孤獨(dú)癥譜系障礙，簡(jiǎn)稱“孤獨(dú)癥”，又稱“自閉癥”。其核心癥狀表現(xiàn)為社會(huì)溝通和社會(huì)交往的缺陷和局限的、重復(fù)性行為、興趣或活動(dòng)，是一種嚴(yán)重影響兒童健康的神經(jīng)發(fā)育障礙性疾病。

　　據(jù)最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，目前，中國(guó)孤獨(dú)癥患者已超過1000萬，其中0～14歲的患兒超過200萬。不僅如此，中國(guó)孤獨(dú)癥發(fā)病率依然在不斷攀升。難以想象，這一組令人咋舌的數(shù)字背后，千百萬患者家庭承載的是何種難以言喻的痛苦……

　　臨床上對(duì)孤獨(dú)癥的首次描述和記載始于20世紀(jì)40年代。早在1943年，美國(guó)醫(yī)生Kanner報(bào)道了11例患者，并命名為“早期嬰兒孤獨(dú)癥”（earlyinfantileautism）。自此人們便開始著手對(duì)孤獨(dú)癥病因的研究。

　　70多年后的今天，孤獨(dú)癥的真正病因依然是個(gè)未解之謎。就在日前，孤獨(dú)癥的遺傳研究有了最新進(jìn)展：11月8日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊NatureCommunications（自然通訊）正式發(fā)表了中南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任夏昆教授課題組關(guān)于中國(guó)人群兒童孤獨(dú)癥研究的最新成果。

　　該研究是第一個(gè)較大規(guī)模的中國(guó)人群孤獨(dú)癥的基因測(cè)序研究。這不但填補(bǔ)了中國(guó)孤獨(dú)癥研究領(lǐng)域的空白，在國(guó)際上也屬于領(lǐng)先水平。為此，我們特第一時(shí)間采訪了夏昆教授，為大家解讀此次研究成果及其現(xiàn)實(shí)意義。

　　病因之謎

　　從“養(yǎng)育方式”到“遺傳因素”

　　上世紀(jì)40年代，人們普遍認(rèn)為“父母養(yǎng)育方式不當(dāng)”是引發(fā)孤獨(dú)癥的原因。直至上世紀(jì)80年代，針對(duì)孤獨(dú)癥的研究才進(jìn)入了全新階段。人們開始從生物學(xué)領(lǐng)域著手探索病因，并認(rèn)識(shí)到孤獨(dú)癥是一種受一定遺傳因素作用的發(fā)育障礙性疾病。在此基礎(chǔ)上，人們從分子遺傳、神經(jīng)免疫、功能影像、神經(jīng)解剖和神經(jīng)化學(xué)等多領(lǐng)域展開研究，試圖從中找到孤獨(dú)癥的致病原因。

　　目前國(guó)際上孤獨(dú)癥的遺傳學(xué)研究已經(jīng)取得了較大進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)了100多個(gè)與疾病相關(guān)的基因位點(diǎn)。但由于其中多數(shù)是罕見變異，這些遺傳變異只能解釋大約30-50%的患者。因此，這一結(jié)論并不能從根本上解釋孤獨(dú)癥的病因。

　　毋庸置疑，闡明孤獨(dú)癥的遺傳病因仍然是當(dāng)前國(guó)際研究的重點(diǎn)，仍然是任重而道遠(yuǎn)……

　　據(jù)了解，國(guó)際上孤獨(dú)癥的遺傳學(xué)研究已經(jīng)取得了較大進(jìn)展。然而我國(guó)孤獨(dú)癥的研究才剛起步，缺乏基本流行病學(xué)資料，尚無臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)，流行病學(xué)和遺傳病因?qū)W研究也只限于小樣本的研究。您能談?wù)剣?guó)內(nèi)外孤獨(dú)癥的現(xiàn)狀、趨勢(shì)、已發(fā)現(xiàn)的病因和治療方法嗎？

