中国人群儿童孤独症的CDRO2B基因关联研究及PAK2基因突变筛查

摘要

孤独症谱系障碍性疾病(Autism Spectrum Disorders，ASD)是一种严重影响儿童健康的神经发育性疾病，一般为3岁前发病，男女发病比例为4∶1，最新流行病学调查显示ASD发病率已高达1/50。ASD具有高度的临床异质性，其三个典型的临床症状为语言障碍、社交障碍以及重复刻板的行为。近年来，通过染色体核型分析，全基因组连锁分析，全基因组拷贝数变异研究以及全基因组关联研究，已经鉴定了多个ASD相关的易感位点和基因。这些基因大多与神经发育、神经元可塑性、突触连接功能以及神经环路相关。
　　第一章:中国人群儿童孤独症的COR02B基因关联研究
　　研究背景:我们前期的研究发现一例孤独症患者携带一个新发单拷贝数缺失，这个拷贝数变异包含CLN6、CORO2B、SENP8等31个基因。通过功能候选，我们认为CORO2B很可能与孤独症发病相关。另外我们之前的全基因组关联研究(GWAS)结果也表明CORO2B上的多个单核苷酸多态(SNP)与孤独症相关。
　　研究目的:本研究将在我们新收集的一批孤独症样本中对我们前期的关联结果进行进一步验证，以探索CORO2B与中国人群孤独症发病的相关性。
　　实验方法:利用Haploview挑选前期研究中与孤独症具有相关性的连锁不平衡区域的标签SNP(rs1465997)，用primer3（http://frodo.wi.mit.edu/primer3/）对该位点两侧的碱基序列设计引物。PCR扩增该片段并用Sanger测序法进行直接测序。用DNAStar中的SeqMan进行分析，检测该位点的基因型。用plink（http://pngu.mgh.harvard.edu/～purcell/plink/）做哈代温伯格平衡(HWE)检验和传递不平衡关联分析(TDT)。
　　实验结果:分型的270个核心家系在该SNP位点均符合孟德尔遗传定律。最小等位基因频率为0.24，基因型分布符合HWE定律(p=0.25)。传递不平衡关联分析结果无显著统计学意义(p=0.0522)且优势比与前期GWAS结果不一致(OR=0.76)。
　　结论:本实验结果未能验证之前GWAS的结果。CORO2B该位点在本研究样本中与中国人群孤独症不相关。
　　第二章:中国人群儿童孤独症的PAK2基因突变筛查
　　研究背景:PAK2(P21蛋白激酶2)基因位于染色体3q29，含14个外显子，编码524个氨基酸。已有研究表明PAK1和PAK3突变与认知障碍疾病相关。PAK2位于3q29微缺失综合症(OMIM＃609425)和3q29微重复综合症（OMIM＃611936）拷贝数变异区间内。这两个综合征均存在智力低下和/或学习障碍，语音延迟和孤独症表型。这些证据表明PAK蛋白对神经发育至关重要，PAK家族基因的变异很可能与神经发育性疾病相关，如孤独症等。
　　研究目的:本研究在中国人群孤独症患者中筛查PAK2基因突变，探索PAK2基因突变是否与中国人群孤独症相关。
　　实验方法:在UCSC(http://genome.ucsc.edu/)中找到PAK2基因编码区和5'UTR区碱基序列。以PAK2基因编码区和5'UTR区碱基序列为目的片段用 primer3设计引物(http://frodo.wi.mit.edu/primer3/)。对设计出的引物片段进行PCR扩增并用Sanger测序法进行直接测序。用DNAStar中的SeqMan进行分析。以UCSU中查到的序列(NM_002577)为标准，分析PAK2基因的编码区和5'UTR区变异位点。
　　实验结果:本研究在312个孤独症患者中共鉴定了10个变异。其中4个位于PAK2基因编码区域，均为同义突变。2个位于5，UTR区，为c.-191C＞T和c.-167G＞T。变异c.-191C＞T在dbSNP数据库中未见报道，变异c.-167G＞T为已知多态。另外4个变异位于外显子剪接位点附近的内含子区(c.289-3t＞a， c.576+14g＞a，c.1154-21_1154-20instgttt,c.1350+8g＞c)。变异c.576+14g＞a在dbSNP数据库中未见报道。变异c.289-3t＞a，c.1154-21_1154-20instgttt和c.1350+8g＞c均为已知多态。
　　结论:本研究未在中国人群儿童孤独症患者中发现PAK2基因改变氨基酸编码的突变。不支持PAK2基因编码区变异与中国人群儿童孤独症相关。