染色质结构域解旋酶 DNA 结合蛋白 8; CHD8

轴重复抑制器；DUPLIN
KIAA1564

HGNC 批准的基因符号：CHD8

细胞遗传学位置：14q11.2 基因组坐标（GRCh38）：14:21,385,199-21,456,123（来自 NCBI）

▼ 说明

CHD8 是一种 ATP 依赖性染色质重塑因子，可调节 β-catenin（CTNNB1; 116806）靶基因的转录（Thompson et al., 2008）。

▼ 克隆与表达

Nagase 等人通过对大小分级的胎儿脑 cDNA 文库中的克隆进行测序，（2000）克隆了 CHD8，他们将其命名为 KIAA1564。推导的蛋白质含有1,417个氨基酸。 RT-PCR ELISA 检测到所有成人和胎儿组织以及所检查的特定脑区域中存在中等表达。

坂本等人（2000）克隆了大鼠 Chd8，他们将其称为 Duplin。推导的 749 个氨基酸的蛋白质主要在转染的 COS 细胞的核部分中表达。

石原等人（2006）克隆小鼠Chd8。推导的 2,582 个氨基酸蛋白具有 2 个染色结构域，随后是一个中央解旋酶/ATP 酶结构域和 2 个 C 端 BRK 结构域。 Northern 印迹分析检测到小鼠组织中普遍存在 Chd8 表达，其中心脏和睾丸中表达水平最高。 HeLa 细胞的蛋白质印迹分析检测到表观分子质量为 240 kD 的内源性 CHD8。

▼ 基因结构

西山等人（2004）确定小鼠 Chd8 基因包含 9 个外显子，跨度约为 13 kb。

Kunkel 等人通过 HEK293 细胞瞬时转染测定（2020）表明人类 CHD8 是从 2 个远上游启动子转录的。 HEK293 细胞中每个启动子上的 RNA 聚合酶 II（参见 180660）占据水平相似。 RACE 分析表明，两个启动子均从一组分散的转录起始位点驱动 CHD8 转录。

▼ 测绘

Gross（2021）根据 CHD8 序列（GenBank AB046784）与基因组序列（GRCh38）的比对，将 CHD8 基因对应到染色体 14q11.2。

西山等人（2004）将小鼠 Duplin 基因定位到 14 号染色体。

▼ 基因功能

坂本等人（2000）发现大鼠 Duplin 直接与哺乳动物细胞核中 β-连环蛋白的犰狳重复序列（参见 CTNNB1；116806）结合，从而抑制 TCF4（TCF7L2；602228）与 β-连环蛋白和 β-连环蛋白依赖性结合TCF4的激活。非洲爪蟾胚胎中 Duplin 的表达抑制轴形成和 β 连环蛋白依赖性轴复制，并且抵消 β-连环蛋白拯救紫外线照射诱导的腹侧表型的能力。坂本等人（2000）得出结论，Duplin 是一种核蛋白，通过结合 β-连环蛋白来负调节 Wnt（参见 164820）信号传导。

Kobayashi 等人通过对小鼠脑 cDNA 文库进行酵母 2 杂交分析，然后在 COS 细胞中进行研究（2002）发现输入蛋白-α（参见 KPNA2；600685）在大鼠 Duplin 中结合一组碱性氨基酸。与输入蛋白-α 的相互作用导致 Duplin 易位到细胞核，并且 Duplin 的核定位对于抑制哺乳动物细胞中 TCF4 的 Wnt 依赖性激活和非洲爪蟾胚胎中的腹侧化至关重要。在非洲爪蟾胚胎中进行的其他实验表明，Duplin 还抑制 β-连环蛋白靶基因下游的 Wnt 信号通路。