　　夏昆：孤獨(dú)癥的核心癥狀包括社會(huì)交往障礙以及狹隘興趣和重復(fù)刻板行為，兒童發(fā)育早期（一般3歲前）發(fā)病并攜帶終生，男性發(fā)病率為女性的4~6倍。近年孤獨(dú)癥的發(fā)病率呈急劇上升趨勢(shì)，全球發(fā)病率約為1%。孤獨(dú)癥的病因目前尚不明確，沒有有效的治療方法，研究提示遺傳和環(huán)境或共同影響孤獨(dú)癥的發(fā)病。據(jù)估計(jì)孤獨(dú)癥的遺傳度高達(dá)60%～90%，因此2005年以來孤獨(dú)癥的遺傳學(xué)研究受到了國(guó)內(nèi)外的高度重視。近十年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者結(jié)合多種方法進(jìn)行了大量的遺傳學(xué)研究，歐美國(guó)家完成了大樣本量的外顯子組測(cè)序研究，取得了顯著進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)了很多基因突變與孤獨(dú)癥相關(guān)。而國(guó)內(nèi)孤獨(dú)癥研究起步較晚，尚缺少類似的大規(guī)模研究。闡明孤獨(dú)癥的遺傳結(jié)構(gòu)仍然是當(dāng)前國(guó)際研究的重點(diǎn)。

　　此次課題組通過孤獨(dú)癥基因型-表型關(guān)聯(lián)研究，在中國(guó)人群兒童孤獨(dú)癥遺傳學(xué)研究領(lǐng)域取得的最新成果是什么？與其他針對(duì)孤獨(dú)癥基因型的研究相比，此次有哪些新的發(fā)現(xiàn)呢？

　　夏昆：孤獨(dú)癥患兒臨床表現(xiàn)非常復(fù)雜，除共有的核心癥狀外，不同患兒還有各種不同類型的特征表型，從而顯著增加了發(fā)現(xiàn)孤獨(dú)癥遺傳學(xué)病因的難度。因此我們開展了基因型-表型關(guān)聯(lián)研究計(jì)劃（GenotypeandPhenotypeCorrelationforAutism,GPCA），以尋找特異表型與特異基因之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，促進(jìn)孤獨(dú)癥風(fēng)險(xiǎn)基因的鑒定。我們的研究發(fā)現(xiàn)約4%的患者攜帶29個(gè)基因的新發(fā)突變，其中以基因SCN2A的新發(fā)突變率最高（約1.1%），這是目前在單個(gè)基因或變異水平上發(fā)現(xiàn)的新發(fā)突變頻率最高的基因。與歐美人群患者相比，SCN2A基因的突變表現(xiàn)出明顯的人群差異；同時(shí)，我們的研究提示了10余個(gè)新的孤獨(dú)癥風(fēng)險(xiǎn)基因；研究還通過對(duì)20個(gè)攜帶有新發(fā)突變的孤獨(dú)癥家庭進(jìn)行臨床回訪，發(fā)現(xiàn)來自不同家庭的患者伴有不同程度的智力障礙、胃腸道異常和頭圍異常等特殊表型。與其他針對(duì)孤獨(dú)癥基因型的研究相比，我們的研究發(fā)現(xiàn)了更多新的風(fēng)險(xiǎn)基因的相應(yīng)表型，當(dāng)然，這些基因突變的患者數(shù)目還非常少，后期需要尋找更多相同基因突變的患者進(jìn)行更詳細(xì)的基因型-表型關(guān)聯(lián)。

　　該研究發(fā)現(xiàn)約有4%的中國(guó)患者攜帶有新發(fā)突變，這些新發(fā)突變分布于29個(gè)風(fēng)險(xiǎn)基因上，其中以基因SCN2A的新發(fā)突變率最高（約1.1%）。這組數(shù)據(jù)說明了什么？基因SCN2A的新發(fā)突變的意義是什么？

