孤独症功能候选基因的研究（一）
孤独症功能候选基因的研究（一）
——5-HT转运体基因(SLC6A4)的关联研究
孤独症(Autism)，是一种广泛发育障碍性疾病(pervasive development disorder,PDD)。目前，普遍认为孤独症是由于脑功能障碍所致的发育障碍，以社会交往障碍、言语发育障碍、兴趣范围狭窄和刻板重复的行为方式为基本临床特征的一组行为综合症，是一种严重神经发育障碍。国外流行病学调查发现，该病在儿童群体中的患病率为1.1-2.5‰，而我国目前尚无全国或跨地区协作性的孤独症儿童患病率的调查报告。尽管如此，我国福建、天津、香港和台湾的资料提示该病患病率与国外相近。估计目前我国典型的孤独症患儿约有六十万。
迄今为止，孤独症的病因及发病机制尚不清楚，但遗传因素在其发病中起到重要作用的观点已得到国际研究界的公认。遗传流行病学资料表明，与其他儿童期精神障碍不同，孤独症的发病极少受社会环境因素的影响，不同国家该病的发病率和患病率极为接近即是最好的佐证。该病的遗传度约为90%。家族性孤独症极为罕见，但是在孤独症的同胞中孤独症的发病率为一般人群的45倍或更高，而且在双生子研究中，同卵双生子的同病率(60%-90%)远远高于异卵双生子(0-10%)。尽管已有众多研究报道，但至今对孤独症遗传模式的了解并不多，仅仅知道不符合孟德尔遗传规律。可喜的是，虽然还没有发现疾病的主效致病基因，但较多证据表明有多个微效或中效基因可能参与了孤独症的发病机制。基因组的扫描研究发现了一些阳性的连锁区域，如染色体1p、2q、3p、6q16-21、7q31-33、13q、15q和17等区域都得到了较高的最大LOD值(maximum LOD scores, MLS )，这些区域都成为孤独症易感基因的候选区域。因此，在已经确定的阳性区域内用第三代遗传标记——单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms ,SNPs)可直接筛选并寻找易感区域或易感基因。Risch(1999) 等分两个阶段对147个孤独症患病同胞进行全基因组扫描，用多点患病同胞对方法进行连锁分析，在染色体17p微卫星标记D17S1876附近，发现有意义的连锁证据，多点最大LOD 值(MMLS)为1.21。国际孤独症分子遗传研究协会(IMGSAC)2001年发现5-羟色胺(5-HT)转运体基因的多点最大LOD值(MLS)为2.34，单点最大 LOD值(MLS)为3.6。Yonan(2003)等对345个孤独症多发家系进行基因组扫描，使用408个微卫星标记，平均2cM一个微卫星标记，结果显示染色体17、5、11、4和8存在连锁证据(P<0.01)，染色体17q靠近5-羟色胺转运体[5-HTT]的MLS为2.83(P=0.00029)。
5-HT是一种重要的神经递质。5-HT转运体(serotonin transporter)对于调节脑的5-HT能神经递质和外周的5-HT的活动起着重要作用。5-HT转运体基因(SLC6A4)定位于染色体17q11.1-12，由于它的功能和在基因组中的位置，SLC6A4基因被认为是一个重要的孤独症候选基因。最近Kim等报道，5-HT转运体基因上的7个单核苷酸多态性(SNP)与孤独症存在不同程度的关联。由于疾病易感性位点受种族和人群的影响，为了验证SLC6A4基因在中国汉族孤独症易感性中的作用，本研究对175个孤独症核心家庭进行SLC6A4基因多态性的关联研究。
SLC6A4基因长34kb，生物信息学检索(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP/)显示在该基因序列上存在多个SNP,本研究分别在该基因的5’端非翻译区、编码区和内含子上选取八个SNP位点进行研究。这些位点分别是：rs6352和rs6355(编码区错义改变SNP)，rs2020942、rs1872924、rs140700和rs3794808(内含子)，rs2066713和rs2020936(5’端非翻译区)。其中rs2020942、rs2020936和rs2066713为Kim等发现的与孤独症存在显著关联的3个SNP位点。
讨 论
孤独症是一种遗传异质性疾病。5-HT异常是解释孤独症病因的主要神经递质假说之一。5-HT是一种重要的神经递质，研究表明5-HT与精神分裂症，抑郁症，焦虑症，强迫症，孤独症和物质滥用等精神障碍有关。30-50%孤独症患者及其一级亲属的全血或血小板5-HT水平升高。5-HT转运体(serotonin transporter)对于调节脑的5-HT能神经递质和外周的5-HT的活动起着重要作用，它在5-HT释放后再摄取中发挥作用，具有调节和运输5-HT的功能。研究表明5-HT转运体抑制剂可通过提高突出间隙的5-HT的水平而显著的减少孤独症的刻板和仪式动作。由于5-HT转运体基因(SLC6A4)的功能和在基因组中的位置，因而受到广泛关注。
本研究用SLC6A4基因多态性作为遗传标记，对中国汉族人群中的孤独症患者进行关联研究，采用以家系为基础的传递不平衡检验(TDT)和单体型分析(haplotype analysis)探讨SLC6A4基因多态性与孤独症的关系。本研究选取SLC6A4基因上的三个SNP作为遗传标记，其中两个为Kim(2002)等报道与孤独症存在显著关联。连锁不平衡检验显示三个SNP明显连锁，在一个单体型块(haplotype block)中，可以构建3个SNP组成的单体型模式。TDT检验和单体型分析(haplotype analysis)结果，未能发现这些位点与孤独症的关联关系，从而提示SLC6A4基因上的这些多态性位点不是中国汉族人群孤独症的易感位点。尽管基因功能分析提示该基因参与孤独症的发病过程，但本研究结果表明这些位点并不增加孤独症的患病风险，可初步排除这些多态性位点与中国汉族孤独症的关系。
本研究结果与Kim等的研究结果不一致。分析造成我们之间研究结果差异的可能原因有：1.Kim 等的研究样本相对较小（115个家系），而我们的样本为175个家系。2.Kim等的样本由多个种族组成（白种人、美洲人、亚裔美国人和西班牙人），而我们的样本均由汉族组成。孤独症是一种遗传异质性的、复杂的多基因疾病，疾病易感性位点受种族和人群的影响，也就是说5-HT转运体基因对白种人的发病起作用，而对汉族人起很小的作用或不起作用。在中国人中缺乏关联并不意味着在其他人群中同样存在阴性结果。因此，来自不同地区、不同种族的研究难以产生一致的结果。遗传异质性可能是我们之间研究结果差异的主要原因。3. SLC6A4基因可能与一个没有发现的突变（在SLC6A4或附近基因上的一个致病的突变或者功能多态性）存在连锁不平衡，而该突变涉及孤独症的易感性，这种连锁不平衡在汉族人群中不如白种人显著。因此，有必要进一步研究SLC6A4基因上的其他多态性位点，以及附近基因与孤独症的关系，从而明确它们在孤独症易感性中的作用。
