《精神類疾病及其基因檢測(cè)》關(guān)于孤獨(dú)癥的介紹

男性患自閉癥的比例大約是女性的四倍。為了弄清這種差異是否和基因有關(guān)，佳學(xué)基因檢測(cè)公司使用不同的模型，分析了47,061名自閉癥患者，評(píng)估兩類基因變異（會(huì)破壞蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的截短變異和影響氨基酸的錯(cuò)義變異）在不同性別中的影響是否有差別。

因?yàn)槟行院团栽谧蚤]癥伴隨的認(rèn)知障礙方面有差異，研究還比較了這些變異對(duì)有認(rèn)知障礙或運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩，以及沒有這些問題的患者的影響。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不管是否伴有認(rèn)知或運(yùn)動(dòng)問題，這些基因變異對(duì)自閉癥風(fēng)險(xiǎn)的影響在男女之間總體上沒有明顯差別。即使某些新生突變?cè)诔赡昴行源竽X中表達(dá)更多，這些基因在整體易感性方面也沒有表現(xiàn)出性別差異。這些基因帶來的風(fēng)險(xiǎn)，也和那些在大腦中性別表達(dá)相似、同樣重要的基因沒有太大不同。

總的來說，那些對(duì)蛋白質(zhì)影響較大的新突變，在女性中出現(xiàn)得更頻繁，是因?yàn)樗鼈兗性谝恍┡c綜合征相關(guān)、已知風(fēng)險(xiǎn)較高的關(guān)鍵基因上。

結(jié)論是：雖然自閉癥在男性中更常見，但導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)增加的罕見基因變異，在男性和女性中的作用基本一樣。

《孤獨(dú)癥的基因檢測(cè)及大數(shù)據(jù)分析》關(guān)鍵詞：

外顯子組測(cè)序、罕見變異關(guān)聯(lián)、自閉癥測(cè)序聯(lián)盟、ASC、西蒙斯基金會(huì)自閉癥基因解碼知識(shí)、SPARK

佳學(xué)基因檢測(cè)為什么致力于孤獨(dú)癥的基因檢測(cè)及大數(shù)據(jù)分析

大規(guī)模的研究表明，罕見的蛋白質(zhì)編碼基因變異會(huì)顯著增加患自閉癥的風(fēng)險(xiǎn)。與自閉癥相關(guān)的基因，特別是那些有強(qiáng)烈統(tǒng)計(jì)學(xué)或分子證據(jù)支持的基因，通常是在大腦中表達(dá)且對(duì)基因功能喪失較為敏感的基因。佳學(xué)基因檢測(cè)希望弄清楚：這些罕見變異是否會(huì)導(dǎo)致自閉癥出現(xiàn)明顯的性別差異——即男性發(fā)病率約為女性的四倍。然而，當(dāng)自閉癥患者還伴隨認(rèn)知障礙或運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩時(shí)，這種性別差異似乎不那么明顯。

自閉癥的遺傳基礎(chǔ)包括罕見變異和常見變異。研究人員通常用“傾向閾值模型”來分析這些遺傳因素如何共同影響某個(gè)特征在人群中的出現(xiàn)率。這個(gè)模型認(rèn)為，所有人的患病傾向呈正態(tài)分布，只有那些傾向超過某個(gè)閾值的人才會(huì)被診斷為自閉癥。在這種模型下，性別差異可能是因?yàn)榕缘脑\斷閾值更高，即女性需要更強(qiáng)的遺傳風(fēng)險(xiǎn)才會(huì)被確診，或者是因?yàn)槟承┗虻淖饔迷谀信胁煌?，?dǎo)致同樣的變異更容易使男性超過閾值。相比簡(jiǎn)單地比較變異頻率，這種模型可以更直接地比較不同性別群體中這些變異的“效應(yīng)大小”。

過去對(duì)12,270名自閉癥患者的分析發(fā)現(xiàn)，女性體內(nèi)的罕見、有害基因變異負(fù)擔(dān)更重。但佳學(xué)基因檢測(cè)進(jìn)一步想知道：這種差異是否真的會(huì)讓女性更容易患自閉癥。自閉癥測(cè)序聯(lián)盟（ASC）對(duì)其中近12,000名患者的分析發(fā)現(xiàn)，雖然男性中某些新生突變更常見，但這些變異對(duì)男女的致病“效應(yīng)大小”并無明顯差異。此外，自閉癥患者是否有認(rèn)知障礙或發(fā)育畸形，會(huì)影響其基因變異率。ASC對(duì)20,627名自閉癥患者的更新研究也沒有發(fā)現(xiàn)顯著的“性別與基因交互”效應(yīng)，反而表明：變異負(fù)擔(dān)更多與患者的性別和病情嚴(yán)重程度有關(guān)。由于認(rèn)知障礙在女性患者中更常見，這也可能說明其他沒有認(rèn)知障礙的女性患者可能被漏診了。佳學(xué)基因檢測(cè)正致力于厘清：性別差異是否只是反映了認(rèn)知障礙在不同性別間的分布差異。

近年來，像西蒙斯基金會(huì)支持的SPARK項(xiàng)目，提供了超過4萬名自閉癥患者的基因數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)讓研究者能更深入分析罕見變異與自閉癥及其伴隨疾病之間的關(guān)系。佳學(xué)基因檢測(cè)利用來自ASC和SPARK的外顯子測(cè)序數(shù)據(jù)，分析了這些罕見變異在不同性別中的表現(xiàn)，特別關(guān)注的是全基因組范圍的變異、高可信度的自閉癥相關(guān)基因，以及在胎兒和成年大腦中表現(xiàn)出性別差異表達(dá)的基因。分析對(duì)象包括47,061名自閉癥患者和25,593名無自閉癥的兄弟姐妹或?qū)φ諅€(gè)體。研究對(duì)這些人群中出現(xiàn)的稀有錯(cuò)義變異和蛋白截短變異進(jìn)行了性別分類分析，并進(jìn)一步研究了性別差異與是否伴有認(rèn)知或運(yùn)動(dòng)發(fā)育障礙之間的關(guān)系。

佳學(xué)基因檢測(cè)孤獨(dú)癥大數(shù)據(jù)分析方法

SPARK隊(duì)列

佳學(xué)基因檢測(cè)采用了整合版的第二代全外顯子組測(cè)序數(shù)據(jù)（稱為“iWES2”），該版本整合了五批測(cè)序數(shù)據(jù)（WES1至WES5），總共包含106,744名個(gè)體。其中有44,304人被診斷為自閉癥，其余為未患自閉癥的父母、兄弟姐妹以及少數(shù)遠(yuǎn)親。

這些樣本的具體組成如下：

• 25,386個(gè)三人家庭樣本（三人組），包括18,172名自閉癥患者和7,214名未診斷為自閉癥的個(gè)體；

• 23,346個(gè)樣本中只有一位父母接受了測(cè)序，包括17,644名自閉癥患者和5,702名未診斷者；

• 58,012個(gè)樣本未包括父母的測(cè)序數(shù)據(jù)，包括8,488名自閉癥患者和49,524名未診斷者，這些未診斷者主要是前述家庭中的父母，屬于少數(shù)多代家庭。

首先，佳學(xué)基因檢測(cè)對(duì)iWES2中所有樣本進(jìn)行了嚴(yán)格的質(zhì)量控制（QC）。具體做法包括：根據(jù)NCBI和Ensembl（MANE，版本108；基因組構(gòu)建GRCh38）的注釋，對(duì)檢測(cè)到的基因變異進(jìn)行功能注釋，只保留同義變異及更具破壞性的變異。當(dāng)一個(gè)變異影響多個(gè)基因時(shí)，選擇對(duì)其中最嚴(yán)重后果的基因進(jìn)行分析。佳學(xué)基因檢測(cè)還排除了以下類型的變異和樣本：未通過隨機(jī)森林質(zhì)量過濾器的變異；深度低（DP < 10）、基因型質(zhì)量差（GQ < 10）或等位基因頻率低（VAF < 0.25）的變異；以及在多個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)（如變異總數(shù)、單一變異數(shù)、轉(zhuǎn)換/顛換比、插入/缺失比、雜合/純合比）中表現(xiàn)異常的樣本。

接著，佳學(xué)基因檢測(cè)從數(shù)據(jù)中去除了可能已包含在ASC研究中的個(gè)體（通過識(shí)別并排除SPARK中曾參與ASC研究的樣本），還剔除了報(bào)告患有發(fā)育障礙、運(yùn)動(dòng)遲緩或認(rèn)知障礙的父母和兄弟姐妹，以及患有自閉癥的父母。為了建立一組最大的不相關(guān)的自閉癥患者（先證者）和不相關(guān)的對(duì)照樣本（兄弟姐妹），佳學(xué)基因檢測(cè)逐步排除具有最多親屬關(guān)系的個(gè)體，并優(yōu)先保留女性樣本。

