【佳學(xué)基因檢測(cè)】為什么男孩子更容易得自閉癥：基因檢測(cè)明原因！

來(lái)自《人體基因序列變化與疾病表征》的背景介紹

 自閉癥譜系障礙 (ASD) 表現(xiàn)出男女性別差異約為 4:1。根據(jù)《人體基因序列變化與疾病表征》，自閉癥的特征是早期社交/溝通技巧受損、興趣狹隘和具有刻板行為。Xp22.11 基因座的破壞與男性自閉癥(ASD)有關(guān)。該基因座包括三外顯子 PTCHD1基因、相鄰的多異構(gòu)體長(zhǎng)鏈非編碼 RNA (lncRNA) PTCHD1-AS（跨度約為 1Mb）和特征不明顯的單外顯子 RNA 解旋酶DDX53（內(nèi)含于PTCHD1-AS） 。自閉癥的基因解碼已經(jīng)研究了PTCHD1/PTCHD1-AS與 ASD之間的關(guān)系正在研究中，現(xiàn)進(jìn)一步研究DDX53在自閉癥發(fā)生中的作用。這種原因具有一定的難度，部分原因是沒(méi)有明顯的功能性鼠類(lèi)直系同源物。根據(jù)臨床基因檢測(cè)收集的數(shù)據(jù)，自閉癥基因解碼從 6 個(gè)不相關(guān)的家庭中確定了 6 名患有自閉癥(ASD)的男性和 1 名女性，這些患者身上的DDX53具有罕見(jiàn)的、預(yù)測(cè)有害的或功能喪失的變異?；蚪獯a鎖定潛在致病區(qū)域后，進(jìn)一步分析國(guó)際上其他的數(shù)據(jù)庫(kù)，包括 Autism Speaks MSSNG 和 Simons Foundation Autism Research Initiative，并與正確人群對(duì)照。自閉癥基因解碼基因檢測(cè)篩選出了另外 24 名患有自閉癥(ASD)的患者，他們同樣攜帶罕見(jiàn)的、有害的DDX53變異。其他的兩個(gè)患者在致病基因鑒定基因檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)來(lái)自兩個(gè)家庭的患者具有同樣的基因序列變異。在這個(gè) 31 名患有自閉癥(ASD)的患者中（28 名男性，3 名女性），自閉癥基因解碼基因檢測(cè)確定了 25 種主要是母系遺傳的DDX53變異，包括 18 種錯(cuò)義變異、2 種截短變異、2 種框內(nèi)變異、2 個(gè) 3' UTR 缺失和 1 個(gè)拷貝數(shù)缺失。自閉癥基因解碼基因檢測(cè)在人類(lèi)中的發(fā)現(xiàn)支持DDX53與 ASD之間的直接聯(lián)系，這對(duì)臨床基因檢測(cè)很重要。這些相同的與自閉癥相關(guān)的發(fā)現(xiàn)，再加上在小鼠中未發(fā)現(xiàn)功能性直系同源基因的觀察結(jié)果，也可能影響小鼠自閉癥(ASD)模型的設(shè)計(jì)和解釋。

為什么男孩子更容易得自閉癥關(guān)鍵詞：

 DDX53、RNA 解旋酶、Xp22.11 基因座、自閉癥、自閉癥譜系障礙

自閉癥基因解碼關(guān)于自閉癥的詳細(xì)介紹

自閉癥譜系障礙 (ASD) 是指一組神經(jīng)發(fā)育障礙，其特征是早發(fā)性異質(zhì)性社交互動(dòng)和交流障礙，同時(shí)伴有限制性、重復(fù)性和刻板行為和興趣。盡管不同的自閉癥患者的認(rèn)知發(fā)育各不相同，但這些障礙是學(xué)齡前兒童殘疾的主要原因。大腦發(fā)育和功能連接的潛在異常被認(rèn)為是遺傳和環(huán)境因素相互作用的繼發(fā)性異常，使自閉癥(ASD)成為一種復(fù)雜且多因素的疾病。也使很多人誤以為環(huán)境和教育是自閉癥發(fā)生的唯一原因。

