用于ASD的生物标志物及其应用的制作方法

本发明涉及疾病基因检测及诊断，特别是涉及一种用于asd的生物标志物及其应用。

背景技术：

1、孤独症谱系障碍(autism spectrum disorders，asd)以社交沟通障碍为核心特征，对患者及其家庭的身心健康影响巨大。asd目前的全球发病率约为0.6％-1％。asd诊断对针对性的治疗有着重要的意义。但目前asd具体的致病机制未明，主流的观点认为主要与遗传和环境有关，数据显示asd是高度可遗传的疾病，其遗传性大约为80％(74-93％)。一般通过检测患者的cnv和基因突变来判断其是否患病，目前研究已知有1000多个基因被发现可能与asd遗传风险相关，其中大多数基因都和大脑不同功能区域之间的正常神经发育和连接密切相关，如fmr1、shank3和mecp2等基因突变和拷贝数变异等，已知与asd相关的基因或cnv见sfari官网，https://www.sfari.org/resource/sfari-gene/。然而，这众多的asd相关的致病或易感基因，说明了asd基因异常的异质性，也造成了诊断困难的现状。因此，目前诊断asd主要靠行为打分等表型进行判断，基因检测仅作为诊断的辅助手段。

2、而由于asd的基因异质性，asd的易感基因突变的检出率非常低，不足20％，这造成了诊断asd的困难。且基因检测asd往往需要检测cnv以及相关基因的有害突变，需要使用全基因组芯片或全基因组测序的方法扫描全基因的cnv，罕见突变需要使用全外或全基因组测序的方法检测，这大大增加了检测成本。同时，绝大多数的asd患者中往往无法检测到已知的相关基因突变，这造成检测了也无法进行基因诊断的现状。

3、另外，基因突变及cnv的突变检测涉及到上千基因及全基因组范围，全外测序、芯片cnv检测或全基因组测序均需较高的检测成本。因此，开发一套性价比高且可帮助asd诊断的产品具有较大的市场应用价值。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述asd基因检测检出率低、成本高的问题，提供一种用于asd的生物标志物，对此生物标志物进行检测，能够较好的分析获得个体asd的患病风险。

2、一种用于asd的生物标志物，包括以下基因位点：

3、

4、

5、

6、研究发现，经典asd的遗传异常可能源于多个基因常见变异(common variants)，如单核苷酸变异(snv)，包括新发的和遗传性的，这些变异过去认为“不致病”，没有明确临床意义，但目前推测可能以数量性状遗传或累加性效应方式增加个体asd的遗传易感性，其中一些基因作用较大，称为主效基因(major gene)，一些基因作用小，称为微效基因(minorgene)。如果个体变异的基因数量大，或者包含了主效基因异常，则遗传易感性大，反之亦然。

7、基于上述研究基础和思考，本发明人认为asd可能是由多种变异积累而导致的多基因风险因素，因此，我们通过选择特定的风险基因突变位点组合，并根据其风险效益进行累加权的方法，利用多基因风险评分来预测其患asd的风险，可为临床诊断asd提供一定的判断依据，上述生物标志物即为能够较好预测asd风险的基因位点组合。