在質(zhì)量控制之后，佳學(xué)基因檢測(cè)對(duì)20,236個(gè)三人組個(gè)體的基因型進(jìn)行了分析（包括13,473名自閉癥患者和6,763名未診斷者），以識(shí)別罕見的新生突變（DNM）和遺傳變異（罕見定義為SPARK和gnomAD數(shù)據(jù)庫中次要等位基因頻率<0.1%）。

此外，佳學(xué)基因檢測(cè)還進(jìn)行了補(bǔ)充分析，研究了另外18,816名兒童（父母至少一方已測(cè)序），其中13,435人患自閉癥，5,381人未確診。該分析聚焦于極罕見的遺傳變異（僅存在于一個(gè)SPARK家族中，gnomAD數(shù)據(jù)庫中沒有出現(xiàn)）。研究還包括了8,905名父母未測(cè)序的個(gè)體（6,533名自閉癥患者，2,372名未確診者）中出現(xiàn)的來源不明的極罕見變異（定義為等位基因頻率<0.005%）。

ASC隊(duì)列

該數(shù)據(jù)集的質(zhì)量控制已在大型罕見變異關(guān)聯(lián)分析的背景下進(jìn)行了描述。先前的分析主要聯(lián)合考察了兩性，使用了來自 Simons Simplex Collection 和規(guī)模較小的 ASC 家庭隊(duì)列、SPARK Pilot 和第一波外顯子組測(cè)序 (WES1) 以及瑞典和丹麥病例對(duì)照隊(duì)列的數(shù)據(jù)。從 ASC 中，佳學(xué)基因檢測(cè)獲得了按性別分層的基因水平罕見變異計(jì)數(shù)（gnomAD 次要等位基因頻率 < 0.1%） ，并根據(jù)其遺傳方式分為 DNM（在先證者或兄弟姐妹中）或遺傳變異（在先證者中傳播或未傳播）。

DNM 計(jì)數(shù)僅來自 ASC 家庭隊(duì)列中的 10,488 名個(gè)體（8,028 名自閉癥個(gè)體和 2,460 名未診斷患有自閉癥的個(gè)體），并不包括 SPARK Pilot 和 WES1 家庭中確診的個(gè)體，因此與上一節(jié)中介紹的 SPARK iWES2 數(shù)據(jù)集無關(guān)。ASC 隊(duì)列中的一些 DNM 是從較早的基因解碼中整理出來的，沒有關(guān)于遺傳等位基因的附帶信息。因此，在佳學(xué)基因檢測(cè)有 DNM 的 10,488 名個(gè)體中，有 9,929 名（7,570 名自閉癥兒童和 2,359 名兄弟姐妹）評(píng)估了遺傳變異。佳學(xué)基因檢測(cè)還從 ASC 病例對(duì)照隊(duì)列中的 14,188 名個(gè)體（5,591 名自閉癥個(gè)體和 8,597 名未診斷患有自閉癥的個(gè)體）中獲得了極罕見變異計(jì)數(shù)（等位基因頻率 = ∼0.005%）。

新生變異和遺傳變異

佳學(xué)基因檢測(cè)分析了DNM、罕見傳播變異和罕見非傳播變異，并將它們注釋為損傷性PTV、損傷性錯(cuò)義變異或同義變異。分析僅限于經(jīng)過質(zhì)量控制后在ASC和SPARK中均已注釋的17,296個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因。如果PTV出現(xiàn)在LOEUF（LoF觀測(cè)值超過預(yù)期上限分?jǐn)?shù)）得分最受限十分位數(shù)的1,742個(gè)高度LoF不耐受基因中，則認(rèn)為它們是損傷性的；如果錯(cuò)義變異的錯(cuò)義不良性、多態(tài)性和約束性（MPC）得分≥2（在所有基因中），則認(rèn)為它們是損傷性的。為了進(jìn)行額外的敏感性分析，佳學(xué)基因檢測(cè)放寬了篩選閾值，將LOEUF第二或第三十分位數(shù)的PTV （分別為1,765個(gè)和1,781個(gè)基因）和MPC得分≥1的錯(cuò)義變異納入其中。

佳學(xué)基因檢測(cè)進(jìn)行了性別分層比較（自閉癥個(gè)體與性別匹配的兄弟姐妹），以及性別間的直接比較（自閉癥女性與自閉癥男性）。SPARK和 ASC 的三人組測(cè)序個(gè)體（21,501 名自閉癥個(gè)體和 9,223 名未確診自閉癥的兄弟姐妹）對(duì)新生及罕見遺傳變異（等位基因頻率 < 0.1%）進(jìn)行了初步分析。其余數(shù)據(jù)（具有父母一方或雙方序列數(shù)據(jù)的個(gè)體）用于分析極罕見變異。

外顯子組富集

佳學(xué)基因檢測(cè)使用先證者中 DNM 率（每個(gè)樣本的 DNM）與兄弟姐妹中 DNM 率之間的比率作為富集的衡量標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于遺傳變異，佳學(xué)基因檢測(cè)計(jì)算了遺傳給先證者的父母等位基因與剩余未遺傳等位基因之間的比率。在 DNM 分析的背景下，比率為1意味著先證者和兄弟姐妹具有相同的稀有 DNM 比率；在傳播分析的背景下，它意味著存在傳播平衡（一半的稀有父母等位基因被遺傳給先證者）。為簡(jiǎn)單起見，佳學(xué)基因檢測(cè)可以將這兩個(gè)比率稱為“比率”。

為了檢驗(yàn)觀察到的與 DNM 率比 1 的偏差的重要性，佳學(xué)基因檢測(cè)使用了雙側(cè)二項(xiàng)精確檢驗(yàn)來比較先證者和兄弟姐妹中的 DNM 計(jì)數(shù)。這檢驗(yàn)了先證者中觀察到的 DNM 比例（來自先證者和兄弟姐妹的所有 DNM）是否與給定樣本量的預(yù)期比例有顯著差異（預(yù)期率 = n 個(gè)先證者/（n 個(gè)先證者 + n 個(gè)兄弟姐妹））。對(duì)于遺傳變異，佳學(xué)基因檢測(cè)使用了雙側(cè)二項(xiàng)精確檢驗(yàn)來比較先證者中已遺傳和未遺傳的等位基因計(jì)數(shù)，檢查遺傳給先證者的父母等位基因比例是否與 0.5 有顯著差異。佳學(xué)基因檢測(cè)從這些二項(xiàng)式檢驗(yàn)中獲得了率比的置信區(qū)間 (CI)。病例對(duì)照數(shù)據(jù)集中自閉癥個(gè)體與對(duì)照受試者之間變異率的比較采用與 DNM 相同的評(píng)估方法。

在對(duì)自閉癥女性和男性進(jìn)行直接測(cè)試時(shí)，佳學(xué)基因檢測(cè)使用了上述相同的方法（二項(xiàng)式檢驗(yàn)），比較了自閉癥女性中觀察到的DNM計(jì)數(shù)（即自閉癥男性和女性的總數(shù)）占總DNM計(jì)數(shù)的比例，以及考慮到所有自閉癥個(gè)體中女性的比例而預(yù)期的比例。對(duì)于遺傳分析，佳學(xué)基因檢測(cè)計(jì)算了自閉癥女性的父母等位基因總數(shù)與自閉癥男性和女性的父母等位基因總數(shù)之間的比率，并將其作為二項(xiàng)式檢驗(yàn)的預(yù)期比率，該檢驗(yàn)比較了自閉癥女性中已傳遞的變異計(jì)數(shù)與（自閉癥男性和女性中）已傳遞的變異總數(shù)。

佳學(xué)基因檢測(cè)在SPARK和ASC中分別對(duì)每種性別進(jìn)行了這些檢驗(yàn)，并使用率比的逆方差加權(quán)平均值對(duì)性別分層比較的率比進(jìn)行了薈萃分析。在這些全外顯子組比較中，對(duì)來自以下組的54個(gè)檢驗(yàn)（使用Bonferroni校正）的二項(xiàng)式檢驗(yàn)的p值進(jìn)行了保守校正：三個(gè)性別分層比較（男性、女性和性別差異）、三個(gè)隊(duì)列（ASC、SPARK和兩者的薈萃分析）、三個(gè)變異類別（同義、錯(cuò)義和蛋白質(zhì)截短）以及兩種遺傳模型（從頭遺傳和傳遞遺傳）。佳學(xué)基因檢測(cè)還使用了Benjamini-Hochberg錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率（FDR）調(diào)整，因?yàn)榭紤]到薈萃分析估計(jì)值的非獨(dú)立性，Bonferroni校正較為保守。佳學(xué)基因檢測(cè)在圖中用星號(hào)來表示p值是在 Bonferroni 校正后 ( ∗∗∗ ) 、FDR 調(diào)整后 ( ∗∗ ) 還是僅在校正前 ( ∗ ) 是否 <0.05。

變體責(zé)任

假設(shè)自閉癥的易感性具有加性，且在一般人群中呈正態(tài)分布，那么攜帶特定變異的個(gè)體的平均易感性與一般人群的平均易感性之間的差異，就是衡量這些變異的平均效應(yīng)大小的指標(biāo)，即估計(jì)這組變異在易感性尺度上對(duì)攜帶這些變異的個(gè)體（平均而言）的影響程度。這種變異易感性可以根據(jù)基因解碼隊(duì)列中的變異率估算出來，正如之前所述。

