中研院建構基因調控圖譜助理解自閉症致病機制

2020-05-14 12:00中央社記者吳欣紜台北14日電

自閉症譜系障礙目前成因未有定論，中央研究院研究團隊首次建構環狀RNA在自閉症腦部的基因調控網路圖譜，有助於增進對自閉症致病分子機制的理解。

自閉症譜系障礙（autism spectrum disorder，簡稱ASD）是一種腦部發育障礙所導致的複雜疾病，患者往往在社交溝通、互動及表達上有障礙，成因普遍認為與遺傳及基因變異有關，但目前仍未有定論。

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不過，中研院今天表示，基因體研究中心研究員莊樹諄研究團隊利用大數據分析，找到在自閉症患者大腦皮質中表現量異常的環狀RNA，並預測其調控路徑，再結合分子生物實驗後證實，環狀RNA像海綿一樣吸附特定的微RNA（miRNA），使其失去或降低對下游自閉症風險基因調控的能力。

中研院說，莊樹諄所率領的大數據分析與神經科學實驗室團隊，透過先前開發的環狀RNA偵測軟體（NCLscan），設計大數據分析流程，從超過200個樣本的轉錄體定序（RNA-seq）資料，找到60個在自閉症患者大腦皮質中表現異常的環狀RNA。

再經統計模型分析顯示，根據此60個環狀RNA的表現情形，能有效區別自閉症與非自閉症樣本，因此可判定這些環狀RNA與自閉症的發生應有關連。

中研院表示，團隊也進一步預測這些環狀RNA的下游調控路徑，建構出8170個環狀RNA、微RNA、信使RNA（mRNA）間的交互調控網路，接著再透過基因富集分析，發現這些網路所調控的下游目標基因，顯著集中在已知的自閉症風險基因。

莊樹諄說，這個研究除設計大數據分析流程來建構環狀RNA的調控網路關係，也結合分生實驗驗證，團隊挑選一個在自閉症患者腦部表現量明顯上升的環狀RNA（命名為circARID1A），於人類神經細胞實驗驗證後發現，circARID1A確實可藉由調控微RNA（miR-204-3p），影響下游多個自閉症風險基因的表達。

中研院表示，由於自閉症發生原因不明，此研究成果揭開環狀RNA在自閉症腦組織的調控關係，可用以探究自閉症的致病分子機制，對於未來診斷、追蹤及治療提供新的思考方向，這篇論文也已於3月刊登在國際期刊「基因體研究」（Genome Research）。

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