【佳學(xué)基因檢測(cè)】自閉癥的基因檢測(cè):揭示核心特征背后的遺傳密碼
近年來,隨著大規(guī)模基因組自閉癥基因解碼的推進(jìn),佳學(xué)基因檢測(cè)對(duì)自閉癥譜系障礙(Autism Spectrum Disorder, ASD)背后的遺傳機(jī)制有了更深入的理解。最新自閉癥基因解碼表明,自閉癥的核心特征——包括社交障礙、重復(fù)行為和感知運(yùn)動(dòng)異常等——與一些常見遺傳變異(common genetic variants)密切相關(guān)。
自閉癥不僅是“譜系”,更是“遺傳圖譜”
自閉癥的表現(xiàn)差異巨大,從輕微的社交障礙到嚴(yán)重的認(rèn)知發(fā)育遲緩。這背后,既有環(huán)境因素,也有復(fù)雜的遺傳因素。通過聚合多個(gè)大樣本數(shù)據(jù)(例如iPSYCH和SPARK項(xiàng)目),自閉癥基因解碼者建立了多種基因多態(tài)性評(píng)分(polygenic scores, PGS)),包括自閉癥、注意缺陷多動(dòng)障礙(ADHD)、智力、教育程度以及精神分裂癥等相關(guān)性狀的多基因多態(tài)性評(píng)分(PGS),以自閉癥基因解碼其與自閉癥核心特征之間的關(guān)聯(lián)。
自閉癥基因解碼顯示,自閉癥多基因多態(tài)性評(píng)分(PGS)與一系列核心癥狀顯著相關(guān),尤其是非社交類特征,如重復(fù)行為、對(duì)環(huán)境變化的堅(jiān)持(insistence on sameness)、感知–運(yùn)動(dòng)行為以及自傷行為。而智力和教育水平相關(guān)的多基因多態(tài)性評(píng)分(PGS)則表現(xiàn)出對(duì)IQ水平的積極影響,同時(shí)也與自閉癥核心特征呈負(fù)相關(guān),提示部分遺傳機(jī)制可能具有保護(hù)作用。
圖1. 多基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分(PGS)與高影響力去新生突變?cè)谧蚤]癥核心特征及其相關(guān)特征中的關(guān)聯(lián)
該圖展示了線性回歸分析的結(jié)果,用以檢驗(yàn)多種自閉癥核心特征與相關(guān)特征與以下遺傳指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián):自閉癥、注意缺陷多動(dòng)障礙(ADHD)、精神分裂癥、教育程度及智力的多基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分(PGS),以及高影響力的去新生突變(樣本量n = 2,421–12,893)。
在所有的關(guān)聯(lián)圖中,中央點(diǎn)表示線性回歸分析得到的標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù),誤差條為95%置信區(qū)間。黃色標(biāo)注表示在多重比較中經(jīng)過 Benjamini–Yekutieli 校正后仍具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性(校正后的P值<0.05)。紅色字體的表型名稱表示“分?jǐn)?shù)越高,能力越強(qiáng)”的相關(guān)特征。
所分析的表型包括:
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自閉癥診斷觀察量表(ADOS)中的社會(huì)情感(SA)和受限重復(fù)行為(RRB);
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自閉癥診斷訪談修訂版(ADI-R)中的語言交流(VC)、社會(huì)互動(dòng)(SOC)以及受限重復(fù)行為(RRB);
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多維因素評(píng)分,包括:堅(jiān)持不變因子(F1)、社會(huì)互動(dòng)因子(F2)、感知–運(yùn)動(dòng)行為因子(F3)、自傷行為因子(F4)、特殊重復(fù)言語與行為因子(F5)、交流技能因子(F6);
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適應(yīng)性行為(通過Vineland適應(yīng)行為量表VABS評(píng)估);
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運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)能力(通過發(fā)育性協(xié)調(diào)障礙問卷DCDQ評(píng)估);
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社交反應(yīng)量表(SRS)評(píng)分;
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全量表智商(FSIQ)、非語言智商(NVIQ)和語言智商(VIQ)。
高影響力的“突變”與“微調(diào)基因”的共同作用
除了常見的多基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分,自閉癥基因解碼也聚焦于高影響力的“去新生突變”(high-impact de novo variants)。這類罕見但影響深遠(yuǎn)的突變,主要包括蛋白截?cái)嗤蛔兒透吖δ苡绊懺u(píng)分的錯(cuò)義突變(MPC > 2),與智力、運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)能力及適應(yīng)性行為顯著相關(guān)。然而,它們對(duì)核心自閉癥特征的直接影響卻并不顯著。