ASD 可能與特定神經(jīng)元基因的致病序列水平變異和拷貝數(shù)變異 (CNV；也稱為結(jié)構(gòu)變異，SV) 有關(guān)。在最近對(duì)所有公開(kāi)的自閉癥(ASD)基因組序列數(shù)據(jù)的全面注釋中，確定了 134 個(gè)自閉癥(ASD)相關(guān)基因，占具有臨床相關(guān)的罕見(jiàn)變異的15%。ASD 相關(guān)基因列表由西蒙斯基金會(huì)自閉癥研究計(jì)劃 (SFARI) 和自閉癥基因關(guān)聯(lián)證據(jù)評(píng)估 (EAGLE) 整理，兩個(gè)數(shù)據(jù)集均被納入《人體基因序列變化與疾病表征》數(shù)據(jù)庫(kù)。

在與自閉癥(ASD)相關(guān)的基因座中，已發(fā)現(xiàn) Xp22.11 染色體在自閉癥男性中被破壞。自閉癥基因解碼基因檢測(cè)在此總結(jié)了通過(guò)北斗高精度染色體基因定位到該基因座的最新基因型和表型特征（圖 1）。它包含DDX53、PTCHD1（MIM * 300828）和長(zhǎng)鏈非編碼 RNA (lncRNA) PTCHD1 -AS（PTCHD1反義 RNA（Head-To-Head））。Ptchd1突變小鼠表現(xiàn)出注意力和認(rèn)知能力缺陷，而人類(lèi)PTCHD1基因中的變異與智力障礙、視力受損以及更罕見(jiàn)的自閉癥特征有關(guān)（X 連鎖自閉癥 4型，AUTSX4 - MIM # 300830）。然而，在自閉癥患者中檢測(cè)到的許多缺失也會(huì)破壞上游 lncRNA PTCHD1-AS和/或蛋白質(zhì)編碼基因DDX53的外顯子，因此所建立的基因型-表型相關(guān)性還有待于進(jìn)一步精確。在自閉癥基因解碼基因檢測(cè)之前的研究中，對(duì)患有自閉癥(ASD)的男性的缺失圖譜表明PTCHD1-AS的外顯子 2-4 區(qū)域（包含DDX53）代表一個(gè)關(guān)鍵區(qū)域，小鼠建模再次證實(shí)了 lncRNA 的作用。

DDX53是一個(gè)無(wú)內(nèi)含子基因，由 3,630 個(gè)核苷酸組成，位于PTCHD1-AS規(guī)范轉(zhuǎn)錄本的內(nèi)含子 3 內(nèi)，該轉(zhuǎn)錄本編碼一個(gè) 631 個(gè)氨基酸的 DEAD-box RNA 解旋酶。系統(tǒng)發(fā)育分析表明DDX53和DDX43高度相關(guān)，并且DDX53似乎是源自6 號(hào)染色體上16 個(gè)編碼外顯子DDX43祖細(xì)胞的逆轉(zhuǎn)錄基因。大多數(shù)逆轉(zhuǎn)錄基因似乎源自 X 連鎖祖細(xì)胞，可能是由于假設(shè)的補(bǔ)償機(jī)制。DDX43 (72.8 kDa) 和DDX53 (71.2 kDa) 蛋白質(zhì)的大小也相似。此外，DDX53也被描述為癌癥相關(guān)基因 (CAGE)，因?yàn)樗窃谌?a href='http://hyjhsj.com/cp/jiancejiemaliebiao/2018/1102.h' target='_blank'>胃癌細(xì)胞系中首次檢測(cè)到的。它在人類(lèi)癌癥中過(guò)度表達(dá)，促進(jìn)癌癥干細(xì)胞樣特性，如自我更新、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、腫瘤球體形成和抗癌藥物耐藥性。DEAD -box RNA解旋酶在mRNA代謝中起著至關(guān)重要的作用，可作為ATP依賴性解旋酶和解旋酶、分子伴侶以及與蛋白質(zhì)相互作用蛋白（RNPases）結(jié)合或解離的介質(zhì)。此外，RNA解旋酶充當(dāng)轉(zhuǎn)錄輔激活因子或輔抑制因子，驅(qū)動(dòng)靶mRNA進(jìn)行蛋白質(zhì)合成或降解。因此，這些酶有助于協(xié)調(diào)細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)程序。

