注意力缺陷多动障碍(ADHD)影响着全世界大约5%的儿童。遗传被认为是造成一个人患多动症风险的70%以上的原因,但是到目前为止,科学家还不能明确地指出具体的遗传变异、基因或基因组的某些区域是强危险因素。
后检查超过20000人被诊断为ADHD的基因和35000多没有它,麻省理工和哈佛大学的科学家们,奥尔胡斯大学,麻省总医院,纽约州立大学上州医科大学,和60多个附加机构在全球范围内发现304基因变异,聚集在12基因组区域(或“轨迹”),强烈影响一个人的患多动症的风险。
研究人员在《自然遗传学》(Nature Genetics)杂志上撰文指出,这些变异揭示了ADHD风险背后的生物学方面的重要洞见,而且这些变异中的许多还会影响个体的风险或各种精神、代谢和行为特征的可能性。他们还指出,这些变异只代表ADHD遗传成分的一小部分。
“第一次,我们已经确定了耐用协会多动症,承诺继续发现如果我们能继续扩大样本量,”本杰明·尼尔说,协会成员在斯坦利Broad研究所精神病学研究中心和核心教员的遗传学分析和转化单元在MGH。“这些发现代表了十多年来对ADHD全基因组关联研究的顶峰,也代表了ADHD遗传学家们愿意一起工作、分享数据,以增进我们对人们为什么会患上ADHD的理解。”尼尔是文章的第二作者在研究中,纽约州立大学上州医科大学的Stephen Faraone和安德斯Børglum丹麦奥尔胡斯大学的。
生物的线索
识别这些变异,研究团队,包括co-first作者Ditte Demontis奥尔胡斯大学和雷蒙德•沃尔特斯的广泛和MGH编译基因数据从12 ADHD组病例和控制收集Lundbeck公司基金会倡议它是一家在欧洲国家和中国的综合精神病学研究(iPSYCH)在丹麦和精神基因研究团。
有了这些数据,研究小组进行了一项全基因组关联研究,使用一组统计测试来衡量基因组中数百万个点的常见基因变异(至少占人口1%的变异)对一个人患多动症的可能性的影响程度。
研究人员测试了8047,421种变体与ADHD风险之间的关系。虽然有304个变异表现出强烈的相关性,但在其余的变异中发现的相关性较弱,这突出了多动症(ADHD)的多基因特性。(比如,很多很多的基因都对一个人患多动症的风险有很小的影响)。
研究小组的分析揭示了数据中有趣的模式,例如:
显示与ADHD相关的变异集中在基因组的某些区域,这些区域在整个人类进化过程中基本上没有变化。
一些变异发生在基因或DNA片段中,这些基因或片段调节已知在大脑中活跃的基因,并以与ADHD相关的方式影响神经系统发育,例如FOXP2和DUSP6(两者都影响神经元之间的沟通)。
变异与来自队列测试的流行病学数据之间的关系表明,ADHD可能是一系列受基因驱动的行为特征的极端表现。
有趣的是,之前的9个与多动症有关的基因没有一个出现在研究小组的分析中。
沃尔特斯说:“组织一项如此规模的研究使我们有能力发现整个基因组的影响,而不是把重点放在特定的候选基因上。”“我们发现的变异只是冰山的一角在理解遗传多动症的风险,但他们显然暗示的作用重要的神经发育过程和指向相关的遗传因素不仅在多动症临床在人类行为的光谱在整个寿命。”
重叠的变体
越来越多的证据表明,许多行为特征和精神疾病都有潜在的遗传基础,研究小组还利用这些数据来寻找多动症和其他200多种特征和条件之间的遗传相关性。事实上,数据显示ADHD与43种特征和疾病之间存在基因重叠,包括2型糖尿病、体重指数增加、危险行为、受教育程度、生殖行为和精神障碍。
尼尔说:“流行病学上,我们知道注意力缺陷多动障碍与各种各样的结果有关,包括学习成绩差、吸烟和吸毒率增加。”“在这里,我们证明ADHD和许多结果之间存在遗传联系。”
综上所述,这些发现为ADHD风险的遗传结构提供了迄今最清晰的图景,但也强调了还有多少东西需要学习。
尼尔说:“这些结果是采取下一步行动的基础,以便更好地理解人们为什么会患多动症,并为诊断和治疗病人的未来进步带来希望。”从很多方面来说,这只是ADHD研究下一章的开始。我们还有很长的路要走,要把这些基因发现转化为真正改善病人生活的方法。
这项研究得到了伦贝克基金会、斯坦利医学研究所、欧洲研究理事会、国家心理健康研究所和其他来源的支持。这些发现是由布罗德研究所(Broad Institute)的多动症基因计划(ADHD Genetics Initiative)促成的,该计划于7年前在郭斯纳家族基金会(Gerstner Family Foundation)的支持下发起的。