佳學(xué)基因檢測(cè)使用的自閉癥人口患病率估計(jì)值為男性 2.5%（1/40），男女患病率之比為 4:1。佳學(xué)基因檢測(cè)采用二項(xiàng)式檢驗(yàn)比較先證者和兄弟姐妹（如上所述）中的變異計(jì)數(shù)獲得的p值，并估計(jì)平均責(zé)任估計(jì)值的標(biāo)準(zhǔn)誤差，隨后估計(jì) 95% 置信區(qū)間。這些計(jì)算分別針對(duì)每個(gè)性別和每個(gè)隊(duì)列進(jìn)行，然后在隊(duì)列之間進(jìn)行薈萃分析。為了直接比較自閉癥女性和男性，佳學(xué)基因檢測(cè)計(jì)算了分別在女性和男性先證者中獲得的變異責(zé)任估計(jì)值之間的差異（Z分?jǐn)?shù)差異）。佳學(xué)基因檢測(cè)以類似于全外顯子組富集（54 次檢驗(yàn)）的方式校正了多重檢驗(yàn)的p值。

此外，佳學(xué)基因檢測(cè)還探究了移除由 SFARI 20 基因庫（以下簡(jiǎn)稱 SFARI 基因）篩選出的 354 個(gè)高置信度和綜合征性常染色體基因（以下簡(jiǎn)稱 SFARI 基因）是否能夠揭示任何性別偏向的外顯子組變異傾向。在女性具有高于男性傾向閾值的模型（“不同閾值”模型）下，一個(gè)基因或一組基因中破壞性突變的性別比例（即女性中發(fā)生率更高）與這些突變的外顯率呈負(fù)相關(guān)，其中高外顯率突變?cè)谂灾懈鼮槠毡?。由?SFARI 基因構(gòu)成了一組自閉癥外顯率高于其他基因的基因，因此預(yù)計(jì)它們?cè)谟^察到的尺度上會(huì)表現(xiàn)出更高的性別偏見（但對(duì)傾向性的影響相似）。因此，移除這些基因?qū)⒇S富分析，使其包含介導(dǎo)降低自閉癥風(fēng)險(xiǎn)的基因，有助于突出任何潛在的性別偏見（如果存在的話），從而在傾向性尺度上對(duì)其效應(yīng)大小的影響。如果 SFARI 基因集中的 PTV 出現(xiàn)在 218 個(gè)高度 LoF 不耐受的 SFARI 基因中（在最不耐受的 LOEUF 十分位數(shù)中），則認(rèn)為它們是有害的，而如果錯(cuò)義變異的 MPC 評(píng)分≥2（在所有 354 個(gè)基因中），則認(rèn)為它們是有害的。

自閉癥伴有認(rèn)知障礙

為了探索遺傳結(jié)構(gòu)如何因表型而異，佳學(xué)基因檢測(cè)將 ASC 和 SPARK 隊(duì)列中的自閉癥患者分為：伴有認(rèn)知障礙的自閉癥患者，以及認(rèn)知發(fā)育正?；蛭磮?bào)告信息進(jìn)行分類的自閉癥患者（參見補(bǔ)充方法第 2 部分）。然后，佳學(xué)基因檢測(cè)將這些患者與未確診自閉癥的兄弟姐妹作為對(duì)照進(jìn)行了比較。

在ASC隊(duì)列中，佳學(xué)基因檢測(cè)利用了預(yù)先定義的共存認(rèn)知障礙類別。佳學(xué)基因檢測(cè)分別檢測(cè)了伴有認(rèn)知障礙（ASC將其定義為智商（IQ）總分<70，這是一個(gè)表示智力障礙/認(rèn)知障礙的人類表型本體論術(shù)語，或一個(gè)表示此診斷的國(guó)際疾病分類代碼）的自閉癥患者的罕見變異富集情況。其余認(rèn)知障礙狀態(tài)不明的自閉癥患者以及智商處于邊緣和平均水平的自閉癥患者被歸為一組。在DNM分析中，有1,519名自閉癥男性和387名自閉癥女性患有認(rèn)知障礙（6,615名自閉癥男性中約占23%，1,413名自閉癥女性中約占27%；女性與男性認(rèn)知障礙的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)=1.19）。在過度傳播分析中，未納入先前發(fā)表的以DNM為重點(diǎn)的基因解碼數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示有1,357名自閉癥男性和335名自閉癥女性患有認(rèn)知障礙（約占6,249名自閉癥男性的22%，約占1,321名自閉癥女性的25%；相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)=1.17）。（參見圖S4和表S11，了解各參與ASC站點(diǎn)中患有認(rèn)知障礙的自閉癥個(gè)體的百分比。）

佳學(xué)基因檢測(cè)對(duì)SPARK個(gè)體的分類方式與ASC大致相似，即將認(rèn)知障礙患者（自述診斷為認(rèn)知障礙或智商<70）分為一組，將無認(rèn)知障礙或認(rèn)知障礙狀態(tài)不明的患者分為另一組。SPARK三組中，10,482名男性（n  = 2,424）中認(rèn)知障礙患者的比例約為23%，2,991名女性（n  = 775）中認(rèn)知障礙患者的比例約為26%，相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)為1.12。

在估計(jì)患有自閉癥和認(rèn)知障礙的人群的責(zé)任時(shí)，佳學(xué)基因檢測(cè)使用觀察到的患有認(rèn)知障礙的自閉癥患者的百分比來縮放性別特定的人群患病率，即使用男性患病率估計(jì)值約 0.58%（23% × 2.5%）和女性患病率估計(jì)值約 0.16%（26% × 0.625%）來計(jì)算責(zé)任；佳學(xué)基因檢測(cè)將這些估計(jì)值從每種性別的自閉癥總患病率中減去，以估計(jì)第二組無認(rèn)知障礙或認(rèn)知障礙狀況不明的自閉癥患者的責(zé)任。從女性特定的估計(jì)值中減去男性特定的Z分?jǐn)?shù)，以評(píng)估性別差異。

這種表型分組并未考慮運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩——另一種重要的共病癥狀。2為了彌補(bǔ)這些不足，佳學(xué)基因檢測(cè)在SPARK中進(jìn)行了一項(xiàng)單獨(dú)的分析，該分析擁有更詳細(xì)的表型數(shù)據(jù)。具體而言，佳學(xué)基因檢測(cè)將自閉癥患者分為兩組：一組患有認(rèn)知或運(yùn)動(dòng)障礙，另一組不患有這些疾病，并排除了狀況不明的患者（參見補(bǔ)充方法部分2.2）。

在這里，SPARK 個(gè)體報(bào)告智商低于 80、認(rèn)知障礙（報(bào)告的專業(yè)診斷為智力障礙、認(rèn)知障礙、全面發(fā)育遲緩或邊緣性智力功能）或運(yùn)動(dòng)遲緩（報(bào)告的專業(yè)診斷為行走遲緩或發(fā)育性協(xié)調(diào)障礙）構(gòu)成“運(yùn)動(dòng)或認(rèn)知障礙自閉癥”組（4,209 人三人組已測(cè)序，4,714 人父母一方已測(cè)序，1,778 人父母未測(cè)序）。佳學(xué)基因檢測(cè)選擇 80 作為 IQ 截止值，因?yàn)橹坝腥颂岢?，基于此截止值?SPARK 中定義認(rèn)知障礙可以最大限度地減少平均智商和邊緣智商個(gè)體的組合，并且智力障礙的診斷并不一定需要智商 < 70。21報(bào)告未患有任何這些并發(fā)疾病的個(gè)體組成了“無運(yùn)動(dòng)或認(rèn)知障礙的自閉癥”組（7,420 個(gè)三人組測(cè)序，6,938 個(gè)父母中有一個(gè)測(cè)序，2,141 個(gè)父母沒有測(cè)序），而那些缺少這些表型數(shù)據(jù)的人（ 1,844個(gè)三人組測(cè)序，1,756 個(gè)父母中有一個(gè)測(cè)序，2,615 個(gè)父母沒有測(cè)序）被視為未分類。

在SPARK數(shù)據(jù)庫中可分類的11,630名自閉癥患者中，約36%屬于伴有運(yùn)動(dòng)或認(rèn)知障礙的自閉癥組（三組間：男性35%，女性40%）。對(duì)于伴有運(yùn)動(dòng)或認(rèn)知障礙的自閉癥組，佳學(xué)基因檢測(cè)使用患病率估計(jì)值來估算其患病風(fēng)險(xiǎn)，男性約為0.88%（35% × 2.5%），女性約為0.25%（40% × 0.625%）；對(duì)于不伴有運(yùn)動(dòng)或認(rèn)知障礙的自閉癥組，佳學(xué)基因檢測(cè)使用患病率估計(jì)值來估算其患病風(fēng)險(xiǎn)，男性約為1.63%（2.5% - 0.88%），女性約為0.38%（0.625% - 0.25%）。從女性的患病率估計(jì)值中減去男性的Z分?jǐn)?shù)，以評(píng)估性別差異。