　　夏昆：這組數(shù)據(jù)，一方面說明這些基因是中國(guó)人群孤獨(dú)癥的高風(fēng)險(xiǎn)基因，僅在29個(gè)基因上就發(fā)現(xiàn)4%的患者攜帶新發(fā)突變，更多的風(fēng)險(xiǎn)基因和更高比例攜帶新發(fā)突變的患者將會(huì)在更大樣本和更廣泛基因組水平的檢測(cè)上被發(fā)現(xiàn)；另一方面說明孤獨(dú)癥具有高度的遺傳異質(zhì)性，單個(gè)基因或變異只能解釋極小部分的患者。有趣的是，我們發(fā)現(xiàn)SCN2A的新發(fā)突變率在中國(guó)孤獨(dú)癥人群中高達(dá)1.1%，SCN2A編碼離子通道蛋白，某些針對(duì)離子通道開發(fā)的神經(jīng)精神藥物可能對(duì)于改善這些患者的臨床癥狀具有一定的作用。這給GPCA研究的臨床轉(zhuǎn)化賦予了更重要的意義。

　　該項(xiàng)目第一期針對(duì)189個(gè)國(guó)際上已發(fā)現(xiàn)的孤獨(dú)癥風(fēng)險(xiǎn)基因做了靶向捕獲測(cè)序，是否是對(duì)西方人群研究的驗(yàn)證，并試圖發(fā)現(xiàn)新的基因？

　　夏昆：這項(xiàng)研究并不是簡(jiǎn)單的對(duì)西方人群患者風(fēng)險(xiǎn)基因的驗(yàn)證。只是因?yàn)槟壳吧腥狈χ袊?guó)人群孤獨(dú)癥大規(guī)模的基因組測(cè)序研究，我們主要根據(jù)此前西方人群的測(cè)序研究所提示的高風(fēng)險(xiǎn)基因，結(jié)合其他一些研究以及我們已有的研究基礎(chǔ)，加入了部分尚未被明確提示為孤獨(dú)癥的風(fēng)險(xiǎn)基因，希望在鑒定中國(guó)人群孤獨(dú)癥的遺傳圖譜的同時(shí)，能夠鑒定更多新的風(fēng)險(xiǎn)基因。另外一個(gè)重要的目的是進(jìn)行孤獨(dú)癥高風(fēng)險(xiǎn)基因的表型研究，希望通過GPCA思路能夠定義更多的孤獨(dú)癥臨床亞型。

　　一項(xiàng)高效、快速且成本低廉的研究方法

　　此次孤獨(dú)癥基因型-表型關(guān)聯(lián)研究計(jì)劃，運(yùn)用一種新的高效、快速且成本低廉的靶向捕獲技術(shù)——分子倒置探針（MolecularInversionProbes,MIPs）方法。在1543例中國(guó)人群孤獨(dú)癥患者中完成了針對(duì)189個(gè)前期研究所提示的孤獨(dú)癥風(fēng)險(xiǎn)基因的靶向捕獲測(cè)序，這是國(guó)內(nèi)第一次完成的大規(guī)模中國(guó)人群孤獨(dú)癥樣本的候選基因靶向測(cè)序。

　　此次研究采取了新探測(cè)方法——靶向捕獲-分子倒置探針技術(shù)，其特點(diǎn)是什么？它和以往其他技術(shù)有什么區(qū)別呢？

　　夏昆：這個(gè)方法的特點(diǎn)是能夠自主設(shè)計(jì)、靶向捕獲感興趣的特定區(qū)間，同時(shí)其優(yōu)點(diǎn)是高效、快捷且價(jià)格低廉，非常適用于像我們這樣針對(duì)大樣本量的候選基因測(cè)序研究。相比其他技術(shù)，優(yōu)勢(shì)是該方法所獲得的測(cè)序深度較深，數(shù)據(jù)更可信，同時(shí)還可能發(fā)現(xiàn)一些其他方法不能檢測(cè)到的盲區(qū)。但是該方法也有一些固有特性，由于實(shí)驗(yàn)需要經(jīng)過PCR過程，所以目前對(duì)于高GC區(qū)間和高度重復(fù)序列區(qū)間的捕獲效率還有待提高。

