染色体重排断裂点分子作图及孤独症候选易感基因位置克隆的进一步研究

孤独症倍受关注的原因是发病率高而基本无特异性治疗方法。因此确定孤独症易感基因和发现致病突变是早期诊治该病的有效方法并有助于阐明其分子病理学机制。利用平衡型染色体异常断裂点分子作图克隆多基因病易感基因是独特的定位克隆方法，其原理是染色体断裂可打断基因使其不能表达正常产物或引起表达调控的改变，从而导致疾病的发生。目前我们已收集三例孤独症伴新发生的平衡型染色体异常罕见病例，其重排断裂点与已知孤独症易感基因候选区重叠，现已初步完成重排断裂点定位，将其缩小在153kb-2Mb的染色体区域，并完成候选基因分析。本研究拟进一步开展系统的候选易感基因突变及多态位点的筛查、组织特异表达、外周血表达研究和基于孤独症病例对照的群体资料验证和多态位点关联分析、In Silico易感基因功能学分析及信号传导通路生物信息学分析和蛋白结构和功能预测。本项目的工作将对促进孤独症早期诊断和阐明其分子病理学机制起到积极作用。

在项目执行过程中，我们首先用aCGH分析排除了3例新发平衡型染色体异常伴孤独症/智力低下患者的微缺失、微重复和可变数目重复变异（CNVs），然后应用已建立的FISH-染色体步移技术将6个染色体断裂点区域缩小到30～35kb范围，长片段PCR和PCR产物测序确定了6个染色体断裂点的具体位置及5个重组位点的序列组成。生物信息学分析发现2个染色体断裂分别切断了ZNF407和CHCHD3基因，1个染色体断裂切断了一段未知全序列和功能的mRNA序列。根据确定候选致病基因的原则，我们将这2个基因确定为孤独症/智力低下候选新致病基因。对t(3;18)平衡型染色体异常孤独症/智力低下患者进行ZNF407基因表达研究，发现患者ZNF407基因异构体1的表达量比正常人降低了36%。对105例临床症状与t(3;18)平衡型染色体异常孤独症/智力低下患者相似病例进行ZNF407基因外显子、接头位置及调节序列的PCR及测序，在该基因外显子区共发现2个错义突变和23个多态性位点。通过对9个物种比较，发现ZNE407基因在这2个错义突变位置高度保守，PolyPhen预测这2个错义突变均为有害突变，Jpred3预测这两个位点的突变对于该段多肽链所形成的扩展链(E)，α螺旋(H)的数量及分布有一定的影响。依据这些新发现，我们初步确定ZNF407基因为孤独症/智力低下新致病基因，但这些改变对ZNF407基因的功能及与孤独症/智力低下的关系还有待进一步的研究。