基因集負(fù)擔(dān)

佳學(xué)基因檢測(cè)評(píng)估了 SFARI 基因和具有性別偏向表達(dá)的基因中的罕見變異負(fù)擔(dān)，這些基因來自對(duì)兩個(gè)人類胎兒皮質(zhì)組織的大量 RNA 測(cè)序 (RNA-seq) 數(shù)據(jù)集或兩個(gè)成年人皮質(zhì)組織的大量 RNA-seq 數(shù)據(jù)集的薈萃分析。佳學(xué)基因檢測(cè)直接檢查了這些基因集，并評(píng)估了觀察到的富集程度與從剩余蛋白質(zhì)編碼基因中選擇的類似大小的基因集的預(yù)期負(fù)擔(dān)。對(duì)于每個(gè)測(cè)試的基因集，佳學(xué)基因檢測(cè)選擇一個(gè)與 LoF 約束、大腦表達(dá)和編碼序列長(zhǎng)度分布相匹配的隨機(jī)基因集并計(jì)數(shù) DNM、傳播變異和未傳播變異。佳學(xué)基因檢測(cè)將此過程重復(fù) 10,000 次并取平均比率（先證者和兄弟姐妹中 DNM 計(jì)數(shù)之間的比率或先證者中傳播與未傳播的比率），然后將該比率用作二項(xiàng)式檢驗(yàn)中的預(yù)期比率如上所述。具體來說，佳學(xué)基因檢測(cè)檢驗(yàn)了先證者與兄弟姐妹之間DNM發(fā)生率與該基因集的置換平均預(yù)期比率（而非全外顯子組分析中使用的樣本量比率）之間的差異，并同樣檢驗(yàn)了罕見變異的過度傳播與給定基因集的置換平均預(yù)期已傳播與未傳播比率（而非全外顯子組分析中使用的0.5）之間的差異。佳學(xué)基因檢測(cè)還使用了這10,000個(gè)置換的平均變異發(fā)生率（而非兄弟姐妹中的變異發(fā)生率）來估計(jì)歸因于某個(gè)基因集的變異傾向，該傾向超過匹配基因的預(yù)期。

共存發(fā)育困難的影響

認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)障礙在自閉癥女性中更為常見，直接比較同時(shí)存在運(yùn)動(dòng)/認(rèn)知障礙和無共存障礙的自閉癥患者，有助于理解是否存在性別差異導(dǎo)致出現(xiàn)此類表型的傾向。本文中，佳學(xué)基因檢測(cè)使用了一個(gè)不同的閾值模型，其中這些共存疾病是特征，患有這些疾病的自閉癥患者是先證者，而沒有這些疾病的自閉癥患者是對(duì)照者。佳學(xué)基因檢測(cè)僅在SPARK中進(jìn)行這些比較（即刪除信息未知的人群），而不是將SPARK和ASC中存在認(rèn)知障礙的患者與無認(rèn)知障礙或認(rèn)知障礙狀態(tài)未知的患者進(jìn)行比較，因?yàn)檫@種分組可能會(huì)低估兩組之間的差異（導(dǎo)致結(jié)果解釋困難）。佳學(xué)基因檢測(cè)假設(shè)女性患病率為0.4，男性患病率為0.35（SPARK三人組中觀察到的患病率），從而估算了自閉癥患者患運(yùn)動(dòng)或認(rèn)知障礙的性別分層傾向。為了驗(yàn)證該分析的結(jié)論可能會(huì)因使用自閉癥患者作為對(duì)照對(duì)象（例如，碰撞偏差）而產(chǎn)生混淆，佳學(xué)基因檢測(cè)利用了 31,565 名確診為各種神經(jīng)發(fā)育障礙 (NDD) 的兒童的已發(fā)表的 DNM ，并將觀察到的破壞性蛋白質(zhì)截短和錯(cuò)義 DNM 計(jì)數(shù)與突變模型的預(yù)期計(jì)數(shù)進(jìn)行了比較，以估計(jì)歸因于這些變異的責(zé)任，假設(shè) NDD 的人口患病率為，男性為 2%，女性為 1.5%（在該 NDD 隊(duì)列中觀察到的性別比為 ∼1.3）。

基因解碼結(jié)果

佳學(xué)基因檢測(cè)檢查了21,501 名自閉癥患者（13,473 名來自 SPARK，8,028 名來自 ASC）和 9,223 名兄弟姐妹（6,763 名來自 SPARK，2,460 名來自 ASC）的隊(duì)列中外顯子組范圍內(nèi)和特定基因集中的常染色體新生和罕見遺傳變異（次要等位基因頻率 < 0.1%）的負(fù)擔(dān)。在這些三人組測(cè)序的個(gè)體中，自閉癥先證者和未診斷患有自閉癥的兄弟姐妹之間的性別分層同義變異率（每個(gè)樣本的變異）是可比的（即率比與 1 沒有顯著差異），而自閉癥先證者中高度 LoF 不耐受基因中新生高置信 PTV 的比率（以下稱為損害性 PTV）和 MPC 評(píng)分≥ 2 的錯(cuò)義變異（損害性錯(cuò)義）較高。自閉癥女性的損傷性變異發(fā)生率高于自閉癥男性，尤其是新生變異，盡管在SPARK和ASC中程度不同。過度傳播在損傷性PTV中最為明顯。對(duì)13,435名擁有單親序列數(shù)據(jù)的自閉癥患者和12,125名沒有雙親序列數(shù)據(jù)的自閉癥患者的超罕見變異進(jìn)行的額外分析也顯示損傷性PTV富集。

佳學(xué)基因檢測(cè)對(duì)兩性之間的 DNM 和遺傳變異進(jìn)行了比較（圖 1），該比較重現(xiàn)了這些隊(duì)列中已知的破壞性 PTV（在第一個(gè) LOEUF 十分位數(shù)中）和錯(cuò)義變異（MPC ≥ 2）的性別差異富集模式。當(dāng)前ASC隊(duì)列2 的一個(gè)子集中進(jìn)行的先前基因解碼表明，在檢查高度 LoF 不耐受基因（在該基因解碼中定義為 LoF 不耐受的概率 [pLI] ≥ 0.995）中的 PTV 時(shí)，DNM 率的性別偏見最強(qiáng)，但在不太不耐受的基因中并不顯著。同樣，在檢測(cè)第二和第三LOEUF十分位數(shù)中的其他基因或 MPC 得分較低（MPC ≥ 1）的錯(cuò)義 DNM時(shí)，佳學(xué)基因檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)在觀察量表上存在顯著的性別偏差（圖 S8；表 S14）。然而，這些比較（率比）并未考慮特征患病率的差異。因此，佳學(xué)基因檢測(cè)接下來檢驗(yàn)了觀察量表上的性別差異是否轉(zhuǎn)化為易感性的性別差異，從而可以比較不同特征患病率組之間的效應(yīng)大小。

罕見變異外顯子組范圍內(nèi)的遺傳傾向存在性別差異

在這里，佳學(xué)基因檢測(cè)重點(diǎn)關(guān)注薈萃分析（ASC 和 SPARK）隊(duì)列（圖 1 A），總樣本量為 4,404 名自閉癥女性（對(duì)比 4,707 名女性兄弟姐妹）和 17,097 名自閉癥男性（對(duì)比 4,516 名男性兄弟姐妹）。盡管與男性相比，自閉癥女性中損傷性蛋白截?cái)嗪湾e(cuò)義 DNM 的富集率（率比）相對(duì)較高（圖 1 B），但佳學(xué)基因檢測(cè)并未發(fā)現(xiàn)男性衍生和女性衍生的責(zé)任估計(jì)值之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著差異，無論是在測(cè)試第一個(gè) LOEUF 十分位數(shù)中的損傷性 PTV和MPC 得分 ≥ 2 的錯(cuò)義變體時(shí)（圖 1），還是在使用寬松的過濾器包括第二和第三個(gè) LOEUF 十分位數(shù)中的 PTV和MPC得分≥ 1 的錯(cuò)義變體時(shí)。

具體來說，在自閉癥女性和自閉癥男性之間，破壞性蛋白質(zhì)截?cái)?DNM（第一個(gè) LOEUF 十分位數(shù)）對(duì)責(zé)任量表的效應(yīng)大小沒有顯著差異（Z性別差異 = 0.90; 95％CI = -0.0684 至 0.25; p  = 0.27），破壞性錯(cuò)義 DNM（MPC ≥ 2）的效應(yīng)大小也沒有顯著差異（Z性別差異 = 0.093; 95％CI = -0.014 至 0.20; p  = 0.087）。同樣，在比較自閉癥先證者與所有兄弟姐妹（而不是性別匹配的兄弟姐妹）或性別不一致的兄弟姐妹之間的 DNM 率時(shí)，性別之間的責(zé)任沒有顯著差異。