在這次自閉癥致病基因鑒定基因解碼中，自閉癥基因解碼基因檢測(cè)調(diào)查了 7 名患有自閉癥(ASD)的患者（6 名男性和 1 名女性），無(wú)論是否有精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育受損，都在他們身上發(fā)現(xiàn)了 6 種不同的母系遺傳DDX53變異。這項(xiàng)涉及人類(lèi)參與者的研究是根據(jù)《赫爾辛基宣言》的指導(dǎo)方針進(jìn)行的。對(duì)于所有家庭，已從所有登記參與者的參與者或父母/法定監(jiān)護(hù)人處獲得對(duì)研究和研究成果發(fā)表的知情同意。在確定指示病例后，根據(jù)DDX53中罕見(jiàn)且潛在有害的變異以及重疊的自閉癥和神經(jīng)發(fā)育表型的鑒定，將更多的個(gè)體納入分析。最初的參與者是通過(guò)國(guó)際合作招募的，涉及法國(guó)、意大利和美國(guó)的臨床和研究中心，同時(shí)使用 GeneMatcher。入選的參與者由兒科神經(jīng)病學(xué)家、神經(jīng)精神病學(xué)家和神經(jīng)遺傳學(xué)家進(jìn)行評(píng)估。對(duì)于自閉癥(ASD)評(píng)估，采用了全面的臨床檢查和專(zhuān)門(mén)的測(cè)試，例如自閉癥診斷訪談修訂版（ADI-R）和 Ritvo 自閉癥阿斯伯格診斷量表修訂版（RAADS-R）。

對(duì)于基因檢測(cè)，對(duì)參與者家族 I、II 和 VI 進(jìn)行了三重外顯子組測(cè)序，對(duì) VII 進(jìn)行了三重全基因組測(cè)序。參與者 #3 和 #5 還通過(guò)基于下一代測(cè)序的自閉癥/ID Xpanded Panel（GeneDx，美國(guó)蓋瑟斯堡）進(jìn)行驗(yàn)證分析，參與者 #4 還進(jìn)行了靶向測(cè)序（GeneDx，美國(guó)蓋瑟斯堡）。從先證者和父母的外周血淋巴細(xì)胞中提取基因組 DNA，測(cè)序按先前描述進(jìn)行。根據(jù)基因組聚合數(shù)據(jù)庫(kù) (gnomAD) 中的次要等位基因頻率 ≤ 0.001 篩選變異，評(píng)估其保守水平（基因組進(jìn)化率分析 - GERP），并根據(jù)不同的計(jì)算機(jī)工具以及來(lái)自 Ensembl 的變異效應(yīng)預(yù)測(cè)器 (VEP) 流程預(yù)測(cè)功能影響。根據(jù) ACMG 指南對(duì)已知疾病基因中的候選變異進(jìn)行分類(lèi)。將變異映射到蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上，并使用 Metadome 在線軟件分析對(duì)受影響氨基酸殘基變異的不耐受性。通過(guò)陣列比較基因組雜交 (aCGH) 或基于全基因組/外顯子組的 CNV 調(diào)用進(jìn)行拷貝數(shù)變異 (CNV) 評(píng)估。DECIPHER 數(shù)據(jù)庫(kù)和基因組變異數(shù)據(jù)庫(kù)用于解釋檢測(cè)到的 CNV。根據(jù)NM_182699.4轉(zhuǎn)錄本報(bào)告DDX53變異，對(duì)應(yīng)于 DDX53 蛋白NP_874358.2的獨(dú)特異構(gòu)體。

