病童医院(SickKids)和成瘾与心理健康中心(CAMH)的研究人员发现，基因组中重复的DNA序列可能会增加个体患精神分裂症的风险。
串联重复序列是一类DNA序列，其中两个或多个核苷酸，被称为DNA的构建块，彼此相邻重复。有时这些重复会在代代相传时扩大。随着重复序列的扩展，它破坏基因功能的可能性增加。
串联重复扩张已知会导致50多种疾病，包括亨廷顿氏病。人们对这些串联重复序列在精神分裂症等复杂疾病中的作用知之甚少，精神分裂症是受不同基因的许多变异的影响。
该研究由SickKids遗传学和基因组生物学项目的科学家瑞安·袁博士，以及CAMH和大学健康网络的高级科学家安妮·巴塞特博士领导，该研究于5月12日发表。在2022年的《分子精神病学》中发现，精神分裂症患者有大量罕见的串联重复扩张，这在一般人群中不常见。这些串联重复扩张位于基因附近，通常与其他已知与精神分裂症相关的遗传变异一起。
作为研究的一部分，研究小组发现，这种扩展也存在于有精神分裂症家族史的个体的基因组序列中。
“这是首次对这些罕见的重复扩张进行全基因组范围的评估。我们的研究结果表明，串联重复扩展是一类重要的变异，有助于增加精神分裂症的风险，”Yuen说。
串联重复扩张公司导致大脑中神经元的沟通方式出现错误
串联重复序列通常存在于非编码DNA中，这意味着它们的功能尚不清楚，研究人员很难对它们进行研究。研究人员应用了Yuen和他在SickKids的团队开发的一种新的计算方法，在巴西特的团队仔细评估的257名成年精神分裂症患者的整个基因组中，搜索并发现了罕见的长串联重复扩展。他们将这些数据与225名没有精神疾病的人的基因组，以及来自“1000基因组计划”(一个国际基因组数据库)的2500多人的队列进行了比较。
研究发现串联重复扩张会导致突触功能障碍，突触是神经元在大脑中相互连接和交流的地方，很可能是通过扰乱相关基因的调节过程。
这项研究紧随其他最近发表的研究，这些研究描述了其他导致精神分裂症风险的因素——一项发现了常见的变异区域，另一项专注于罕见的蛋白质干扰变异。
“我们发现，串联重复扩展的基因与我们在该领域看到的其他发现重叠。我们的研究有助于填补我们知识上的一些空白，强调精神分裂症突触功能的重要功能，以及精神分裂症受不同类型遗传变异影响的复杂方式。”袁博士说，他的团队以前用同样的方法将串联重复扩张与自闭症谱系障碍联系起来。
这些发现有助于扩大对精神分裂症基因基础的理解
巴塞特说，这些发现为潜在的精神分裂症和相关精神疾病的遗传风险提供了更多的证据。
巴塞特说:“鉴于精神分裂症的生物学复杂性，我们希望我们的发现，结合该领域的其他近期研究，可以用于进一步加深对这种疾病作为一种大脑疾病的理解，帮助消除这种疾病的污名。”“这些发现是未来精神分裂症研究的重要一步。”
Yuen指出，未来需要更大队列规模的研究，以进一步表征罕见的串联重复序列在这种情况下的作用。
“随着我们对精神分裂症的基因基础有了更深入的了解，我们有一天可以朝着这样的未来迈进，即遗传风险因素可以用于对患者进行个性化治疗。”