罕見的遺傳性損傷性PTV在女性和男性中都表現(xiàn)出顯著的致病傾向，但這些效應(yīng)大小在兩性之間并無顯著差異（Z性別差異 = 0.013；95% CI = −0.037 至 0.062；p  = 0.62）。遺傳性損傷性錯(cuò)義變異在男性中的責(zé)任感高于女性。然而，這種差異很小，且僅在校正54次多重檢驗(yàn)之前才具有顯著性（Z性別差異 = −0.013，95% CI = −0.00052 至 −0.026 ； p  = 0.041；FDR校正后p  = 0.096；Bonferroni校正后p  = 1）。男性中傳播和未傳播的同義等位基因存在輕微不平衡（Z男性 = 0.0016；95% CI = 0.0007 至 0.0026），但這不太可能影響主要結(jié)論（即沒有顯著的性別差異）。

圖 1中按性別分層的隊(duì)列水平效應(yīng)大小與薈萃分析估計(jì)值基本一致，但遺傳性損傷性 PTV 除外；這些 PTV 僅在 SPARK 中表現(xiàn)出顯著的致病傾向（圖 1 C）。盡管 ASC 隊(duì)列在外顯子組范圍內(nèi)未表現(xiàn)出遺傳性損傷性 PTV 的顯著富集，但在已知的自閉癥易感基因中，遺傳性損傷性 PTV 顯著富集（即，在 354 個(gè) SFARI 基因中，218 個(gè)高度 LoF 不耐受基因中存在高置信度 PTV）。相反，去除 SFARI 基因并沒有改變關(guān)于 DNM和罕見遺傳變異平均致病傾向（缺乏）性別差異的總體結(jié)論。

佳學(xué)基因檢測(cè)注意到，SPARK 中自閉癥女性的同義 DNM 與自閉癥有關(guān)（Z  = 0.046；95% CI = 0.01 至 0.082；p  = 0.011），但在薈萃分析中并未持續(xù)存在（Z  = 0.036；95% CI = 0.0055 至 0.067；p = 0.052）（見圖1B 中的“易感性” ）。在 SPARK 中限制為超稀有等位基因控制了同義 DNM 中的這種虛假信號(hào)。

在SPARK和ASC隊(duì)列的其他子集中進(jìn)行的全外顯子組分析重申了三人組分析的結(jié)果。簡(jiǎn)而言之，在SPARK中，對(duì)于擁有父母一方序列數(shù)據(jù)的自閉癥患者，在經(jīng)過多重檢驗(yàn)校正后，超罕見遺傳變異的平均效應(yīng)大小在性別之間沒有顯著差異。同樣，在ASC病例對(duì)照隊(duì)列或SPARK中沒有父母序列數(shù)據(jù)的自閉癥患者中，超罕見變異所帶來的平均易感性也沒有顯著的性別差異。

為了檢驗(yàn)?zāi)赣H和父親在極罕見的父母等位基因（在父母一方出現(xiàn)而在 gnomAD 中未出現(xiàn)）的負(fù)擔(dān)、傳遞和責(zé)任方面是否存在差異，佳學(xué)基因檢測(cè)利用 ASC（n  = 7,570 × 2）和 SPARK（n  = 13,473 × 2）中三人組測(cè)序的親子對(duì)數(shù)據(jù)，以及 SPARK（n  = 13,435）中的其他雙重測(cè)序?qū)Φ臄?shù)據(jù)，并評(píng)估了 55,521 對(duì)自閉癥兒童非自閉癥父母對(duì)的原生父母效應(yīng)。盡管自閉癥患者的母親與父親相比，具有損傷性極稀有蛋白截短（率比 = 1.15，95% CI = 1.08 至 1.22，p  = 2.67 × 10 −6）和損傷性錯(cuò)義極稀有（率比 = 1.06，95% CI = 1.03 至 1.09，p  = 3.0 × 10 −5）變異的負(fù)擔(dān)顯著較高，但遺傳等位基因的傳遞率和對(duì)遺傳傾向性的影響大小在父母性別之間沒有顯著差異（p  > 0.05）。

概括而言，在對(duì)來自ASC和SPARK的三人組測(cè)序個(gè)體進(jìn)行的薈萃分析中，損傷性新生蛋白截?cái)嗤蛔兒湾e(cuò)義突變以及遺傳性PTV所導(dǎo)致的平均致病風(fēng)險(xiǎn)并未顯示出顯著的性別差異。遺傳的損傷性錯(cuò)義變異在男性中導(dǎo)致更高的致病風(fēng)險(xiǎn)，但這種差異幅度非常小，并且僅在考慮多重檢驗(yàn)之前才顯著。在另一組來自SPARK的自閉癥個(gè)體中，檢查其超罕見變異的遺傳情況（這些個(gè)體擁有來自父母一方的序列數(shù)據(jù)）、同時(shí)檢查所有三重/雙重測(cè)序的親子對(duì)，或在其余的病例對(duì)照分析（ASC病例對(duì)照隊(duì)列和SPARK中沒有父母序列數(shù)據(jù)的自閉癥個(gè)體）中，均未觀察到這種差異。接下來，佳學(xué)基因檢測(cè)檢查了在考慮同時(shí)發(fā)生的認(rèn)知障礙時(shí)，罕見變異的風(fēng)險(xiǎn)是否有所不同。

有或無認(rèn)知障礙的自閉癥患者的外顯子組負(fù)擔(dān)

SPARK 和 ASC 隊(duì)列均包括具有不同程度認(rèn)知障礙的自閉癥患者。與自閉癥男性相比，自閉癥女性同時(shí)發(fā)生認(rèn)知障礙的可能性更高（ASC 隊(duì)列的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)為 1.17，SPARK 為 1.12）；反過來，患有認(rèn)知障礙的自閉癥患者比沒有認(rèn)知障礙的自閉癥患者更有可能出現(xiàn)高影響力的 DNM。佳學(xué)基因檢測(cè)假設(shè)，在檢查有和沒有認(rèn)知障礙的混合個(gè)體時(shí)看到的損害性 DNM 率比的性別差異可能反映了兩性之間認(rèn)知障礙相對(duì)頻率的差異。因此，佳學(xué)基因檢測(cè)在 ASC 和 SPARK 三人組中進(jìn)行了全外顯子組比較，并按同時(shí)發(fā)生的認(rèn)知障礙分層。具體來說，佳學(xué)基因檢測(cè)將一組同時(shí)存在認(rèn)知障礙的自閉癥患者和另一組沒有認(rèn)知障礙或狀態(tài)未知的個(gè)體（因?yàn)槭褂矛F(xiàn)有的 ASC 數(shù)據(jù)無法區(qū)分這些個(gè)體）與同一組兄弟姐妹進(jìn)行了比較，然后對(duì) ASC 和 SPARK 之間的結(jié)果進(jìn)行了薈萃分析（圖 2 A）。

在這項(xiàng)薈萃分析中（圖 2），損傷性蛋白質(zhì)截短的 DNM 在具有認(rèn)知障礙的人群中表現(xiàn)出觀察到的性別差異（率比性別差異 = 1.68，95% CI = 1.28 至 2.20，p  = 1.8 × 10 −4，Bonferroni 校正p  = 0.02），并且在較小程度上，在沒有認(rèn)知困難的人群中表現(xiàn)出差異（率比性別差異 = 1.4，95% CI = 1.14 至 1.71，p  = 0.0012，F(xiàn)DR 調(diào)整后p  = 0.0037，Bonferroni 校正p  = 0.12）。在具有認(rèn)知障礙的人群中，損害性錯(cuò)義 DNM 發(fā)生率沒有顯著的性別差異（率比性別差異 = 1.06；95% CI = 0.80 至 1.39；p  = 0.69）。然而，女性中損害性錯(cuò)義 DNM 的發(fā)生率明顯高于無認(rèn)知障礙的男性（率比性別差異 = 1.27，95% CI = 1.06 至 1.51，p  = 0.0080，F(xiàn)DR 調(diào)整后p  = 0.021，Bonferroni 校正后p  = 0.86）。在責(zé)任量表上，按認(rèn)知障礙分層后，兩性之間損害性蛋白質(zhì)截短和錯(cuò)義 DNM 的薈萃分析效應(yīng)大小沒有顯著差異（p  > 0.05）（圖 2 B）。罕見遺傳變異在過度傳播和責(zé)任方面沒有表現(xiàn)出顯著的性別差異（圖 2 C）。

在佳學(xué)基因檢測(cè)對(duì)所有自閉癥個(gè)體的分析中，當(dāng)去除 SFARI 基因時(shí)，外顯子組范圍內(nèi)的 DNM 負(fù)擔(dān)沒有顯著的性別差異，為了跟進(jìn)這一發(fā)現(xiàn)，佳學(xué)基因檢測(cè)對(duì)有和沒有認(rèn)知障礙的個(gè)體進(jìn)行了類似的分析（即去除 SFARI 基因）。為此，佳學(xué)基因檢測(cè)對(duì) ASC 和 SPARK 進(jìn)行了薈萃分析，并增加了額外的寬松變異過濾器來檢查效應(yīng)大小較小的變異。佳學(xué)基因檢測(cè)沒有發(fā)現(xiàn)有害新生和罕見遺傳變異的負(fù)擔(dān)有任何顯著的性別差異，無論是在觀察量表還是責(zé)任量表上，這再次重申了觀察到的外顯子組范圍內(nèi)的 DNM 率差異主要是由 SFARI 基因驅(qū)動(dòng)的。