Ishihara 等人使用酵母 2-杂交分析和 Pull-down 分析（2006）发现小鼠 Chd8 的 C 末端区域与 Ctcf（604167）的锌指结构域相互作用。对人肝癌细胞系的染色质免疫沉淀分析显示，CHD8 存在于 CTCF 靶位点，例如 H19 的差异甲基化区域（103280）、β 珠蛋白的基因座控制区域（141900）和 BRCA1 的启动子区域（113705）和 MYC（190080）基因。免疫沉淀分析证明 HeLa 细胞中存在 CHD8 和 CTCF 的内源性复合物。通过 RNA 干扰敲低 HeLa 细胞中的 CHD8，消除了 H19 差异甲基化区域的 CTCF 依赖性绝缘子活性，导致母体染色体上印记的 IGF2（147470）重新激活。 CHD8 的缺乏会影响 BRCA1 和 MYC 基因的 CTCF 结合位点周围的 CpG 甲基化和组蛋白乙酰化，这些结合位点邻近异染色质。石原等人（2006）得出结论，CTCF-CHD8 在活性绝缘体位点的绝缘和表观遗传调控中发挥作用。

Thompson 等人使用纯化的重组人蛋白（2008）表明CHD8是一种能够以ATP依赖性方式改变核小体结构的重塑酶。从 HeLa 细胞中纯化 CHD8 表明，CHD8 是 900 kD 复合物的一部分，该复合物还包括 WDR5（609012），它与复合物中的 CHD8 直接相互作用。 CHD8 直接与 β-连环蛋白相互作用，并与 β-连环蛋白靶基因的近端启动子区域结合，调节 β-连环蛋白介导的转录。

Batsukh 等人使用酵母 2-杂交文库筛选（2010）确定 CHD8 是 CHD7（608892）的相互作用伴侣，CHD7 的突变会导致常染色体显性畸形综合征 CHARGE（214800）。在直接酵母 2 杂交系统中，CHD7-CHD8 相互作用被 CHARGE 患者中发现的 CHD7 错义突变破坏，包括 gly2108 变为 arg（608892.0011），而在共免疫沉淀研究中，突变对 CHD7-CHD8 相互作用的破坏无法被证实。观察到的。作者假设 CHD7 和 CHD8 蛋白通过额外的连接蛋白直接或间接相互作用。 CHD7-CHD8 直接相互作用的破坏可能会改变假定的大 CHD7-CHD8 复合物的构象，并且可能是 CHARGE 综合征的疾病机制。

Sugathan 等人在 CHD8 敲低的人神经祖细胞（NPC）中使用 RNA 测序和染色质免疫沉淀测序分析（2014）发现 CHD8 调节许多与自闭症谱系障碍（ASD; 209850）和神经发育途径相关的功能不同的基因。 CHD8 似乎还通过调节一组不同的基因在癌症形成中发挥作用。

▼ 分子遗传学

奥罗克等人（2012）对来自自闭症谱系障碍患者 Simons Simplex 集合的亲子三人组进行了全外显子组测序，其中包括 189 个新的三人组和 20 个先前报道的三人组（O'Roak 等人，2011）。一些患者的智力发育明显受损。此外，O'Roak 等人（2012）对 50 个未受影响同胞的外显子组进行了测序，对应于新的三人组中的 31 个和先前报告的三人组中的 19 个，总共来自 209 个家庭的 677 个个体外显子组。在先证者外显子组中，O&Roak 等人（2012）报道了患有自闭症和大头畸形的智力发育障碍患者的 CHD8 中的 2 个从头破坏性突变，他们将其描述为无义突变和移码插入缺失（IDDAM; 615032）。

在一项关于自闭症谱系障碍的外显子从头突变的研究中，Neale 等人（2012）指出，他们在 935 例病例中发现了 CHD8 基因的 3 个功能丧失突变，而在 870 名对照者中没有发现 CHD8 突变。

O'Roak 等人在 Simons Simplex Collection 的 2,446 名先证者中，包括智力发育受损的患者（2012）在 9 名儿童中鉴定出 CHD8 基因中的 9 个从头突变，包括 3 个移码（例如 610528.0002）、4 个无义突变（例如 610528.0001）、框内缺失（610528.0009）和剪接位点突变（610528.0003）（2 名女性和 7 名男性）。

