科學(xué)日?qǐng)?bào)報(bào)道,近日美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)和計(jì)算生物學(xué)教授凱瑟琳·羅德(KathrynRoeder)帶領(lǐng)的一支國(guó)際研究小組利用新的統(tǒng)計(jì)工具發(fā)現(xiàn),自閉癥的大多數(shù)基因風(fēng)險(xiǎn)來(lái)自于人群常見(jiàn)的基因版本,而非罕見(jiàn)的變體或者某些自發(fā)產(chǎn)生的小毛病。
這項(xiàng)發(fā)表在7月20日的期刊《自然遺傳學(xué)》上的文章發(fā)現(xiàn),52%的自閉癥可以追蹤到常見(jiàn)基因和很少?gòu)倪z傳獲得的變體,自發(fā)變異只占全部基因風(fēng)險(xiǎn)的2.6%。這支來(lái)自基于自閉癥遺傳和環(huán)境的研究(PAGES)的研究小組利用了瑞典普遍健康注冊(cè)的數(shù)據(jù)以對(duì)比自閉癥患者和控制組的大約3000名被試者。這是同類中最大規(guī)模的研究,研究小組還顯示遺傳風(fēng)險(xiǎn)已經(jīng)超過(guò)了環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
“從這項(xiàng)研究我們可以看出遺傳在自閉癥的發(fā)展中所起的作用超過(guò)了環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素,這使得自閉癥更類似于“高樓”,是由很多“磚塊”——小的風(fēng)險(xiǎn)因素壘起來(lái)的,”羅德這樣說(shuō)道,他是復(fù)雜疾病的基因基礎(chǔ)和統(tǒng)計(jì)基因組學(xué)方面的專家。“如果沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)幾乎不可能有這項(xiàng)發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在我們必須根據(jù)我們所學(xué)到的開始構(gòu)建并利用統(tǒng)計(jì)方法確定未來(lái)的資源應(yīng)放在哪里,以及決定為進(jìn)一步確定產(chǎn)生自閉癥的原因的最有益的研究方向。”
盡管自閉癥被認(rèn)為是基因和其它因素,包括環(huán)境力量之間的相互作用所導(dǎo)致的,在這項(xiàng)研究之前,對(duì)這些因素的相對(duì)比重的統(tǒng)計(jì)調(diào)查以及遺傳結(jié)構(gòu)的概要目前仍難以琢磨。最新的研究讓研究人員確定自閉癥遺傳學(xué)研究已逐漸完善。
研究人員利用了最新的統(tǒng)計(jì)工具——例如機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)(MachineLearningTechniques)和降維工具——使得他們能夠更可靠的梳理這種疾病的遺傳性。此外,他們還將研究結(jié)果與另一項(xiàng)對(duì)瑞典人群的基于家庭的平行研究進(jìn)行對(duì)比,后者考慮了雙胞胎、表親數(shù)據(jù)以及其它因素,例如兒童出生時(shí)的父親年齡以及雙親的精神病學(xué)歷史。基于添加的基因和非共享的環(huán)境效應(yīng),產(chǎn)生了最合適的統(tǒng)計(jì)模型。
“多虧了大樣本數(shù)量所帶來(lái)的統(tǒng)計(jì)意義,自閉癥的遺傳學(xué)家現(xiàn)在能夠透過(guò)樹木看整個(gè)森林,”國(guó)家心理健康研究所(NIMH)的主任托馬斯·R·因塞爾(ThomasR.Insel)這樣說(shuō)道。“了解基因風(fēng)險(xiǎn)的本質(zhì)將幫助我們將尋找線索的重心關(guān)注于這種疾病的分子根源。”
NIMH基因?qū)W研究的主管托馬斯·雷納(ThomasLehner)對(duì)此表示同意,他補(bǔ)充表示:“與之前的研究相比,這里使用了不同的分析。來(lái)自與基因組相關(guān)研究的數(shù)據(jù)被用于鑒別基因模型,而非關(guān)注于確定基因風(fēng)險(xiǎn)因素。”
現(xiàn)在由于研究人員更好的理解了遺傳結(jié)構(gòu),他們能夠確定樣本中檢測(cè)到的特定基因風(fēng)險(xiǎn)因素,例如基因物質(zhì)的刪除和復(fù)制以及自發(fā)突變。研究人員表示即使這樣罕見(jiàn)的自發(fā)突變只解釋了很小一部分的自閉癥風(fēng)險(xiǎn),這些小差錯(cuò)潛在的巨大效應(yīng)使得它們成為理解自閉癥疾病分子學(xué)基礎(chǔ)的重要線索。
“在一個(gè)家庭里,基因突變可能是導(dǎo)致某一名特定家庭成員表現(xiàn)出孤獨(dú)癥譜系障礙(ASD)的至關(guān)重要的決定因素。”研究首席作者、西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院精神病學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、基因?qū)W和基因組科學(xué)教授約瑟夫·布克斯鮑姆(JosephBuxbaum)這樣說(shuō)道。“這個(gè)家庭可能有共同的突變使得全家人都有患上自閉癥的風(fēng)險(xiǎn),但如果其中有一個(gè)‘重新’突變,那么家庭成員可能從風(fēng)險(xiǎn)的邊緣拉回來(lái)。因此對(duì)于很多家庭而言,常見(jiàn)和自發(fā)的基因因素之間的相互作用可能是疾病潛在的遺傳結(jié)構(gòu)。”
目前的研究還不足以解釋導(dǎo)致自閉癥風(fēng)險(xiǎn)增加的更多常見(jiàn)遺傳變異。沒(méi)有任何一個(gè)常見(jiàn)的遺傳變異具有導(dǎo)致自閉癥的強(qiáng)大影響力。“我們?cè)谄テ澅さ难芯啃〗M正在努力研發(fā)模型,基于大量的小的效應(yīng)來(lái)預(yù)測(cè)一個(gè)家庭的基因風(fēng)險(xiǎn),它將為很多家庭提供一些臨床益處。”羅德說(shuō)道。(編譯/嚴(yán)炎劉星)