另一方面，單獨(dú)檢查 SFARI 基因時(shí)，女性認(rèn)知障礙患者的破壞性 DNM 率明顯高于男性（沒有認(rèn)知障礙的患者也存在這種現(xiàn)象，但程度較輕），并且 DNM 率的性別偏差明顯高于匹配基因的預(yù)期值。盡管如此，在責(zé)任量表上，這些 DNM 的薈萃分析效應(yīng)大小在兩性之間并沒有顯著差異，該基因集中罕見遺傳變異所帶來的責(zé)任也沒有顯著差異。此外，在經(jīng)過多重檢驗(yàn)校正后，佳學(xué)基因檢測(cè)沒有發(fā)現(xiàn)人類胎兒皮質(zhì)（117 個(gè)女性偏向基因和 305 個(gè)男性偏向基因）或成人皮質(zhì)（2,427 個(gè)女性偏向基因和 2,852 個(gè)男性偏向基因）中性別偏向差異表達(dá)基因中新生和罕見遺傳變異所帶來的傾向性存在顯著的性別差異。這些性別差異表達(dá)基因的平均效應(yīng)大?。ㄔ趦蓚€(gè)尺度上）并不顯著高于在編碼長(zhǎng)度、LoF 約束和性別平均表達(dá)水平匹配的相似大小的基因集中測(cè)得的效應(yīng)大小。

佳學(xué)基因檢測(cè)對(duì) SPARK 亞群進(jìn)行了全外顯子組比較，這些亞群按同時(shí)發(fā)生的認(rèn)知困難和運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩分層（均與 SPARK 中未被診斷為自閉癥的同一組兄弟姐妹進(jìn)行比較），同時(shí)剔除了運(yùn)動(dòng)/認(rèn)知障礙狀況不明的患者（圖 3 A）。簡(jiǎn)而言之，在患有運(yùn)動(dòng)/認(rèn)知困難的人群中（圖 3），佳學(xué)基因檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的結(jié)果與認(rèn)知障礙的先證者的結(jié)果相似（即在責(zé)任量表上的效應(yīng)大小相當(dāng)）（圖 2）。SFARI 基因的結(jié)果也與佳學(xué)基因檢測(cè)按認(rèn)知障礙分層時(shí)看到的結(jié)果一致。

與性別匹配的兄弟姐妹相比，同義 DNM 在沒有運(yùn)動(dòng)或認(rèn)知障礙的自閉癥女性中更為普遍（Z  = 0.069；95% CI = 0.028 至 0.11；p  = 9.9 × 10 −4），但在患有這些疾病的自閉癥女性中并不常見（Z  = −0.018；95% CI = −0.068 至 0.033；p  = 0.50）（見圖3B中的“責(zé)任” ）。在評(píng)估遺傳祖先匹配良好的樣本中的超罕見 DNM 時(shí)沒有觀察到這種虛假關(guān)聯(lián)（Z  = 0.029；95% CI = −0.041 至 0.099；p  = 0.42）。

在 SPARK 中，盡管分組更為嚴(yán)格（剔除狀態(tài)未知的人群并考慮運(yùn)動(dòng)困難），但按共存認(rèn)知障礙分層后，損害性 DNM 率（觀察量表）沒有顯著的性別差異（圖 2B和3B中的 SPARK）。由于這與 ASC 隊(duì)列（圖2B中的 ASC）中看到的情況不同，佳學(xué)基因檢測(cè)在 SPARK 中進(jìn)行了置換分析，結(jié)果表明男性和女性共存困難發(fā)生率的差異并不是導(dǎo)致觀察量表上 DNM 率性別差異的原因。在同時(shí)考慮認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)困難時(shí)，損害性罕見遺傳變異所帶來的傾向（圖 3C）與佳學(xué)基因檢測(cè)僅按認(rèn)知障礙對(duì)隊(duì)列進(jìn)行分層時(shí)相當(dāng)（圖 2C）。同樣，在考慮多重檢驗(yàn)后，這些變異的效應(yīng)大小沒有顯著的性別差異。在根據(jù)認(rèn)知或運(yùn)動(dòng)障礙進(jìn)行分層后，佳學(xué)基因檢測(cè)沒有觀察到 SPARK 中剩余的自閉癥個(gè)體中極罕見損傷性變異的率比存在顯著的性別差異，這些個(gè)體的父母中有一個(gè)進(jìn)行了測(cè)序或父母中沒有進(jìn)行測(cè)序。

綜上所述，佳學(xué)基因檢測(cè)在SPARK和ASC家族隊(duì)列的薈萃分析中發(fā)現(xiàn)，無論是在按共存認(rèn)知障礙分層之前還是之后，在自閉癥男性和女性患者中，損傷性新生和罕見遺傳變異在易感性量表上的外顯子組效應(yīng)大小均無顯著差異。在觀察到的量表上，損傷性蛋白截短型非顯性變異（DNM）和共存認(rèn)知障礙的患者中，遺傳負(fù)擔(dān)的性別差異最為顯著。這些差異是由高置信度基因和綜合征型自閉癥易感基因驅(qū)動(dòng)的，這些基因的效應(yīng)大小顯著高于與LoF限制和腦表達(dá)匹配的類似大小的基因。

罕見變異不足以達(dá)到自閉癥的責(zé)任門檻

一個(gè)關(guān)鍵問題是，破壞性新生變異和罕見變異所傳遞的遺傳傾向本身是否足以導(dǎo)致自閉癥，這需要跨越男性約 2 個(gè)單位的責(zé)任閾值，女性則需要更高。為此，佳學(xué)基因檢測(cè)在此考慮了第一個(gè) LOEUF 十分位數(shù)（影響最大的類別）中蛋白質(zhì)截短 DNM 的效應(yīng)大小（圖2 B）。對(duì)于患有自閉癥和認(rèn)知障礙的人，外顯子組平均效應(yīng)大小在女性中為 0.66（95% CI = 0.54 至 0.78），在男性中為 0.53（95% CI = 0.42 至 0.64），SFARI 基因的效應(yīng)大小在女性中為 1.34 單位（95% CI = 1.1 至 1.57），在男性中為 1.26（95% CI = 1.03 至 1.50）。在無認(rèn)知障礙或認(rèn)知狀態(tài)未知的人群中觀察到的效應(yīng)值較?。ㄍ怙@子組寬度約為0.5，自閉癥易感基因?qū)挾燃s為1）。當(dāng)佳學(xué)基因檢測(cè)在SPARK中檢測(cè)患有或不患有運(yùn)動(dòng)/認(rèn)知障礙的自閉癥個(gè)體時(shí)，也獲得了類似的估計(jì)值（圖3 B）。因此，在這些個(gè)體群體中，這些罕見變異本身都不足以導(dǎo)致自閉癥。

為了更好地理解自閉癥共病認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)障礙遺傳易感性的性別差異，佳學(xué)基因檢測(cè)在SPARK基因解碼中比較了患有運(yùn)動(dòng)/認(rèn)知障礙的先證者與未患這些共病障礙的先證者。之前與非自閉癥兄弟姐妹的比較，旨在檢驗(yàn)自閉癥本身的易感性，而本次分析則衡量了已確診自閉癥患者的共病障礙易感程度，以及這種易感程度是否因性別而異。本基因解碼采用了不同的閾值模型，其中這些共病障礙在自閉癥男性中的患病率為0.35，在女性中的患病率為0.40，也就是說，女性的閾值較低，因?yàn)榛加羞\(yùn)動(dòng)/認(rèn)知障礙的女性人數(shù)多于男性。

在該模型下，在患有和不患有運(yùn)動(dòng)或認(rèn)知障礙的自閉癥個(gè)體中觀察到的蛋白質(zhì)截短 DNM 的 2 倍富集（在第一個(gè) LOEUF 十分位數(shù)中） ，在女性中轉(zhuǎn)化為 0.39 個(gè)單位（95% CI = 0.11 至 0.66），在男性中轉(zhuǎn)化為 0.45 個(gè)單位（95% CI = 0.30 至 0.61）（圖3B） - 足以達(dá)到自閉癥個(gè)體患有運(yùn)動(dòng)或認(rèn)知障礙的閾值（女性約 0.25 個(gè)單位，男性約 0.39 個(gè)單位）。在 SFARI 基因中，女性的效應(yīng)大小為 0.67（95% CI = 0.30 至 1.03），男性的效應(yīng)大小為 0.57（95% CI = 0.35 至 0.80）。無論是外顯子組范圍（ p  = 0.66）還是 SFARI 基因（p = 0.67） ，性別差異均不顯著 。為了進(jìn)一步驗(yàn)證，佳學(xué)基因檢測(cè)估計(jì)了 31,565 個(gè)被診斷為未明確確診為自閉癥的 NDD 的三人組中 SFARI 基因中破壞性 DNM 所帶來的責(zé)任。效應(yīng)大小確實(shí)足以達(dá)到 NDD 的責(zé)任閾值，并且在這個(gè)獨(dú)立隊(duì)列中，不同性別之間沒有顯著差異。