Merner 等人在一名患有 IDDAM 的 17 岁男孩中（2016）在 CHD8 基因（610528.0010）中发现了一个从头杂合的 1-bp 重复。

在 10 名新发现的、无关的 IDDAM 患者中，Douzgou 等人（2019）鉴定了 CHD8 基因中 10 个不同的杂合突变，包括 2 个剪接、6 个无义突变和 2 个移码突变。其中八个突变被确认为从头突变；另外2例，父母遗传情况不明。 gnomAD 数据库中不存在任何突变。未进行功能研究。

Ostrowski 等人在 27 名 IDDAM 患者中进行了研究，其中 10 名患者之前曾有过报道（2019）鉴定了 CHD8 基因的杂合突变，包括 2 个错义突变和 24 个无效突变。无效突变分布在整个基因中。在 2 名不相关的患者中发现了一种突变（R564X）。 24 种突变被确定为从头突变，3 种突变为母系遗传。其中一位母亲有轻度智力障碍。在该患者队列中，男女比例为 21:6。奥斯特罗斯基等人（2019）表明，由于性别特异性对转录调控的影响，女性可能会表现出较温和的亚临床表型。

安等人（2020）通过对包括 CHD8 基因在内的基因组进行下一代测序，筛查了 96 名自闭症谱系障碍患者。三名患者被鉴定为 CHD8 新生杂合突变（R1188X，610528.0011；c.4818-1G-A，610528.0013；Y1168N，610528.0014）。安等人（2020）通过三重全外显子组测序，鉴定出另一名患有自闭症谱系障碍的患者，其 CHD8 基因存在从头杂合突变（E689X; 610528.0012）。未进行功能研究。

关联待确认

李等人（2020）报道了患有先天性肌无力综合征的 14 岁女性同卵双胞胎（参见例如 601462），其 CHD8 基因中存在从头 c.1732C-T 转变（NM_001170629），导致 R578C 高度替换富含谷氨酰胺的结构域中的保守残基。该突变通过全外显子组测序进行鉴定，并通过桑格测序进行确认。预计该突变会影响蛋白质折叠以及与 CHD8 结合伴侣的相互作用。兄弟姐妹们临床特征包括肌无力、肌无力、下垂、大头畸形和过度生长。他们被评估为具有平均的学校表现，但长期检索和流畅的推理能力略低于平均水平。

▼ 动物模型

西山等人（2004）发现 Duplin -/- 小鼠胚胎的发育在原肠胚形成时被抑制，胚胎表现出大量细胞凋亡。相比之下，Duplin +/- 小鼠表现正常并且具有生育能力。 Duplin -/- 胚胎中 β-catenin 靶基因的表达没有增加，表明 Duplin 的缺乏不会导致胚胎发生过程中 Wnt 信号传导的组成型激活。

苏加坦等人（2014）发现斑马鱼中 chd8 表达的敲低会导致巨头畸形，这可能是由于早期发育阶段的神经元增殖受到干扰所致。

片山等人（2016）证明 Chd8 突变杂合的小鼠表现出类似 ASD 的行为特征，包括焦虑增加、重复行为和社会行为改变。 CHD8单倍体不足并没有导致一些特定基因表达的显着变化，而是引起小鼠大脑中基因表达的微小但整体的变化，这让人想起自闭症谱系障碍患者大脑中的变化。基因集富集分析显示，突变小鼠胚胎的神经发育延迟。此外，CHD8 表达的减少与 RE-1 沉默转录因子（REST；600571）的异常激活有关，该因子抑制许多神经元基因的转录。在患有自闭症谱系障碍（ASD）的人类大脑中也观察到了 REST 激活，并且发现 CHD8 与小鼠大脑中的 REST 存在物理相互作用。片山等人（2016）得出的结论是，他们的结果与 CHD8 单倍体不足是自闭症谱系障碍（ASD）的一个高度渗透性危险因素的观点一致，疾病发病机制可能是由神经发育迟缓引起的。