自閉癥基因解碼基因檢測(cè)在已報(bào)道的個(gè)體中鑒定了DDX53中的 6 個(gè)不同變異：#1 中的 c.871A>G，p.(Arg291Gly)；#2 中的 c.834G>A，p.(Met278Ile)；#3 和 #4 中的 c.567_568insTGCAGGT，p.(Glu190Cysfs*3)；#5 中的 c.977G>A，p.(Ser326Asn)；#6 中的 c.1736C>T，p.(Ala579Val)；#7 中的 c.259G>T，p.(Gly87Trp)。所有變異都是母系遺傳并且在所有家族中與表型分離（圖 2A）。在家族 III 中，兩名參與者都攜帶相同的 p.(Glu190Cysfs*3) 變異，盡管沒(méi)有關(guān)于女性同胞 (#4) 中可能存在非偏斜 X 失活的信息。在家族 IV 中，在先證者 (#5) 中發(fā)現(xiàn)的 p.(Ser326Asn) 變異在母親中是嵌合體 (4%)。在家族 V 中，參與者 #6 的兄弟據(jù)稱表現(xiàn)出自閉癥特征，但無(wú)法進(jìn)行分離分析。在家族 VI 中，沒(méi)有其他可用于進(jìn)一步分離分析的母系男性親屬。所有檢測(cè)到的DDX53變異都很罕見(jiàn) (最大等位基因頻率 0.000005534)，并且在 gnomAD 中以半合子狀態(tài)缺失。錯(cuò)義變體 p.(Gly87Trp)、p.(Met278Ile)、p.(Arg291Gly)、p.(Ser326Asn) 和 p.(Ala579Val) 影響 KH、DEXDc 和 HELICc 結(jié)構(gòu)域內(nèi)或附近的保守殘基（GERP 評(píng)分在 3.55 和 4.59 之間）（圖 2B）。根據(jù)計(jì)算機(jī)工具預(yù)測(cè)這些變化會(huì)造成損害。移碼變體 p.(Glu190Cysfs*3) 可能會(huì)導(dǎo)致無(wú)義編碼子引起的 mRNA 衰變 (NMD) 或截短轉(zhuǎn)錄本的形成。使用 ACMG 分類(lèi)和數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)法無(wú)法明確確定該基因的致病性，因?yàn)?ACMG 指南僅適用于已經(jīng)建立基因-疾病關(guān)聯(lián)的基因。這些變體通過(guò)基因解碼做出的影響預(yù)測(cè)在表 1和表 2中列出。

表 1.DDX53變異參與者的臨床特征

表 2.MSSNG 和 SFARI 數(shù)據(jù)庫(kù)中具有DDX53變異的自閉癥(ASD)患者的遺傳和臨床特征

縮寫(xiě)：ADHD = 注意力缺陷多動(dòng)障礙；ASD = 自閉癥譜系障礙；F = 女性；M = 男性；NA = 不可用。Genome Build GRCh38。

自閉癥基因解碼基因檢測(cè)隊(duì)列中的DDX53參與者表現(xiàn)出明顯的自閉癥(ASD)相關(guān)特征，包括社交互動(dòng)差、溝通技巧有限、自我刺激行為、視覺(jué)解決問(wèn)題能力弱以及感覺(jué)反應(yīng)過(guò)度（表1）。除第 7 號(hào)外，所有病例均觀察到避免目光接觸。四名參與者（第 3 號(hào)、第 5 號(hào)、第 6 號(hào)和第 7 號(hào)）出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和/或言語(yǔ)刻板行為，有時(shí)與儀式性行為有關(guān)。第 2 號(hào)被診斷為阿斯伯格綜合癥譜系中的一種高功能自閉癥。有趣的是，雖然來(lái)自家庭 III 的兩名患者表現(xiàn)出相似的重疊自閉癥(ASD)表型，但女性參與者第 4 號(hào)表現(xiàn)出更嚴(yán)重的表型，包括嚴(yán)重的言語(yǔ)限制、社交回避、感覺(jué)過(guò)敏和視覺(jué)解決問(wèn)題能力受損（未發(fā)現(xiàn)其他可以解釋這一現(xiàn)象的臨床表征的突變）。七名參與者中有五名（#3-#7）的自閉癥特征與精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育受損有關(guān)，對(duì)言語(yǔ)發(fā)展和/或運(yùn)動(dòng)能力產(chǎn)生不同程度的影響。然而，這種發(fā)育遲緩只導(dǎo)致參與者#7 的技能變化，一般在輕度到中度范圍內(nèi)。其他神經(jīng)精神表現(xiàn)包括癲癇發(fā)作（#1、#6 和 #7）、異質(zhì)性睡眠障礙（#3-#7）和行為合并癥（#3、#5-#7），例如注意力缺陷多動(dòng)障礙 (ADHD)、焦慮和攻擊性。