8、在其中一个实施例中，该生物标志物包括以下snp风险等位基因：1:9347278:g:a；1:9755273:g:a；1:22523128:at:a；1:44935688:a:at；1:45056293:g:a；1:56798308:a:g；1:58647705:c:a；1:63529371:c:a；1:86465821:a:g；1:87629310:g:a；1:99505519:g:a；1:111088759:g:a；1:145536082:g:a；1:145547963:g:a；1:161219361:g:a；1:161658658:g:a；1:162320978:c:t；1:190061806:c:a；1:194232033:g:a；1:205740437:aaaag:a；1:221465080:g:gtaatt；1:223180844:c:t；1:229826077:atggt:a；1:231968283:g:a；1:232787053:g:a；1:232858468:t:c；1:238273454:t:c；2:2644858:a:c；2:5680859:ta:t；2:9071427:a:c；2:11540489:t:c；2:24243127:t:c；2:37465344:g:t；2:52163147:t:c；2:76533082:a:g；2:76800193:c:a；2:80080287:c:a；2:101490450:g:gt；2:113382684:g:a；2:119042700:g:a；2:124450103:c:t；2:136464965:c:t；2:173038064:a:g；2:179260382:a:g；2:189851887:c:t；2:191234995:c:t；2:224558743:t:g；3:11670061:a:g；3:13273299:c:t；3:23017012:c:t；3:24734617:g:a；3:70967199:t:c；3:73296564:c:t；3:112379369:c:a；3:151478769:t:c；3:159719132:a:g；3:197812186:a:g；4:4261796:a:g；4:6422476:a:c；4:19902437:a:c；4:23871590:a:g；4:26486816:ca:c；4:26494411:c:t；4:32270753:cttg:c；4:35129586:c:t；4:42875791:c:t；4:58166176:a:g；4:63390201:c:t；4:111121841:a:g；4:134893186:g:a；4:175065243:c:t；4:179940751:t:c；4:182847899:c:t；4:184256979:a:g；4:185856878:a:g；5:61092625:c:a；5:61882534:c:t；5:63977000:g:a；5:72526505:c:t；5:76683468:tctc:t；5:79074229:t:c；5:135384092:c:t；5:144012547:ca:c；5:145813950:c:t；5:153304569:g:a；5:155323482:caa:c；5:157032783:c:a；5:172829796:ct:c；5:173136667:g:a；6:1490104:g:t；6:10035866:c:a；6:13161138:c:t；6:13940796:a:c；6:17432373:g:a；6:21901658:a:c；6:46118413:a:g；6:56297437:g:a；6:61977078:c:t；6:71117655:g:a；6:73899718:c:ca；6:93916121:c:a；6:123469051:a:ac；6:125475645:g:t；6:130955699:a:g；6:151618825:c:t；6:164065525:a:g；7:7804891:a:g；7:14360034:a:g；7:14592662:t:g；7:22046220:c:a；7:29206680:c:a；7:32061610:t:c；7:45459733:g:a；7:49202075:c:t；7:69755860:a:g；7:87986355:a:g；7:88231767:g:a；7:89621864:g:t；7:130876979:a:aaatat；7:133391858:a:g；8:1588469:g:a；8:3725241:a:g；8:8338592:g:a；8:9097737:ta:t；8:14318719:a:g；8:14601428:c:t；8:19032221:g:a；8:19187642:a:g；8:24897820:t:g；8:32595943:t:tac；8:39112600:t:c；8:59314113:t:g；8:59810877:c:t；8:60251078:t:c；8:63602687:c:t；8:98623084:g:a；8:115484185:t:tcaca；8:116921178:attg:a；9:7280488:g:a；9:9777805:a:c；9:27173180:c:t；9:28228958:a:g；9:29517349:a:g；9:30043590:g:a；9:32537141:t:g；9:80935588:tgtccatccatccaacc(seq id no.1):t；9:91189753:c:t；9:95679005:c:t；9:103249058:a:g；9:120512867:t:c；9:123708286:ca:c；10:5388149:t:g；10:26956626:t:c；10:29972550:a:g；10:48524247:c:a；10:48628441:t:c；10:51564487:a:aaaaag；10:82702830:a:g；10:99770333:a:g；10:105214932:t:c；10:107441454:t:c；10:108530976:gt:g；10:121030127:c:t；10:128081737:a:c；11:3173813:t:c；11:19604832:g:t；11:21431441:g:a；11:21915113:g:a；11:42490143:g:a；11:47298201:c:t；11:51215645:c:a；11:51533354:a:g；11:60266616:at:a；11:63598690:a:g；11:72263122:g:a；11:75124132:c:t；11:81582575:a:c；11:86957273:c:a；11:94679823:g:a；11:99367849:a:g；11:115025905:ctttttttttttttt(seq id no.2):c；11:128467030:g:a；11:130264515:g:a；12:526482:a:g；12:18205835:t:c；12:31112670:a:g；12:39070505:a:g；12:46830041:g:a；12:47906340:g:a；12:52489247:t:c；12:97867811:a:g；12:116056547:a:c；12:121887194:a:g；13:24441156:gccaacacttc(seq id no.3):g；13:30689441:g:a；13:64906150:ctt:c；13:75040462:t:c；13:77039814:g:a；13:102123480:a:c；13:104279232:t:c；13:104358672:t:c；13:107553786:c:t；14:22763063:g:a；14:49069193:g:a；14:54221497:a:c；14:55330566:g:gttgtttgtttgt(seq id no.4)；14:56225235:c:t；14:58305649:t:c；14:62580347:c:t；14:70734632:t:c；14:80783560:atat:a；14:85363140:g:a；14:86756037:t:g；14:93186594:c:t；14:93191471:t:g；14:101873354:a:c；15:22787103:t:c；15:22891783:a:c；15:23024381:t:tgc；15:23043159:c:t；15:23046404:t:c；15:24228689:g:a；15:40828922:c:t；15:60474270:g:a；15:63196148:g:t；16:19699108:g:a；16:24536229:t:c；16:24865425:t:c；16:56734322:g:a；16:68902047:ca:c；16:73550229:c:t；17:3430919:g:a；17:4875566:t:c；17:19406538:a:g；17:55314589:a:g；17:59245970:g:a；17:60239913:c:t；17:70613349:g:a；17:71431091:ta:t；17:75802486:tc:t；18:4057334:t:c；18:5735028:t:g；18:7352006:c:t；18:19260817:g:gta；18:22588929:a:c；18:22936880:a:g；18:25046875:a:g；18:32724651:cacag:c；18:33762467:cactt:c；18:34168491:a:g；18:41776545:c:t；18:41903035:t:g；18:57381093:c:t；18:59314950:a:g；18:72543115:c:t；19:4978203:t:c；19:16109849:c:t；19:19370917:c:t；19:31123067:g:a；19:46338774:g:a；19:47014935:t:c；19:56247627:g:a；20:12354280:c:t；20:19182064:t:c；20:38619473:g:gtt；20:41851935:g:a；20:48971714:t:c；20:51247346:t:c；20:61317786:g:a；21:14838552:a:g；21:28929393:c:t；21:35570842:g:t；21:46228165:t:c；21:46646005:t:c；21:47476701:a:c；22:18181869:a:g；22:22926137:c:t；22:26190467:g:t；22:29237026:c:ca；22:34531560:ctt:c；22:36020403:c:t；22:37677949:c:a；22:42240069:c:t；

