Bioinformatics | Oxford Academic. - URL:

https://academic.oup.com/bioinformatics/article/31/2/166/2366196 (дата обращения: 18.12.2023). - Текст: электронный.

130. DAVID: a web server for functional enrichment analysis and functional annotation of gene lists (2021 update) | Nucleic Acids Research | Oxford Academic. - URL: https://academic.oup.com/nar/article/50/W1/W216/6553115 (дата обращения: 20.12.2023). -Текст: электронный.

131. Gene set enrichment analysis: A knowledge-based approach for interpreting genome-wide expression profiles / A. Subramanian, P. Tamayo, V. K. Mootha [и др.]. // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2005. - Т. 102. - Gene set enrichment analysis. - № 43. -

C. 15545-15550.

132. Sergushichev, A. A. An algorithm for fast preranked gene set enrichment analysis using cumulative statistic calculation / A. A. Sergushichev. - bioRxiv, 2016. - URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/060012v1 (date accessed: 20.12.2023). - Text: electronic.

133. ASCL1 Is Involved in the Pathogenesis of Schizophrenia by Regulation of Genes Related to Cell Proliferation, Neuronal Signature Formation, and Neuroplasticity / D. A. Abashkin,

D. S. Karpov, A. O. Kurishev [et al.]. // International Journal of Molecular Sciences. - 2023. -Vol. 24. - № 21. - P. 15746.

134. Paquette, A. J. Constitutive expression of the neuron-restrictive silencer factor (NRSF)/REST in differentiating neurons disrupts neuronal gene expression and causes axon pathfinding errors in vivo / A. J. Paquette, S. E. Perez, D. J. Anderson // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2000. - T. 97. - № 22. - С. 12318-12323.

135. The Neuron-Restrictive Silencer Factor (NRSF): A Coordinate Repressor of Multiple Neuron-Specific Genes | Science. - URL:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.7871435?url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori:rid:crossref.org&rfr_dat=cr_pub%20%200pubmed (дата обращения: 07.12.2023). - Текст : электронный.

136. Schoenherr, C. J. Silencing is golden: negative regulation in the control of neuronal gene transcription / C. J. Schoenherr, D. J. Anderson // Current Opinion in Neurobiology. - 1995. - T. 5. - Silencing is golden. - № 5. - С. 566-571.

137. A conserved YAP/Notch/REST network controls the neuroendocrine cell fate in the lungs / Y. T. Shue, A. P. Drainas, N. Y. Li [et al.]. // Nature CoMMunications. - 2022. - Vol. 13. - № 1. -P. 2690.

138. NRSF/REST lies at the intersection between epigenetic regulation, miRNA-mediated gene control and neurodevelopmental pathways associated with Intellectual disability (ID) and Schizophrenia | Translational Psychiatry. - URL: https://www.nature.com/articles/s41398-022-02199-z (дата обращения: 07.12.2023). - Текст : электронный.

139. ASCL1 is a MYCN- and LMO1-dependent member of the adrenergic neuroblastoma core regulatory circuitry / L. Wang, T. K. Tan, A. D. Durbin [et al.]. // Nature CoMMunications. - 2019. -Vol. 10. - № 1. - P. 5622.

140. Molecular Subtypes of Primary SCLC Tumors and Their Associations With Neuroendocrine and Therapeutic Markers / S. Qu, P. Fetsch, A. Thomas [и др.]. // Journal of Thoracic Oncology. -2022. - Т. 17. - № 1. - С. 141-153.

141. The RET oncogene is a critical component of transcriptional programs associated with retinoic acid-induced differentiation in neuroblastoma | Molecular Cancer Therapeutics | American Association for Cancer Research. - URL: https://aacrjournals.org/mct/article/6/4/1300/235193/The-RET-oncogene-is-a-critical-component-of (дата обращения: 07.12.2023). - Текст : электронный.

142. Chromatin and DNA methylation dynamics during retinoic acid-induced RET gene transcriptional activation in neuroblastoma cells / T. Angrisano, S. Sacchetti, F. Natale [и др.]. // Nucleic Acids Research. - 2011. - Т. 39. - № 6. - С. 1993-2006.

143. Role of nitric oxide and related molecules in schizophrenia pathogenesis: biochemical, genetic and clinical aspects / R. F. Nasyrova, D. V. Ivashchenko, M. V. Ivanov, N. G. Neznanov. -Текст : электронный // Frontiers in Physiology. - 2015. - Т. 6. - Role of nitric oxide and related molecules in schizophrenia pathogenesis. - URL:

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2015.00139 (дата обращения: 07.12.2023).

144. A Role for Estrogen in Schizophrenia: Clinical and Preclinical Findings. - URL: https://www.hindawi.com/journals/ije/2015/615356/ (дата обращения: 07.12.2023). - Текст : электронный.