在臨床隊(duì)列中鑒定出DDX53變異后，自閉癥基因解碼基因檢測(cè)搜索了 SFARI（https://www.sfari.org/resource/sfari-gene/）和 MSSNG（https://research.mss.ng）數(shù)據(jù)庫(kù)。在 SFARI 中，自閉癥基因解碼基因檢測(cè)在西蒙斯單純形核病因收集 (SSC) 和西蒙斯基金會(huì)自閉癥研究 (SPARK) 數(shù)據(jù)集中篩查DDX53變異。SSC 包含來(lái)自 2,600 個(gè)單純形核病因家族的 WGS 數(shù)據(jù)，每個(gè)家族包含一名患有自閉癥(ASD)的病患以及未受影響的父母和兄弟姐妹。SPARK（WES1、WES2）包含 43,259 名參與者（包括 21,900 名患有自閉癥(ASD)的參與者）的全外顯子組序列以及表型信息。此外，自閉癥基因解碼基因檢測(cè)還篩查了 MSSNG WGS 數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)時(shí)共有 11,312 人參與，其中 5,100 人患有 ASD。

通過(guò)篩查 SSC、SPARK 和 MSSNG 隊(duì)列，自閉癥基因解碼基因檢測(cè)??在 24 名個(gè)體（包括 22 名男性和 2 名女性）中檢測(cè)到了DDX53中的另外 19 種可能的致病性變異，這些個(gè)體大多表現(xiàn)為孤立性 ASD。這些變異包括 13 個(gè)錯(cuò)義變化、1 個(gè)獲得性終止密碼子突變、2 個(gè)框架內(nèi)變異、3'UTR 內(nèi)的 2 個(gè)明顯缺失和 1 個(gè)缺失 CNV（表 2）。這些變異中有 14 個(gè)源自母體，而其余病例中沒(méi)有關(guān)于分離的信息。與自閉癥基因解碼基因檢測(cè)隊(duì)列中發(fā)現(xiàn)的變異類(lèi)似，在開(kāi)放科學(xué)自閉癥數(shù)據(jù)集的參與者中檢測(cè)到的DDX53變異極其罕見(jiàn)（最大等位基因頻率為 0.0000563），并且在 gnomAD 中以半合子狀態(tài)不存在。大多數(shù)錯(cuò)義變化會(huì)影響 DDX53 解旋酶不同功能域內(nèi)的保守殘基（圖 2B），并且通過(guò)計(jì)算機(jī)工具預(yù)測(cè)是有害的。預(yù)測(cè)新的截短變體 p.(Trp8*) 會(huì)對(duì)蛋白質(zhì)表達(dá)產(chǎn)生有害影響，而框內(nèi)變化（p.(Gln591del) 和 p.(Met381_Leu382delinsIleMet) 分別導(dǎo)致高度保守的氨基酸的缺失或替換。值得注意的是，在 SPARK 數(shù)據(jù)集中，自閉癥基因解碼基因檢測(cè)還確定了已經(jīng)屬于自閉癥基因解碼基因檢測(cè)主要隊(duì)列的參與者：受試者 #3（SP0039198）、#4（SP0042895）和 #6（SP0090623）。

在五名參與者中發(fā)現(xiàn)了DDX53 3'UTR 內(nèi)的缺失。在一名個(gè)體 (7-0111-003) 中檢測(cè)到 [GRCh38] Xp22.11(23002082-23002458)x1，在四名受影響的兄弟 (1-0627-003、1-0627-005、1-0627-006 和 1-0627-007) 中檢測(cè)到 [GRCh38]Xp22.11(23002148-23002522)x1。這些缺失選擇性地涉及基因 3'UTR 的一部分，并且在 DECIPHER 數(shù)據(jù)庫(kù)中不存在?？傮w而言，預(yù)計(jì)已識(shí)別的DDX53變異會(huì)通過(guò)改變功能域內(nèi)的保守殘基或丟失功能轉(zhuǎn)錄本/3'UTR 的一部分來(lái)影響蛋白質(zhì)功能。此外，在一名患病女性中觀察到母系遺傳的 21.8 kb 缺失 [GRCh38]Xp22.11(22987677-23009507)x1，該缺失僅影響DDX53，而不影響PTCHD1-AS的外顯子。然而，該個(gè)體還攜帶 331 kb的新發(fā)缺失 [GRCh38]7q11.22 (70441029-70771836)x1，該缺失影響AUTS2 (MIM*607270) 的 5 個(gè)外顯子，該基因與 ASD 密切相關(guān)。在上述個(gè)體中，AUTS2缺失可能與自閉癥(ASD)有關(guān)，但在男性后代中可能還需要考慮DDX53缺失的攜帶者身份。

