摘要目的:孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder,ASD)是一种复杂的神经发育障碍.既往研究表明,遗传易感性和环境暴露,如母亲妊娠期先兆子痫(preeclampsia,PE),在ASD的病理机制中扮演重要角色.然而,遗传因素和环境因素的相互作用对于ASD表型严重程度的具体影响尚不明确.本研究通过构建基因-环境模型,旨在探讨个体基因组中的新发变异(de novo variants,DNVs)和常见变异与母亲妊娠期PE暴露的交互作用对ASD表型严重程度的影响.方法:从西蒙斯孤独症收集项目(Simons Simplex Collection,SSC)数据库中提取4～18岁的单纯特发性ASD患者的表型数据.根据ASD患者的生物学母亲是否患有PE(即患者是否PE暴露),将研究对象分为PE+组和PE-组;将未携带DNVs的研究对象分为DNV-PE+组和DNV-PE-组,将携带DNVs的研究对象分为DNV+PE+组和DNV+PE-组;将多基因风险评分(polygenic risk score,PRS)低于其中位数的研究对象分为PRSlowPE+组和PRSlowPE-组,将PRS高于或等于其中位数的研究对象分为PRShighPE+组和PRShighPE-组.ASD的核心表型评估包括适应和认知能力、社交互惠能力、语言和交流能力、刻板行为.适应和认知能力评分包括文兰适应行为量表第2版(Vineland Adaptive Behavior Scales,Second Edition,VABS-Ⅱ)中自适应行为的综合评分、S SC数据库中评定的言语智商(verbal intelligence quotient,VIQ)、SSC数据库中评定的非言语智商(nonverbal intelligence quotient,NVIQ).社交互惠能力评分包括孤独症诊断访谈量表-修订版(Autism Diagnostic Interview-Revised,ADI-R)中社会维度(ADI-R social domain,ADI-R SD)评分、孤独症诊断观察表(Autism Diagnostic Observation Schedule,ADOS)中社会情感维度(ADOS social affective domain,ADOS SA)评分、社交反应量表(Social Responsiveness Scale,SRS)的正态性分布评分.语言和交流能力评分包括ADI-R中言语交流维度(ADI-R verbal communication domain,ADI-R VC)评分、ADI-R中非言语交流维度(ADI-R nonverbal communication domain,ADI-R NVC)评分、ADOS 中人际交往维度(ADOS communication and social domain,ADOS CS)评分.刻板行为评分包括ADI-R中刻板行为和局限兴趣维度(ADI-R restricted and repetitive behaviors domain,ADI-R RRB)评分、ADOS中刻板行为维度(ADOS repetitive domain,ADOS REP)评分、重复刻板行为量表修订版(Repetitive Behavior Scale-Revised,RBS-R)评分.通过构建线性回归模型,来探讨ASD患者PE暴露及其与个人基因组(包括DNVs和常见变异)的交互作用对其ASD核心表型的影响.进一步使用Metascape网站对与DNVs相关的ASD候选基因进行基因本体论(gene ontology,GO)富集分析,并使用来自BrainSpan数据库中RNA测序(RNA-seq)数据探讨基因的时空表达模式.结果:纳入2 439例有DNVs信息记录并已明确是否存在PE暴露的ASD患者,其中PE+组 146例和PE-组2 293例,2组之间 SRS(β=2.01,P=0.08)和 ADI-RNVC(β=-0.62,P=0.09)的差异有倾向性.在2 439例记录DNVs信息并已明确是否存在PE暴露的研究对象中,DNV-PE-组、DNV-PE+组、DNV+PE-组和DNV+PE+组分别有1 454、90、839和56例.单独分析PE暴露的主效应,发现PE暴露在SRS(β=3.71,P=0.01)和RBS-R(β=4.54,P=0.05)方面的影响有统计学意义;分析DNVs与PE的交互作用,发现交互作用在SRS(β=-4.17,P=0.06)方面的影响有倾向性.在2 236例获得PRS的研究对象中,PRSlowPE-组、PRSlowPE+组、PRShighPE-组和PRShighPE+组分别有1 033、72、1 069例和62例.单独分析PE的主效应,发现PE在SRS(β=4.32,P＜0.001)和RBS-R(β=5.87,P=0.02)方面的影响有统计学意义;分析PRS与PE的交互作用,发现交互作用在SRS(β=-4.90,P=0.03)和ADI-R NVC(β=-1.43,P=0.04)方面的影响有统计学意义,在NVIQ(β=9.61,P=0.08)和RBS-R(β=-6.20,P=0.08)方面的影响有倾向性.此外,PE暴露的患者所携带的DNVs基因富集于上皮细胞向间充质细胞转变的调节和DNA结合转录因子活性的调节过程.时空表达模式分析表明,这些调节过程富集的基因在出生前的表达水平高于出生后.结论:作为影响ASD发生的环境因素,PE暴露与ASD表型严重程度的增加有关.同时,PE暴露和遗传因素的交互作用对于ASD表型的变化至关重要.在PE暴露的背景下,具有高遗传风险常见变异的ASD患者在社交互惠和语言交流能力方面可能表现出改善.相较而言,DNVs与PE的交互作用虽然也可能有助于改善症状,但效果不如常见变异显著.这种差异性表明,在同样的PE暴露条件下,携带DNVs或具有高遗传风险常见变异的ASD患者可能会表现出不同程度的症状变化.在ASD病理学研究中应考虑遗传和环境因素的共同作用.