9、每个snp风险等位基因中，第一个冒号前后分别表示染色体号和位点位置，第三个冒号前后分别表示突变前碱基和突变后碱基。

10、本发明还公开了上述的生物标志物在制备用于辅助诊断asd的试剂中的应用。

11、可以理解的，上述试剂可选用本领域通用试剂及方法，可用于检测上述特定的生物标志物基因信息即可。

12、本发明还公开了一种用于辅助诊断asd的panel，包括用于检测上述的生物标志物的试剂。

13、可以理解的，上述panel可按照本领域通用的panel设计即可，关键在于选择的检测基因位点组合为上述生物标志物。

14、本发明还公开了一种用于辅助诊断asd的检测系统，包括：

15、检测装置，用于检测待测样本中上述的生物标志物，获得每个snp的位点信息；

16、分析装置，获取上述每个snp的效应值，累加得到总效应值，将总效应值与预设阈值进行比较判断，得到asd患病风险，以及

17、输出装置，用于将上述asd患病风险结果输出。

18、上述检测系统，在获得每个snp的位点信息后，根据不同snp的效应值，累加得到总效应值，以累加的总效应值评估asd患病风险，可将主效基因和微效基因均合理的整合在一起，达到较好的评估效果。

19、在其中一个实施例中，所述分析装置中，按照以下公式计算得到总效应值：

20、总效应值＝β1x1+β2x2+…+βkxk+…+βnxn

21、其中：βk为每个snp的效应值，xk为待测样本每个snp的风险等位基因数目，n为283个snp。

22、在其中一个实施例中，每个snp的效应值取自如下β值±10％的区间：

23、

24、

25、

26、

27、

28、或者

29、每个snp的效应值取自如下β值±10％的区间：

30、

31、

32、

33、

34、在其中一个实施例中，上述效应值取自β值±5％的区间、β值±3％的区间、β值±2％的区间、β值±1％的区间、β值±0.5％的区间。

35、可以理解的，snp效应值可通过采用大样本数进行检测后分析得到，但采用上述snp效应值，具有评估准确性高的优势。

36、在其中一个实施例中，所述分析装置中，按照以下方法进行比较判断：当所述总效应值≥阈值，则判断为asd高风险。

37、在其中一个实施例中，所述阈值为7-10。可以理解的，该阈值可根据人群样本测序数据后，综合临床评估情况确定。本发明人经过大量样本的实验后得出，采用上述条件，判断为asd高风险的asd患病概率较高，且总体上较为平均分散，具有较好的效能。

38、本发明还公开了一种非诊断治疗用途的asd的检测方法，包括以下步骤：

39、基因检测：检测待测样本中上述的生物标志物基因信息，获得每个snp的位点信息；

40、效应值分析：获取上述每个snp的效应值，累加得到总效应值，将总效应值与预设阈值进行比较判断，得到asd患病风险大小。

41、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

42、本发明的用于asd的生物标志物，是通过风险基因的筛选及基因连锁确定了283个asd风险位点的组合，并利用这些风险等位基因的效用值计算其累加asd风险，结合prs分数范围，对个体asd患病风险进行评估，其roc的auc值高达0.9423。将其组合形成panel，只需检测283个snp位点的小panel，大大节省了原来的检测费用，节省了成本。

43、同时，还可根据每个位点的风险累加效用值，判断个体asd的患病风险，免去基因和cnv检测等主效基因的致病性判断，节省了时间和工作量，且提高了预测评估准确性。