自闭症遗传学研究的最新进展

Editor Post in 2009.06, 医学进展
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张蓓 医师

自闭症, 又称“泛自闭症障碍症候群”(ASD, Autism Spectrum Disorders), 是一种复杂的大脑紊乱,病因至今众说纷纭。过去的十年里,被诊断出患有自闭症的人数增加了10倍。在美国,每150名儿童中就有一人被诊断出患有自闭症, 而男孩患自闭症的几率是女孩的4倍。这激发了医学研究人员从各个方面探索自闭症病因的巨大热情。其中,自闭症的遗传学研究正在取得不断突破。

越来越多的证据表明,自闭症和遗传有密切关系。比如,同卵双胞胎(92%)的患病一致性比率远高于异卵双胞胎(10%);自闭症儿童的弟弟妹妹也患自闭症的几率被估计是普通人群的22倍。因此,找到自闭症和基因之间的关系将会对它的诊断,治疗,和预防有深远意义。然而,由于自闭症患者在临床和基因结构上表现出的复杂性,先前的研究虽然提示了一些与自闭症易感相关的染色体位点,但没有能够持续地识别和重复增加自闭症风险的共同基因变异。

宾西法尼亚州费城儿童医院的Hakon Hakonarson博士领导的一个由美国20几个研究机构组成的团队正致力于一项迄今最大规模的关于自闭症的遗传学研究。在今年4月28日的自然<Nature>杂志上,他们报告了两项突破性研究。

第一项是整个基因组范围内的关联研究。研究团队对1204个患者和6491个对照组成员的基因组进行扫描,然后进行基因分类。他们识别出了6个与自闭症有很强相关性的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms, SNP)。这些共同基因变异位于第5号染色体上两个编码神经细胞粘附分子(cadherin 10 和cadherin 9)的基因(CDH10和 CDH9)之间。神经细胞粘附分子调控着神经细胞之间的相互联接和沟通。 CDH10被发现在大脑一些区域表达,而这些区域恰好在自闭症患者身上功能失常。这项研究提示了神经细胞粘附分子在自闭症发病机理中所起的可能的作用,并被认为是首次在基因组范围展示共同基因变异与自闭症易感的显著关联。

第二项研究扫描基因组范围内DNA片段的拷贝数变异(copy number variation, CNV)。之前发现,与自闭症相关的大多数基因表现为拷贝数的变异,也就是患者基因组的某些DNA片段要么被复制,要么被删除。这项研究揭示了9个复制或被删除的DNA片段,其中一些在此之前已经精确定位。这些CNVs位于两个生物通道中:泛素通道和神经细胞粘附分子。4种CNVs属于泛素蛋白(ubiquitin) 基因一族。泛素蛋白调控转录后修饰,能快速改变蛋白的功能和将蛋白降解,在突触传导中起着重要作用。其中的一种泛素蛋白,已经在自闭症领域里被广泛研究。这项研究提示了这两个在中枢神经系统中表达的生物通道在自闭症遗传易感中的作用。

这两项研究虽然在近期不可能很快导致新疗法的出现,但它们对自闭症的遗传学研究做出了很大的推动,并展示了相关研究的新途径。

参考文献:“自然”杂志

www.nature.com/doifinder/10.1038/nature07999

www.nature.com/doifinder/10.1038/nature07953

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