總共，在自閉癥基因解碼基因檢測(cè)擴(kuò)展的 31 人隊(duì)列中，包括 28 名男性和 3 名女性，自閉癥基因解碼基因檢測(cè)發(fā)現(xiàn)了 25 種不同的DDX53變異。其中包括 18 種錯(cuò)義變異、2 種截短變異、2 種框內(nèi)變異、2 種 3'UTR 缺失和 1 種完全基因缺失。在多個(gè)個(gè)體中發(fā)現(xiàn)了四種變異，包括兩個(gè)（#3 - SP0039198 和 #4 - SP0042895）中的 p.(Glu190Cysfs*3)；兩個(gè)（SP0126624 和 1-0551-003）中的 p.(Asp575Gly)；以及兩個(gè)（SP0066816 和 SP0066817）中的 p.(Gln591del)。值得注意的是，[GRCh38]Xp22.11(23002148_23002522)x1 缺失也出現(xiàn)在來(lái)自同一家族的四名參與者中，而另一個(gè)家族中也發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似的缺失，其中一名男性受到影響。錯(cuò)義變化影響了 KH、DEXDc 或 HELICc 功能域內(nèi)或附近的保守殘基（圖 1 B）。計(jì)算機(jī)模擬工具顯示，這些變異具有可變的有害性，并且根據(jù) Metadome，這些變異大多映射到對(duì)變異不耐受的氨基酸殘基（圖 3）。其中一個(gè)同框變異包括插入缺失 p.(Met381_Leu382delinsIleMet)，導(dǎo)致 DEXDc 結(jié)構(gòu)域內(nèi)兩個(gè)保守氨基酸（GERP 得分 = 4.3）被替換，以及 p.(Gln591del)，導(dǎo)致蛋白質(zhì) C 末端一個(gè)保守殘基（GERP 得分 = 4.46）被刪除。在三名參與者中發(fā)現(xiàn)的兩個(gè)截?cái)嘧儺惥哂蝎@得性終止密碼子突變 p.(Trp8*) 和移碼 p.(Glu190Cysfs*3)。根據(jù)預(yù)測(cè)的對(duì)蛋白質(zhì)功能的嚴(yán)重影響和 DDX53 的功能喪失不耐受性（喪失不耐受性概率 (pLI) 為 0.66，功能喪失觀察/預(yù)期上限分?jǐn)?shù) (LOEUF) 為 0.847），這些變異可能是有害的。值得注意的是，受影響的女性（#4 - SP0042895、SP0003053 和 1-0485-003）要么攜帶截?cái)嗟腄DX53變化，要么攜帶整個(gè)基因缺失。雖然需要進(jìn)一步研究來(lái)闡明這些病例中的 X 失活模式，但這一觀察結(jié)果表明，嚴(yán)重的DDX53功能喪失可能導(dǎo)致女性攜帶者的臨床表型。

