文章来源:【公众号】小丫丫自闭症;ID号:xiaoyaya-autism
受访者简介:Jacob Vorstman;加拿大多伦多The Hospital for Sick Children教授
原文链接:https://www.spectrumnews.org/opinion/how-polygenic-scores-can-improve-predictions-about-autism-schizophrenia/
作者简介:AngieVoylesAskham;Angie是Spectrum致力于自闭症研究的新闻报道。她是纽约大学神经科学博士,范德堡大学本科。
导读
基因变异被认为是自闭症的一个重要机制,那么基因测序能否准确地预测孩子的自闭症呢?近年来,自闭症的生物学研究发现了数百个,甚至上千个基因可能与自闭症有关。但是,虽然某些基因变异被认为造成某些特定的自闭症亚型,然而,事实是,某个特定自闭症亚型,会有那个特定的基因变异,反过来却不成立。因而,即使进行了基因测序,找到了某个特定的变异,也很难预测孩子会不会有自闭症。
如何根据基因测序来预测自闭症的可能性,这篇文章介绍的方法,也许会是一个新的方向,虽然离临床还很遥远,很遥远!
前言
遗传研究的结果表明,一些突变带来的结果可能会有多种表型:例如,染色体区域22q11.2缺失的人群中,大约21%有自闭症,41%有智力障碍,23%有精神分裂症。
这些百分比反映了这种基因变异在群体中的统计作用,但是,具体到对每个人将产生怎样的影响则很难说清。这种模糊的关系,引出了一些重要问题:例如,一个孩子如果染色体22q11.2缺失,在诊断之前,是否应该像对待自闭症孩子一样,进行早期干预?这个孩子的未来还可能会有什么其他障碍?
在接诊了大量22q11.2缺失的个体之后,加拿大多伦多大学精神病学副教授JacobVorstman一直在思考这些问题。他希望能够更准确地预测他们的成长发育和未来的生活质量。
Vorstman和同事们建立了一种方法,用以预测携带22q11.2染色体缺失的个体出现智力障碍或精神分裂症的可能性,这项工作发表在2021年11月的《自然医学》(NatureMedicine)杂志。该方法利用个体DNA中与智力障碍或精神分裂症相关的所有常见遗传变异,从而计算出一个“多基因变异风险值”(polygeneticRiskFactor,PGS)。
这个方法是基于这样一个概念:22q缺失的个体,到底是出现智力障碍还是精神分裂症,可以根据该个体的染色体中,有多少常见基因变异与这两种障碍相关。PRG最高的个体,最有可能出现其中一种诊断,而分数最低的个体可能性最低。这正是Vorstman和他的同事们所研究的方法。
Vorstman接受了Spectrum的采访,讨论这种方法如何更准确地预测遗传风险,同时,将PRG这个概念多用于自闭症的遗传预测的可能性。
22q11.2染色体缺失综合征的个体,计算他们的精神分裂症和智力障碍的PRG,从这个计算中,我们能获得什么信息?
已有的研究表明,22q11.2染色体缺失的人群,有精神分裂症和智力障碍的可能性较大。我们的研究发现,这种可能性到底会有多大,部分取决于染色体其他部分的变异。
例如,具有22q缺失和高精神分裂症PRG的个体更有可能有精神分裂症。不是25%,而是33%。
同时,有些个体的PRG很低,那么,他们有精神分裂症的机会从25%下降到9%。
智力障碍的情况同样如此。在我们的样本中,有智力障碍的基线可能性为42%。但是,考虑智商(IQ)的PRG时,我们实际上能够找出出一个亚组,其智力障碍的可能性为63%,比基线高得多,而另一亚组的可能性较低,为24%。
这些数字的准确性目前仍然有待提高,还不能在临床上应用。但它预示了一定的可能性。
这个方法同样能够用于自闭症的预测么?
