孤独症谱系障碍血清潜在糖链及糖蛋白标志物的筛选及应用

Autism spectrum disorder (ASD) is a highly heritable disorder of complex and heterogeneous aetiology. Due to the controversial symptom-based diagnostic criteria and the difficulty in genetic quantitative diagnosis caused by the complex genetic factors, it is very necessary to identify new quantizable biological indicators. Our pre-experiments showed that serum glycomics and proteomics approaches were efficient tools to identify new quantizable biomarkers. Therefore, this project intends to collect 150 cases of serum from children with ASD and 100 cases of serum from age-matched healthy children. Lectin microarray is used to detect specific expression of serum proteins glycosylation and analyze their diagnostic values in ASD populations. Then the mass spectrum-based glycoproteome and their glycans analysis system is employed to identify novel serumα2-3 linked sialyl glycoprotein and glycan potential biomarkers in ASD, building ASD related serum glycoproteome analysis model and bioinformatics signaling network. Finally, according to the candidate glycoproteins, maackia amurensis lectin (MAL)-Ⅱ ELISA kit is built for serological diagnosis of ASD, which lay the foundation for the clinical application of ASD quantizable biomarkers.

孤独症谱系障碍（Autism Spectrum Disorder, ASD）是一类发病于儿童早期的严重神经精神障碍性疾病，由于诊断标准以症状描述为主尚存争议，且导致ASD发生的遗传因素复杂难以遗传学量化诊断，因此，亟需筛选可量化生物学诊断新指标。本研究组在前期预示研究中发现，血清糖组学和蛋白质组学研究是筛选ASD可量化生物学诊断指标的有效手段。本研究拟收集150例ASD患儿以及100例年龄匹配的健康儿童的血清，应用凝集素芯片检测ASD患者血清特异表达糖链，结合临床资料，分析其在ASD患者人群中的诊断价值；应用基于质谱技术的血清糖蛋白组及糖链分析系统筛选ASD血清α2-3唾液酸化糖蛋白及糖链潜在标记物，建立ASD血清糖蛋白组分析模型，构建血清糖蛋白组ASD生物信息信号网络；建立可用于ASD血清学诊断的怀槐凝集素(MAL)-ⅡELISA检测试剂盒，为ASD量化生物标记物的临床应用奠定基础。

孤独症谱系障碍（ASD）是一类具有遗传异质性的复杂神经精神障碍性遗传疾病，由于诊断标准以症状描述为主，因此存在争议，亟需筛选可量化生物学诊断指标。本研究拟收集150例ASD患儿以及100例年龄匹配的健康儿童的血清，应用凝集素芯片技术检测血清中蛋白质糖基化修饰的表达，结合临床资料，分析其在ASD患者人群中的诊断价值；应用血清糖蛋白组学的方法筛选ASD相关的糖蛋白质以及糖链血清标记物，建立ASD血清糖蛋白组分析模型；鉴定差异糖蛋白，构建血清糖蛋白组ASD生物信息信号网络；应用抗体-凝集素芯片技术，建立ASD血清学诊断方法，为ASD量化生物标记物的临床应用奠定基础。研究发现：相较于健康对照组血清，ASD儿童混合血清(3.33倍, p<0.001)和个例血清(p=0.009)中Siaα2-3Gal/GalNAc糖链（由MAL-II凝集素识别）均显著高表达。通过质谱分析，分别在健康对照组和ASD组血清中鉴定到194和217个MAL-II结合糖蛋白，其中74个糖蛋白在ASD组高表达。生物信息学分析发现补体级联通路和刺激应答通路异常可能是ASD的标志物或发生原因。而且，APOD糖蛋白的α2-3唾液酸化可以有效区分ASD和健康儿童（AUC=0.88）。该研究为ASD诊断标志物和疾病发生机制的发现奠定了基础。