在每 54 名美国儿童中，就有 1 名受自闭症（autism）影响，虽然该病的遗传力在 50％ 至 90％ 之间，但目前与自闭症相关的遗传变异比预期的风险要低，这代表有关疾病还有其他可能变异。
刊登于《Nature》一项新的研究发现，扩增的串联 DNA 重复序列似乎解开自闭症遗传学的部分谜题。
为什么自闭症患者更有机会生下自闭症宝宝?
先前的研究发现自闭症患者的罕见序列拷贝数和其他复杂的结构变异有所增加。近日，加拿大病童医院（Hospital for Sick Children）的研究团队分析了患病和未患病个体之间的 DNA 串联重复的频率，然后发现自闭症儿童中的基因串联重复扩增的发生率高于未受影响的兄弟姊妹。串联重复的扩增通常位于外显子和剪接点附近，以及与神经系统发育和心血管系统相关的基因附近，提示它们可能如何影响疾病。
该研究团队首先从数个研究计画中挑选出 20000 多个基因组样本，然后使用 ExpansionHunter Denovo 算法，寻找串联重复序列扩展的证据。该算法检测串联重复序列，其片段（motifs）长度介于 2 至 20 个碱基对之间，比定序读取长度更长。然后，他们在人类基因组的 31793 个不同区域中鉴定出 37865 个串联重复片段。不出所料，大多数基序富含 AC 或AG，通常位于已知的串联重复区域中。不过，约 42％ 包含串联重复序列的区域是先前所未发现的。
再来，借由负担检验得知，自闭症儿童比未患病的兄弟姐妹更容易携带罕见的基因串联重复序列扩增，约有 23.3％ 的自闭症儿童和 20.7％的未患病儿童中发现了重复性扩张，这说明了自闭症病童多了 2.6% 的机率会遗传给下一代。这些序列扩展似乎是串联重复序列的进一步增长，而串联重复序列在受影响的孩子的父母基因中数量已经很可观。
与自闭症有关的序列扩展更可能出现在外显子区域和剪接区域，位于转录起始位点和剪接点附近，并影响通常比其他基因受到更多限制的基因。受影响的基因也更可能与神经系统发育、心血管系统和肌肉组织有关。
其他基因重复序列疾病可能与自闭症有关
一种 CTG 的重复扩展出现在与第 1 型肌强直营养不良症（myotonic dystrophy type 1, DM1）有关的 DMPK 基因中。该疾病的特征是肌肉无力，但大约 5％ 的 DM1 患者也患有 自闭症。
该研究团队从来自不同家庭的 7 名自闭症患者和 1 名未受影响的兄弟姐妹中找到了这样的基因重复扩展，验证了实验的假设。这项结果证实了先前对自闭症和 DMPK 串联重复序列扩增之间存在关联的怀疑。另外其他 9 个基因的重复序列似乎是可能和自闭症相关性最高的基因，但是由于这些重复序列非常罕见，他们无法评估其对自闭症的影响。他们也补充指出，可能需要更大的规模和新算法来进行此类分析。
本研究结果代表了自闭症遗传学的重大进步，因为他们发现了串联重复序列扩增中涉及的、以前没有使用常规基因组分析来鉴定的许多基因。然而，发现与自闭症有关的基因是否能帮助后续产期检查的革新或药物应用、开发甚至是基因检测都是一个思考方向。无论如何，这项新研究着实为精确诊断与医疗带来新的机会，有望在未来为自闭症患者带来更好的生活品质，以及让更多人能更了解此疾病，并给予支持。
延伸阅读：造成自闭症的真凶 ── Trio 基因是你 ?!参考资料:
1. https://www.genomeweb.com/genetic-research/individuals-autism-more-likely-have-expanded-tandem-dna-repeats#.Xx-Vtp4zY2w
2. https://www.ctvnews.ca/health/breakthrough-in-autism-spectrum-research-finds-genetic-wrinkles-in-dna-could-be-a-cause-1.5041584
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