　　現(xiàn)有的研究分為兩期，第一期樣本數(shù)為1543例，第二期樣本數(shù)計(jì)劃為3000例，如此規(guī)模的樣本是不是在國(guó)際上也是首次？為什么要取如此多樣本？

　　夏昆：GPCA是一個(gè)長(zhǎng)期連續(xù)性的研究計(jì)劃，目前第二期已經(jīng)完成和第一期相當(dāng)?shù)臉颖玖?，總?jì)已經(jīng)完成了3000多例患者。如此規(guī)模的樣本在國(guó)際上并不是首次，比如SSC（SimonsSimplexCollection）已經(jīng)完成2500多個(gè)孤獨(dú)癥家庭外顯子組測(cè)序，ASC（AutismScimplexCollection）也已經(jīng)完成了4000多例孤獨(dú)癥樣本的測(cè)序。需要如此多的樣本主要還是因?yàn)樗呐R床表型和遺傳病因異質(zhì)性的問題。孤獨(dú)癥的這一特點(diǎn)也是我們研究的一個(gè)優(yōu)勢(shì)，中國(guó)人口基數(shù)大，臨床遺傳資源豐富，雖然國(guó)內(nèi)研究起步較晚，但我們相信能夠迎頭趕上，甚至做得更好。

　　與以往的孤獨(dú)癥基因研究相比，孤獨(dú)癥基因型-表型關(guān)聯(lián)研究計(jì)劃除了具有新技術(shù)-靶向捕獲技術(shù)，有什么其他優(yōu)勢(shì)和不足？

　　夏昆：該研究針對(duì)孤獨(dú)癥具有高度臨床和遺傳異質(zhì)性的特點(diǎn)，針對(duì)性地對(duì)擁有特定臨床表型或基因型的一批樣本進(jìn)行研究，以發(fā)現(xiàn)其中的關(guān)聯(lián)。目前的不足是由于國(guó)內(nèi)不同地區(qū)對(duì)于孤獨(dú)癥的臨床診斷水平存在較大的差距和認(rèn)識(shí)，對(duì)患者的臨床表型采集存在一定的困難，相當(dāng)一部分患者家庭由于各種原因不愿配合后期的臨床回訪。我們也在努力解決這一問題，希望后續(xù)研究更加順利。

　　從孤獨(dú)癥遺傳學(xué)病因研究來說，目前研究結(jié)果的意義如何？

　　夏昆：研究通過1543個(gè)樣本的研究發(fā)現(xiàn)4%的患者攜帶有新發(fā)突變，分布于29個(gè)風(fēng)險(xiǎn)基因上，其中以基因SCN2A的新發(fā)突變率最高（達(dá)到約1.1%）。該結(jié)果第一次通過大規(guī)模測(cè)序研究鑒定了中國(guó)人群孤獨(dú)癥的遺傳圖譜，對(duì)認(rèn)識(shí)中國(guó)人群孤獨(dú)癥的遺傳學(xué)病因、建立早期診斷和早期預(yù)警、實(shí)現(xiàn)早期干預(yù)具有重要的意義。所有這些結(jié)果，合并我們前期鑒定的其他孤獨(dú)癥遺傳變異、以及國(guó)際上報(bào)道的遺傳學(xué)變異等，將共同構(gòu)成孤獨(dú)癥基因組學(xué)診斷的基礎(chǔ)。同時(shí)，這些基因的發(fā)現(xiàn)對(duì)于后續(xù)開展相關(guān)的遺傳學(xué)研究，尤其是發(fā)病機(jī)制的研究都提供了非常重要的線索。