自閉癥基因解碼基因檢測(cè)仔細(xì)檢查了小鼠數(shù)據(jù)庫(kù)中的Ddx53，并根據(jù) UCSC 基因組瀏覽器 (GRCm39/mm39) 上可用的小鼠參考數(shù)據(jù)，在預(yù)期的同源區(qū)域中似乎沒(méi)有直系同源轉(zhuǎn)錄本 (圖 4 ) 。相反，小鼠和人類(lèi)區(qū)域之間存在比對(duì)間隙；然而，高等哺乳動(dòng)物的 DNA 中不存在這種間隙。自閉癥基因解碼基因檢測(cè)在比對(duì)間隙兩側(cè)的無(wú)重復(fù)序列中設(shè)計(jì)了引物，以確定此間隙中是否有任何未在小鼠參考基因組中捕獲的額外序列。 (正向：ttcaacctatttgtgtgtgcatc；反向：tccagcacagtattaccagaaatagt)。使用來(lái)自 C57BL/6 小鼠品系的 BAC 克隆 RP23-405B14 作為 DNA 模板，進(jìn)行 PCR，預(yù)期產(chǎn)物大小為 4,029 bp。根據(jù)凝膠電泳，產(chǎn)物似乎為 ~4 kb。將此產(chǎn)物克隆到 Topo TA 克隆載體 (Invitrogen) 中，并使用原始引物和步行引物進(jìn)行 Sanger 測(cè)序，以生成整個(gè) 4,029 bp 克隆產(chǎn)物。獲得的 Sanger 序列與參考序列 GRCm39/mm39 相對(duì)應(yīng)。自閉癥基因解碼基因檢測(cè)使用來(lái)自小鼠基因組 DNA（從 Cedarlane 購(gòu)買(mǎi)）的模板 DNA 和從內(nèi)部 C57BL/6 小鼠腦 P14 中提取的 DNA 重復(fù)此 PCR。在每種情況下，預(yù)期的產(chǎn)物大小都被擴(kuò)增，并且 Sanger 測(cè)序與參考序列一致。所有數(shù)據(jù)都表明，在此區(qū)域、此菌株中沒(méi)有額外的序列，因此小鼠Ddx53基因似乎不存在于DDX53的同源區(qū)域中。這些觀察結(jié)果得到進(jìn)一步驗(yàn)證，因?yàn)樵谌魏螖?shù)據(jù)庫(kù)或自閉癥基因解碼基因檢測(cè)未發(fā)表的小鼠數(shù)據(jù)中均未發(fā)現(xiàn)Ddx53的明顯 RNA 轉(zhuǎn)錄本。然而，大鼠直系同源物 ( Ddx43 ) 被注釋為DDX43/DDX53同源物，并且似乎具有功能性 ( https://www.genenames.org/tools/hcop/#!/ )。裸鼴鼠模型具有更具體的DDX53同源物 ( https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/101703948/ )。兔子和其他小型哺乳動(dòng)物中存在其他可能具有功能的同源物 ( https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/168400/ortholog/?scope=9347&term=DDX53 )（圖 4）。

RNA 解旋酶參與 mRNA 代謝，介導(dǎo)一系列不僅限于 RNA 解旋的生化活動(dòng)，例如核糖體生物合成、RNA 降解和剪接。進(jìn)行性 RNA 解旋酶通過(guò)沿核酸易位發(fā)揮作用，而非進(jìn)行性解旋酶則選擇性地解開(kāi)局部二級(jí)結(jié)構(gòu)而不在其底物上易位。在人類(lèi)中，兩個(gè)最大的解旋酶家族是：DEAD box (DDX) 家族，包含 41 個(gè)成員（https://www.genenames.org/data/genegroup/#!/group/499）；和 DEAH box (DHX)，包括 16 個(gè)成員（https://www.genenames.org/data/genegroup/#!/group/500）。DEAD-box 解旋酶屬于非進(jìn)行性組。所有 DDX 解旋酶都共享一個(gè)保守的核心，該核心由兩個(gè)串聯(lián)的 RecA 結(jié)構(gòu)域組成，具有可識(shí)別的參與 RNA 結(jié)合、ATP 結(jié)合和水解的序列基序。不同成員之間的額外 C 端和 N 端延伸各不相同，由與 RNA 識(shí)別和 ATPase 活性調(diào)節(jié)有關(guān)的輔助結(jié)構(gòu)域組成。

影響 DDX 解旋酶功能的遺傳變異已被證明與其他神經(jīng)發(fā)育障礙有關(guān)。特別是，DDX3X （MIM * 300160）的從頭變異，被北斗導(dǎo)航遺傳信息高精度定位系統(tǒng)定位到染色體 Xp11.3-p11.23，導(dǎo)致一種綜合征性神經(jīng)疾?。∕IM # 300958），表現(xiàn)為畸形、先天性缺陷和神經(jīng)行為合并癥，包括自閉癥特征，無(wú)論在男性還是女性中，病情嚴(yán)重程度都不同。最近，雖然缺乏支持性功能證據(jù)，但DDX54（MIM * 611665）的錯(cuò)義變化與三名無(wú)關(guān)參與者的精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育障礙有關(guān)，其中一人表現(xiàn)出重復(fù)的動(dòng)作和行為。