這意味著,自閉癥的核心特征更多受到“常見變異”的微調(diào)調(diào)控,而這些調(diào)控在不同個(gè)體中具有疊加效應(yīng)。自閉癥基因解碼進(jìn)一步證實(shí),自閉癥多基因多態(tài)性評(píng)分(PGS)和高影響力突變對(duì)IQ的影響是相互獨(dú)立、且具有“加和效應(yīng)”的。這種“微調(diào)+大變異”的遺傳模式,有助于解釋自閉癥在不同個(gè)體中的表現(xiàn)差異。
IQ不是核心特征的“中介變量”
一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)是,IQ雖然與許多自閉癥的“伴隨特征”有關(guān)(如語言能力和適應(yīng)性行為),但在核心特征(例如社交反應(yīng)性、重復(fù)行為等)中并非決定性因素。在控制IQ影響后,自閉癥多基因多態(tài)性評(píng)分(PGS)對(duì)核心特征的關(guān)聯(lián)仍然顯著,而高影響力突變的效應(yīng)則部分被削弱。這表明,在臨床評(píng)估和干預(yù)時(shí),不能僅依賴IQ作為功能預(yù)判的指標(biāo)。
圖2. 基因型與全量表智商(FSIQ)之間的關(guān)聯(lián),以及FSIQ對(duì)基因型–表型關(guān)聯(lián)的影響
a圖:顯示在SPARK和SSC兩個(gè)隊(duì)列中,全量表智商(FSIQ)如何隨著智力多基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分(PGS)和高影響力去新生突變數(shù)量的變化而變化。繪圖樣本為3,197名自閉癥個(gè)體。在SPARK隊(duì)列中,僅有分箱處理后的FSIQ分?jǐn)?shù)可用,因此在SSC隊(duì)列中也對(duì)FSIQ進(jìn)行了相同的分箱處理,并作為連續(xù)變量處理(見方法部分)。陰影區(qū)域表示回歸線擬合值的95%置信區(qū)間。
b圖:展示PGS與高影響力去新生突變與自閉癥核心特征及相關(guān)特征之間關(guān)聯(lián)的線性回歸系數(shù)點(diǎn)估計(jì)(中心點(diǎn)),縱軸為未控制FSIQ時(shí)的回歸系數(shù),橫軸為控制FSIQ后得到的回歸系數(shù)(樣本量n = 2,232–12,893名自閉癥個(gè)體)。圖中提供了兩種回歸分析的95%置信區(qū)間。僅繪制在統(tǒng)計(jì)學(xué)上顯著的基因型–表型關(guān)聯(lián)結(jié)果。點(diǎn)估計(jì)越接近對(duì)角線,表示控制FSIQ前后回歸系數(shù)(β值)變化越小,說明FSIQ對(duì)該基因型–表型關(guān)聯(lián)影響較小。
圖3. 高影響力新生突變?cè)谧蚤]癥核心特征中的加和效應(yīng)與作用
a圖:顯示在自閉癥個(gè)體中,每一個(gè)自閉癥PGS(多基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分)十分位(decile)中,攜帶一個(gè)高影響力新生突變所對(duì)應(yīng)的回歸系數(shù)(β_de novo)及其95%置信區(qū)間。該分析通過邏輯回歸進(jìn)行,控制了性別、年齡、前十個(gè)遺傳主成分,以及教育水平、智力和精神分裂癥的PGS(樣本量 n = 5,575)。
b圖:展示自閉癥PGS的過度傳遞(中間點(diǎn))及其95%置信誤差,分別針對(duì)所有患兒(probands)、兄弟姐妹、攜帶高影響力去新生突變的個(gè)體和非攜帶者。每組的過度傳遞P值顯示在圖上方。圖中還比較了攜帶者與非攜帶者、攜帶者與兄弟姐妹之間的過度傳遞差異,并給出了雙尾Z檢驗(yàn)計(jì)算得到的P值。
c圖:展示自閉癥核心特征與相關(guān)自閉癥特征之間的表型相關(guān)性。
d圖:基于c圖中提供的三項(xiàng)相關(guān)特征與核心特征之間的相關(guān)性,評(píng)估識(shí)別“高影響力去新生突變數(shù)量”與核心特征之間顯著關(guān)聯(lián)的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)功效(power)。圖中指出了核心特征與相關(guān)特征之間的最高相關(guān)性,并在功效圖上標(biāo)出。陰影區(qū)域表示功效曲線的95%置信區(qū)間。
為什么做自閉癥的基因檢測(cè)?
這些自閉癥基因解碼結(jié)果再次凸顯基因檢測(cè)在自閉癥診斷和干預(yù)中的重要價(jià)值:
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風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估更科學(xué):通過多基因多態(tài)性評(píng)分(PGS)可以更早、更全面地評(píng)估孩子的自閉癥風(fēng)險(xiǎn)水平;
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干預(yù)更個(gè)體化:了解不同基因背景對(duì)特定癥狀的影響,有助于制定更精準(zhǔn)的康復(fù)方案;
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家庭咨詢更可靠:明確高影響力突變是否存在,對(duì)家族再次生育提供重要參考。
佳學(xué)基因:為自閉癥家庭提供可靠的基因檢測(cè)服務(wù)
佳學(xué)基因深耕兒童發(fā)育障礙領(lǐng)域,依托先進(jìn)的全基因組測(cè)序技術(shù)和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)解讀能力,推出面向自閉癥譜系障礙的個(gè)體化基因檢測(cè)服務(wù)。佳學(xué)基因檢測(cè)的檢測(cè)不僅覆蓋與ASD高度相關(guān)的候選基因和突變,還結(jié)合最新的多基因多態(tài)性評(píng)分(PGS)自閉癥基因解碼成果,為每一個(gè)孩子和家庭提供科學(xué)、可解讀、可干預(yù)的遺傳風(fēng)險(xiǎn)報(bào)告。
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