　　目前該項(xiàng)研究成果如何建立孤獨(dú)癥遺傳病因與臨床亞型之間的關(guān)聯(lián)？

　　夏昆：孤獨(dú)癥基因型-表型關(guān)聯(lián)研究計(jì)劃的提出旨在解決如何將孤獨(dú)癥的遺傳病因和它們表現(xiàn)出的不同臨床亞型進(jìn)行關(guān)聯(lián)研究。包括兩方面：1）從表型到基因型的思路為：首先對(duì)大樣本量的孤獨(dú)癥患者進(jìn)行臨床表型研究，分類出不同的孤獨(dú)癥臨床亞型，如伴發(fā)睡眠障礙、大頭或小頭畸形、代謝異常以及胃腸道共發(fā)病等，然后針對(duì)不同的臨床亞型進(jìn)行高通量測(cè)序等遺傳學(xué)分析，找出相同臨床表型患者可能共同的遺傳病因，例如相同基因的變異，或具有相同功能（如處于同一個(gè)功能網(wǎng)絡(luò)）的一組基因的變異；2）從基因型到表型的研究思路為：首先通過新一代測(cè)序等技術(shù)對(duì)大樣本量的孤獨(dú)癥患者進(jìn)行外顯子組或全基因組測(cè)序，分析具有共同遺傳病因的患者（如相同基因的變異或相同生物學(xué)功能的一組基因的變異）的表型，找出表型的共性從而對(duì)這部分患者進(jìn)行臨床亞型分類。目前研究成果對(duì)闡明孤獨(dú)癥的遺傳結(jié)構(gòu)，對(duì)孤獨(dú)癥進(jìn)行更為詳細(xì)的臨床分型提供了重要依據(jù)，也為實(shí)現(xiàn)孤獨(dú)癥的早期診斷、早期預(yù)警和早期干預(yù)以及后期的個(gè)體化治療奠定了重要的科學(xué)基礎(chǔ)。

　　通過回訪發(fā)現(xiàn)，攜帶新發(fā)突變基因的患者伴有不同程度的智力障礙、腸道異常和大頭圍畸形等特殊表型，此項(xiàng)發(fā)現(xiàn)對(duì)于孤獨(dú)癥兒童及其家庭會(huì)有什么樣的幫助？

　　夏昆：這主要對(duì)孤獨(dú)癥的診斷和鑒別診斷具有重要意義，可以從目前的以行為量表為主的主觀化診斷朝著以具體細(xì)分的臨床表型進(jìn)行的客觀性遺傳學(xué)診斷邁進(jìn)。

　　據(jù)了解，此項(xiàng)研究為建立新的孤獨(dú)癥臨床亞型分類、以及個(gè)體化治療提供了新的思路，您認(rèn)為目前的發(fā)現(xiàn)對(duì)幫助孤獨(dú)癥孩子的相關(guān)機(jī)構(gòu)有怎么樣的意義？

　　夏昆：不同臨床亞型的孩子可能由于病因的不同，其治療和干預(yù)效果會(huì)有區(qū)別。既往對(duì)于孤獨(dú)癥的臨床分型是比較粗泛的，這是因?yàn)槲覀儗?duì)于這個(gè)疾病本身缺乏足夠的認(rèn)識(shí)，如果能夠通過基因組水平進(jìn)一步細(xì)分孤獨(dú)癥的臨床亞型，那么，這首先是對(duì)孤獨(dú)癥整體診療水平的促進(jìn)；同時(shí)，認(rèn)識(shí)水平的提高能夠使我們明確不同患兒的病因和特點(diǎn)，幫助孤獨(dú)癥孩子的相關(guān)機(jī)構(gòu)或許可以設(shè)計(jì)具有針對(duì)性的個(gè)體化治療或行為干預(yù)方案。當(dāng)然這還需要一個(gè)長(zhǎng)期的探索過程，我們希望更多的孤獨(dú)癥相關(guān)診療和康復(fù)機(jī)構(gòu)能夠參與到我們的項(xiàng)目研究中來，一起努力改善孤獨(dú)癥孩子的預(yù)后。