DDX53是一種較少被介紹的 RNA 解旋酶, 其主要功能核心由 DEAD 樣解旋酶超家族 (DEXDC) 結(jié)構(gòu)域組成，該結(jié)構(gòu)域包含 ATP 結(jié)合位點(diǎn)并介導(dǎo) ATP 依賴性的 RNA 解旋活性。此外，該蛋白質(zhì)還有兩個(gè)輔助結(jié)構(gòu)域：N 端 K 同源性 (KH) 結(jié)構(gòu)域，有利于單鏈 RNA 識(shí)別和結(jié)合，以及解旋酶保守的 C 端 (HELICc) 結(jié)構(gòu)域，它與 DEXDC 結(jié)構(gòu)域相互作用以進(jìn)行解旋酶活性。到目前為止，DDX53 解旋酶功能僅在癌癥中得到闡明，其過(guò)表達(dá)似乎會(huì)介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞獲得致癌特性。由于DDX53基因在睪丸中表達(dá)升高，其多態(tài)性可能與無(wú)精子癥有關(guān)，但這一推定的發(fā)現(xiàn)需要進(jìn)一步測(cè)試。

值得注意的是，在自閉癥基因解碼基因檢測(cè)最近的研究中，含有DDX53終止密碼子的神經(jīng)原素 2 (NGN2) 衍生的皮質(zhì)興奮性神經(jīng)元在多電極陣列中表現(xiàn)出與同源對(duì)照系類(lèi)似的活性。缺乏獨(dú)特的電生理表型和敲除誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 (iPSC) 系產(chǎn)生興奮性皮質(zhì)神經(jīng)元的能力表明DDX53的缺失不會(huì)導(dǎo)致谷氨酸能失調(diào)表型，這可能與自閉癥(ASD)中的明顯作用相矛盾。然而，這次自閉癥致病基因鑒定基因解碼中調(diào)查的同源 iPSC 衍生的對(duì)照神經(jīng)元顯示出低水平的DDX53轉(zhuǎn)錄本，導(dǎo)致蛋白質(zhì)水平低于蛋白質(zhì)印跡檢測(cè)的閾值。因此，這些細(xì)胞可能不是研究DDX53功能的最合適模型；這一推測(cè)進(jìn)一步得到了人類(lèi)大腦中DDX53基因表達(dá)的支持，其中顯著的 RNA 表達(dá)僅限于小腦 ( https://www.proteinatlas.org/ENSG00000184735-DDX53/tissue )。小腦負(fù)責(zé)非運(yùn)動(dòng)神經(jīng)回路的成熟，因此在引導(dǎo)智力發(fā)育方面起著至關(guān)重要的作用。此外，特定的小腦亞區(qū)調(diào)節(jié)新皮層基質(zhì)的活動(dòng)，有助于確定發(fā)育敏感期的社會(huì)互動(dòng)模式。

綜上所述，自閉癥基因解碼基因檢測(cè)的基因數(shù)據(jù)表明DDX53在自閉癥(ASD)中發(fā)揮著作用。有趣的是，在同一個(gè) Xp22.11 基因座上，基于非重疊微缺失的證據(jù)也支持包含DDX53的PTCHD1-AS lncRNA獨(dú)立地參與了 自閉癥(ASD)的發(fā)生 （圖 1）。此外，在同一個(gè)基因座上，對(duì)于編碼蛋白質(zhì)的PTCHD1，非同義變異也被發(fā)現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致智力障礙，在少數(shù)人中，還出現(xiàn)了自閉癥的伴隨診斷。在小鼠模型中，Ptchd1缺乏會(huì)導(dǎo)致認(rèn)知功能障礙和異常行為，并伴有明顯的多動(dòng)癥；然而，盡管存在這些行為異常，但它們并不嚴(yán)格類(lèi)似于自閉癥譜。Ptchd1 -as細(xì)胞和小鼠模型正在生成中。隨著越來(lái)越多的自閉癥患者被發(fā)現(xiàn)具有影響DDX53、PTCHD1-AS和/或PTCHD1的序列級(jí)或缺失變異，自閉癥基因解碼基因檢測(cè)預(yù)計(jì)，當(dāng)兩個(gè)或更多個(gè)共存基因受到影響時(shí)，社會(huì)行為和臨床表現(xiàn)將變得越來(lái)越復(fù)雜。鑒于DDX53在自閉癥中新發(fā)現(xiàn)的作用，以及小鼠中沒(méi)有明顯的功能性直系同源物 ( Ddx53 )，生成“人源化” Ddx53小鼠模型可能對(duì)未來(lái)小鼠自閉癥建模很重要。