假设一个孩子出生时有22q缺失,而我们能够根据染色体的其他基因变异进行预测,这个孩子实际上很可能有自闭症——比方说高于80%的可能性。如果这个预测足够准确,那么我们就有足够的理由给孩子提供早期干预。
如果没有PRG的信息,那么,只能根据已有的数据,预测有这种缺失的个体,将来诊断有自闭症的平均几率约为30%。这么低的可能性,就不好决定是否应该进行早期干预。也就是说,如果你给10个儿童进行早期干预,其中7个最终不会被诊断自闭症的儿童,也得到了干预。鉴于早期干预的高强度和相关费用,做这个决定就显得很重要。
这种方法是否适用于有其他自闭症相关遗传变异的人?还有,你能为一个基因来源不明的自闭症人士计算一个PRG吗?
使用PRG来预测22q缺失的个体有精神分裂症或者智力障碍的可能性是有效的,因为,两种障碍都已经有了足够的基线几率数据:任何有22q缺失的个体都有25%的机会出现精神分裂症。有了这个很高的基线数据,然后再考虑到他们的PRG,综合起来,这种预测就有了一定的临床价值。
现在,如果想把这个模型推广到普通人群——假设在普通人群中,有精神分裂症的基线机会是1%——那么PRG将作用于一个非常低的基线,这对临床应用的意义就不大。
换一种方式来解释一下:如果生活在某个城市,无论什么原因,都会使你患肺癌的可能性增加一倍。假设不吸烟的人,患肺癌的风险是0.1%。那么生活在这个城市里,患肺癌的风险翻倍,从0.1%增加到0.2%,这么小的基线几率,从临床角度来看,意义不大。
但是,如果你是一个重度、终身吸烟者,假设你患肺癌的机会是15%。然后,你去那个城市生活,你的肺癌几率从15%增加到到30%。在临床上,就很重要了。
那么,我们可以将自闭症的PRG应用于普通人群吗?当然可以,只是临床上意义不大。但是,如果能够单独分离出一个亚组,不管出于什么原因,他们有自闭症几率都会增加,那么,临床上可能就有了意义。
比如某个基因变异,大幅度地提高了这个人群有自闭症的可能性——这种基因变异的数量正越来越多地被发现——那么可以想见,使用PRG能够提高预测自闭症的可能性。当然,需要更多的研究来证明这点。当前,大约10%到20%的自闭症个体的基因机制能够被确定,这些人群是验证这个PRG的最佳人选。
PRG在自闭症和精神分裂症的研究中,有什么不同吗?
一个明显的实际区别是,PRG还没有很好地应用到自闭症的研究。虽然精神病学基因组学项目(Psychiatric Genomics Consortium)中计算了自闭症的PRG,但是,当前的版本是基于一个小样本的研究,比精神分裂症研究的样本要小得多。因此,和精神分裂症不一样的是,自闭症的“多基因变异贡献值”不能解释自闭症的遗传贡献。
尽管如此,我们仍然希望使用PRG来研究自闭症。可是,因为我们样本来自不同的地方,自闭症的表型描述也不一致,所以我们没有足够多的样本进行研究。当前,离目标还很远。
你认为这个方法还有哪些应用前景?
我个人的兴趣还有智商(IQ)和认知能力。IQ和认知能力能够与自闭症分开测量,因此这两种表型的严重程度是可以测量的。这样,就可以评估这些表型(自闭症和认知技能和智商)与智商的PRG和自闭症的PRG的关联性。
我觉得这是一个非常重要的问题,因为自闭症和智力障碍往往是共同障碍。当然,也不是一成不变的。我们知道,有些人非常聪明,但仍然有严重的自闭症。我们也知道,有些人有严重或中度的智力障碍,但是社交沟通能力挺好,而不符合自闭症的标准。因此,虽然自闭症和智力障碍会是共同障碍,但不是一定的——这个问题本身就很有意思。
原文发表于美国西蒙基金会网站,小丫丫自闭症项目获得该网站授权翻译,声明如下:

小丫丫自闭症项目声明
翻译本文,并不代表小丫丫自闭症项目完全同意其中的观点,但是本着尊重原创的原则,我们力求忠实准确地翻译。——美国丫丫爸爸2022年于美国圣路易斯。
翻译:丫丫爸爸
编辑:上海洋洋妈
文案校对:桂林毛豆妈,桂林泡泡妈