總而言之，SFARI 自閉癥易感基因中破壞性蛋白質(zhì)截?cái)嗟?DNM 會(huì)給兩性帶來類似的風(fēng)險(xiǎn)，這些風(fēng)險(xiǎn)足以達(dá)到罹患一般神經(jīng)發(fā)育障礙的閾值，或使自閉癥患者同時(shí)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知障礙的閾值。然而，無論這些個(gè)體是否同時(shí)存在運(yùn)動(dòng)或認(rèn)知障礙，這些 DNM 都不足以使兩性達(dá)到自閉癥的閾值。

如何看待孤獨(dú)癥基因檢測(cè)及其大數(shù)據(jù)分析結(jié)果？

佳學(xué)基因檢測(cè)基因解碼了來自兩個(gè)大型自閉癥隊(duì)列的47,061 名自閉癥患者的外顯子組和特定基因集中罕見常染色體編碼變異率的性別差異，結(jié)果顯示，歸因于外顯子組范圍內(nèi)的破壞性罕見變異以及皮質(zhì)中具有性別偏向表達(dá)的基因的平均責(zé)任在男性和女性之間沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著差異。

在觀察到的量表上，DNM 率的性別差異并沒有轉(zhuǎn)化為性別間變異傾向的差異（圖 1 B），而是由已知的自閉癥易感基因驅(qū)動(dòng)的，這也增加了其他影響運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知技能的發(fā)育障礙的可能性。佳學(xué)基因檢測(cè)沒有發(fā)現(xiàn)證據(jù)表明，在檢查有和沒有運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知障礙的個(gè)體組合時(shí)看到的破壞性 DNM 率比率的性別差異反映了這些內(nèi)表型在性別之間的相對(duì)頻率差異。即使僅限于患有認(rèn)知障礙的人，ASC 隊(duì)列中的自閉癥個(gè)體仍然表現(xiàn)出女性比男性更豐富的 DNM（圖 2 B）。雖然在SPARK中，當(dāng)自閉癥患者按共存的認(rèn)知障礙（圖2B）或運(yùn)動(dòng)/認(rèn)知障礙（圖3B）分層時(shí)，佳學(xué)基因檢測(cè)未觀察到損害性蛋白截?cái)郉NM發(fā)生率的顯著性別差異，但置換分析表明，單獨(dú)存在共存障礙無法解釋觀察到的量表上的性別差異。因此，兩性之間損害性DNM發(fā)生率的差異似乎反映了責(zé)任閾值模型下的不同閾值，佳學(xué)基因檢測(cè)將在下文進(jìn)一步討論。

SFARI 高置信度基因和綜合征自閉癥傾向基因在觀察到的尺度上導(dǎo)致了外顯子組范圍內(nèi)女性在 DNM 負(fù)擔(dān)方面的偏向，與具有可比約束和大腦表達(dá)的匹配基因相比，其 DNM 率明顯更高。這與佳學(xué)基因檢測(cè)最近的觀察結(jié)果一致（在 SPARK 和 Simons Simplex Collection 的較小子集中），即女性在破壞性 DNM 方面的過量可以用一小部分發(fā)育基因來解釋，而不能完全用同時(shí)發(fā)生的困難來解釋。這些基因中破壞性變異在責(zé)任尺度上的效應(yīng)大小也高于匹配基因的估計(jì)值，但在性別上沒有顯著差異。另一方面，在胎兒皮質(zhì)中一小部分性別差異表達(dá)的基因或在成人皮質(zhì)中具有性別偏向表達(dá)的一大組基因中，歸因于破壞性從頭變異和罕見變異的可能性與匹配基因的預(yù)期并無顯著差異。在這些差異表達(dá)的基因中，在觀察到的尺度（速率比）上最強(qiáng)的富集和女性偏向出現(xiàn)在成人皮質(zhì)中表現(xiàn)出男性偏向表達(dá)的基因的蛋白質(zhì)截短的DNM中，但這歸因于它們與LoF不耐受基因和大腦中高表達(dá)的基因重疊。這與先前的基因解碼結(jié)果一致，即長(zhǎng)的大腦高表達(dá)基因與自閉癥易感基因顯著重疊，并解釋了它們?cè)诖嘈訶信使核糖核蛋白1結(jié)合靶點(diǎn)（FMR1 [MIM：309550 ]）中的過度表達(dá)。損害性 DNM 中性別差異表達(dá)基因的富集很可能反映了它們?cè)谏窠?jīng)元基因中的富集，這在之前已經(jīng)得到指出。這些差異表達(dá)基因分析的結(jié)果應(yīng)謹(jǐn)慎解讀。

在罕見的短編碼變異中，蛋白質(zhì)破壞性改變導(dǎo)致自閉癥的傾向性最高。由于通過從頭關(guān)聯(lián)涉及的基因通常是發(fā)育障礙基因（例如 SFARI 基因） ，因此尚不清楚它們本身是否會(huì)增加自閉癥的傾向。在不同閾值責(zé)任閾值模型下，假設(shè)自閉癥傾向是加性的且呈正態(tài)分布，一般人群中男性的自閉癥患病率為 2.5%，因此自閉癥診斷的閾值為 1.96 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化單位（假設(shè)比例為 ∼4：1，女性為 2.5 個(gè)單位）。佳學(xué)基因檢測(cè)估計(jì)，在沒有其他因素（例如自閉癥的高多基因評(píng)分）的情況下，僅由蛋白質(zhì)截短的 DNM（在高度 LoF 約束的基因中）傳達(dá)的責(zé)任不足以達(dá)到自閉癥診斷的閾值。在對(duì) SPARK 和 ASC 按認(rèn)知障礙分層進(jìn)行薈萃分析時(shí)（圖 2 ），以及在考慮所有這些組中 SFARI 基因中的蛋白質(zhì)截短 DNM 時(shí)（圖 S18 和 S29），對(duì)于患有自閉癥和運(yùn)動(dòng)/認(rèn)知障礙或沒有這些共存疾病的人的負(fù)債估計(jì)都是如此。

另一方面，佳學(xué)基因檢測(cè)在 SPARK 中開展的分析，旨在評(píng)估同時(shí)發(fā)生的運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知困難的可能性，結(jié)果表明，當(dāng) SPARK 自閉癥兒童隊(duì)列中約三分之一（該比例與整個(gè)自閉癥患者群體的比例相似）出現(xiàn)破壞性蛋白質(zhì)截短 DNM 時(shí)，其平均效應(yīng)大小足以導(dǎo)致這些同時(shí)發(fā)生的困難。SFARI基因中的蛋白質(zhì)截短 DNM 在 SPARK 中使自閉癥患者具有足夠的認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)困難傾向，因此攜帶此類變異的自閉癥患者將超過這些同時(shí)發(fā)生困難的責(zé)任閾值，這反映了認(rèn)知或運(yùn)動(dòng)困難是與攜帶這些基因中的破壞性變異相關(guān)的關(guān)鍵表型表現(xiàn)。這一結(jié)論得到了針對(duì)各種 NDD 而非自閉癥而確定的獨(dú)立三人組隊(duì)列的觀察結(jié)果的證實(shí) - 這些基因賦予的遺傳易感性與與發(fā)育障礙相關(guān)的基因（DDG2P 基因）相當(dāng)。因此，佳學(xué)基因檢測(cè)的結(jié)果表明，有害的 DNM 本身不足以導(dǎo)致自閉癥，但它們可能導(dǎo)致認(rèn)知或運(yùn)動(dòng)障礙（ NDD）。這符合以下觀察結(jié)果：已知大多數(shù)自閉癥易感基因會(huì)導(dǎo)致高滲透性的運(yùn)動(dòng)障礙或智力障礙（大多數(shù)是 DDG2P 基因），但大多數(shù)這些基因中自閉癥的滲透性通常為低到中等。因此，自閉癥可能是這些發(fā)育基因表型譜中不完全滲透的復(fù)雜表型。

患有認(rèn)知障礙的女性自閉癥患者和男性自閉癥患者比例的差異可以通過兩性中效應(yīng)大小相似的遺傳風(fēng)險(xiǎn)因素來解釋，這些因素對(duì)認(rèn)知障礙具有高度滲透性，但由于自閉癥的閾值不同，這些因素在自閉癥女性中比在自閉癥男性中更常見。特別是如上所述，高度 LoF 不耐受基因或 SFARI 基因中的蛋白質(zhì)截短 DNM 對(duì)自閉癥的平均滲透率中等，但對(duì)認(rèn)知障礙的滲透率高。診斷認(rèn)知障礙的責(zé)任閾值在兩性之間相對(duì)相似，正如在具有嚴(yán)重認(rèn)知困難的神經(jīng)發(fā)育條件中的性別偏見較低所表明的那樣。例如，在解讀發(fā)育障礙的基因解碼中，每對(duì)女性對(duì)應(yīng) 1.6個(gè)男性。在自閉癥診斷責(zé)任量表上達(dá)到（高）閾值的女性比非自閉癥女性和自閉癥男性更有可能攜帶破壞性蛋白質(zhì)截短的 DNM（由觀察到的量表上攜帶這些 DNM 的風(fēng)險(xiǎn)比更高證明；圖 1B），反過來，自閉癥女性比自閉癥男性更有可能達(dá)到認(rèn)知障礙的閾值（考慮到這些 DNM 在兩性中對(duì)認(rèn)知障礙的高滲透性）。自閉癥與共存認(rèn)知障礙發(fā)生率的性別差異可能部分反映了診斷敏感性的偏差，例如，因?yàn)榕酝ǔ１憩F(xiàn)出自閉癥特征，如果她們具有正常的認(rèn)知發(fā)展，則這些特征不太可能（比男性中通?？吹降淖蚤]癥特征）促使進(jìn)行臨床評(píng)估。然而，流行病學(xué)數(shù)據(jù)表明，患有認(rèn)知障礙的女性自閉癥患者比例較高（相對(duì)于男性自閉癥患者），更可能是自閉癥譜系的真實(shí)特性，并且在幾個(gè)采用不同確定策略的自閉癥隊(duì)列中都不同程度地觀察到了這一點(diǎn)，例如在 SPARK 和大多數(shù) ASC 站點(diǎn)中。

佳學(xué)基因檢測(cè)的分析依賴于標(biāo)準(zhǔn)責(zé)任閾值模型，該模型假設(shè)男性和女性的責(zé)任分布方差相等。該模型易于解釋，并允許在同一尺度上直接比較兩性。在這種不同閾值模型下，女性需要更高的附加風(fēng)險(xiǎn)因素負(fù)荷才能達(dá)到更高的閾值；責(zé)任尺度上的相等效應(yīng)大小以及高滲透變異的性別差異率與不同閾值模型的假設(shè)一致。然而，在沒有其他因素的情況下，僅由罕見變異傳達(dá)的責(zé)任不足以達(dá)到自閉癥診斷的閾值，即使考慮到女性的較低閾值（性別比例為 3:1 和 2:1）。罕見變異的遺傳傾向可以通過其他因素（例如常見變異）來補(bǔ)充。有人推測(cè)常見變異可能導(dǎo)致了自閉癥的大部分遺傳易感性，盡管這在不同群體和方法之間差異很大。以多基因指數(shù)衡量的常見變異可能在表現(xiàn)出相對(duì)更多男性偏見的表型群體中發(fā)揮更大作用；佳學(xué)基因檢測(cè)之前已經(jīng)表明，自閉癥診斷與自閉癥多基因評(píng)分（該評(píng)分捕捉到了來自常見變異的部分易感性）之間的關(guān)聯(lián)在運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知發(fā)育障礙較少的自閉癥患者中比在具有多種發(fā)育障礙的自閉癥患者中更為明顯。此外，佳學(xué)基因檢測(cè)之前發(fā)現(xiàn)，只有在檢查沒有認(rèn)知障礙的自閉癥患者時(shí)，多基因過度傳播的性別差異（即女性與父母中位數(shù)多基因評(píng)分的偏差更大）才是明顯的，該群體的責(zé)任閾值差異更明顯。值得注意的是，佳學(xué)基因檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于自閉癥患者來說，母親中破壞性的超罕見變異的發(fā)生率明顯高于父親，這與常見的遺傳等位基因的情況相似。然而，當(dāng)這些等位基因遺傳給他們的孩子時(shí)，佳學(xué)基因檢測(cè)并沒有看到其效應(yīng)大小的顯著差異。

雖然佳學(xué)基因檢測(cè)的結(jié)果與不同閾值責(zé)任閾值模型一致，但具有較少限制性假設(shè)的替代模型（例如男性的方差更高）可能更好地捕捉人群中自閉癥傾向的真實(shí)潛在分布。雖然自閉癥患病率的性別差異可能是由責(zé)任的均值和方差的綜合差異造成的，但在大約 100 萬瑞典人中進(jìn)行的基于人群的分析的觀察結(jié)果最符合男性方差更高的模型 - 并且還表明女性的自閉癥遺傳率可能低于男性。奇怪的是，當(dāng)佳學(xué)基因檢測(cè)測(cè)試一個(gè)假設(shè)男性的方差比女性高 2-3 倍的模型時(shí)，罕見遺傳破壞性變異對(duì)責(zé)任量表的效應(yīng)大小在男性中顯著更高，盡管 DNM 沒有顯示出其效應(yīng)大小的任何顯著差異。由此佳學(xué)基因檢測(cè)得知，破壞性 DNM 的影響大小在男性和女性之間確實(shí)相似，而更好的責(zé)任模型可能會(huì)揭示歸因于遺傳變異的責(zé)任的更細(xì)微的差異。

在所有模型中，任何性別在罕見和常見變異的效應(yīng)大小方面的差異（或缺乏差異）對(duì)自閉癥性別偏向患病率的貢獻(xiàn)都應(yīng)該根據(jù)它們所解釋的小表型變異來解釋。自閉癥的高家族和雙胞胎遺傳性（∼70 %–90%）表明遺傳因素起著重要作用。罕見的蛋白質(zhì)編碼變異、保守的非編碼區(qū)變異、拷貝數(shù)變異和串聯(lián)重復(fù)可解釋∼10%的變異。根據(jù)最近的自閉癥全基因組關(guān)聯(lián)基因解碼（GWAS） 估計(jì)，常見變異的加性 SNP 遺傳性也為∼10%。因此，找到缺失的遺傳力所在（例如，利用更強(qiáng)大的關(guān)聯(lián)基因解碼，基因解碼各種等位基因頻率和編碼/非編碼變異類型），對(duì)于開發(fā)可靠的遺傳易感性替代指標(biāo)和正確模擬性別差異至關(guān)重要。此外，了解非加性效應(yīng)和非遺傳易感性的作用也至關(guān)重要，例如產(chǎn)前暴露（性激素）、產(chǎn)后（社會(huì)）環(huán)境、自閉癥表現(xiàn)的性別差異，以及評(píng)估工具、轉(zhuǎn)診和診斷中的偏見導(dǎo)致女性漏診/誤診。通過基因解碼人群樣本中的自閉癥定量特征，或許可以獲得進(jìn)一步的見解。

本基因解碼的優(yōu)勢(shì)在于佳學(xué)基因檢測(cè)納入了來自不同人群的樣本。理論上，由于佳學(xué)基因檢測(cè)的核心分析集中于 DNM 和遺傳變異的家庭內(nèi)部分析，納入不同血統(tǒng)的個(gè)體不應(yīng)產(chǎn)生虛假的分層效應(yīng)。然而在實(shí)踐中，這導(dǎo)致 SPARK 中的同義 DNM 與自閉癥診斷之間存在微妙的關(guān)聯(lián)（圖 1 A）。同義 DNM 的不平衡在沒有運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩或認(rèn)知障礙的自閉癥女性與未被診斷患有自閉癥的性別匹配的兄弟姐妹之間最為明顯（圖 3 B）。這種微妙的不平衡不太可能導(dǎo)致破壞性蛋白質(zhì)截短的 DNM 結(jié)果產(chǎn)生偏差。佳學(xué)基因檢測(cè)基因解碼的另一個(gè)局限性是佳學(xué)基因檢測(cè)只檢查了常染色體上的罕見變異，而忽略了性染色體。佳學(xué)基因檢測(cè)注意到，ASC 近期開展的大規(guī)模基因關(guān)聯(lián)基因解碼并未納入性染色體，因此性連鎖基因的貢獻(xiàn)可能被低估。盡管如此，性染色體上具有較大效應(yīng)的罕見變異不太可能是自閉癥性別差異的主要驅(qū)動(dòng)因素，至少在同時(shí)存在運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知障礙的人群中并非如此，因?yàn)榧褜W(xué)基因檢測(cè)之前在“解讀發(fā)育障礙”隊(duì)列中的基因解碼發(fā)現(xiàn)，X 染色體上罕見的孟德爾編碼變異在男性和女性中的貢獻(xiàn)相似，并且無法解釋觀察到的 1.6:1 的男性偏向。

總而言之，在不同閾值模型下，有害的新生和罕見遺傳常染色體編碼變異在女性和男性中賦予相似的自閉癥傾向。這些變異，尤其是新生蛋白截短突變，顯著增加了同時(shí)發(fā)生運(yùn)動(dòng)或認(rèn)知障礙的可能性，遠(yuǎn)高于運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知發(fā)育正常的自閉癥。因此，效應(yīng)量較大的常染色體非典型變異不太可能解釋觀察到的自閉癥患病率的性別差異。未來樣本量更大的基因解碼，考慮到常染色體和性連鎖等位基因在罕見和常見變異譜中的貢獻(xiàn)，或許能夠捕捉到更多效應(yīng)量較小的、導(dǎo)致自閉癥性別差異的易感變異。