川村等人（2021）发现大脑中 Chd8 缺失的小鼠大约以预期的孟德尔比率出生，但随后它们表现出生长迟缓和小脑发育不全，并且大多数在 3 周龄前死亡。对小脑颗粒神经元祖细胞（GNP）特异性缺失 Chd8 的小鼠进行的分析表明，小脑发育不全是由 Chd8 缺失引起的 GNP 自主缺陷引起的。 Chd8 调节 GNP 的增殖和分化，而与 Chd8 消融相关的小脑发育不全是由于 Chd8 缺陷的 GNP 的增殖减弱和过早分化造成的。 Chd8 也是 CGN 突触前和突触后完整性所必需的，因为电生理分析显示，GNP 特异性缺失 Chd8 的小鼠突触前和突触后功能均降低。行为测试表明，GNP 特异性 Chd8 缺陷小鼠表现出运动行为缺陷，但不表现出 ASD 相关行为。 Chd8 对于 GNP 分化过程中神经元基因表达的激活至关重要，Chd8 缺陷通过在转录水平抑制细胞周期调节因子的表达来减弱祖细胞的增殖能力。通过赋予可接近的染色质景观和反式激活基因，CHD8 促进了 GNP 分化并有助于 GNP 发展。

▼ 等位基因变异体（14 个选定示例）：

.0001 患有自闭症和大头畸形的智力发育障碍
CHD8、SER62TER

O'Roak 等人在一名 55 个月大的非西班牙裔白人男性中进行了研究，该男性患有智力发育障碍、自闭症和大头畸形（IDDAM; 615032）（2012）在 CHD8 基因中发现了一个从头杂合的无义突变，即密码子 62（S62X）处的 Ser-to-ter 取代。该男孩的语言智商较低，为 75，非语言智商为 78，适应性得分低于平均水平 80。他的头围为 53 厘米（z 得分 = 1.0）。

.0002 患有自闭症和大头畸形的智力发育障碍
CHD8、1-BP INS、T

O'Roak 等人在一名 67 个月大的非西班牙裔白人男性中进行了研究，该男性患有智力发育障碍、自闭症和大头畸形（IDDAM; 615032）（2012）在 CHD8 基因中检测到杂合的从头 1 碱基对插入，导致蛋白质过早终止（tyr747 至 ter；Y747X）。先证者是非语言的，语言智商极低，为 25，非语言智商为 38，适应性得分为 57。他的头围为 55 厘米（z 得分 = 2.0）。他被诊断患有脑瘫，在 18 个月大时表现得过于笨拙和不协调。 18个月时MRI/CT正常； 24个月时脑电图正常。先证者有一个健康的 4 岁妹妹。

.0003 患有自闭症和大头畸形的智力发育障碍
CHD8、NT3519、A-G、-2

O'Roak 等人在一位 96 个月大的非西班牙裔白人女性中进行了研究，该女性患有智力发育障碍、自闭症和大头畸形（IDDAM; 615032）（2012）在 CHD8 基因的解旋酶超家族 C 端（HELC）结构域中检测到从头杂合剪接位点突变（3519-2A-G）。她的语言智商为 47，非语言智商为 41，在社交反应能力和适应能力方面存在临床范围缺陷。她在言语表达上出现了延迟。她的头围为 55.2（z 得分 = 2.3）。她有抗癫痫和抗生素药物使用史，但没有癫痫发作史。 5岁时MRI和EEG均正常。一位6岁的妹妹身体健康，头围正常。

.0004 患有自闭症和大头畸形的智力发育障碍
CHD8、GLN1238TER

O'Roak 等人在一名患有智力发育障碍、自闭症和大头畸形的 8 岁非西班牙裔白人男性中（IDDAM; 615032）（2012）在 CHD8 基因中检测到杂合从头无义突变，gln1238 到 ter（Q1238X）。除了CHD8突变外，该患者还携带CUBN（602997）从头无义突变和2个遗传性拷贝数变异。该患者的语言智商极低，为 20，非语言智商为 34，适应性评分低为 59。他患有大头畸形（z 评分 = 2.62），体重指数正常。

.0005 患有自闭症和大头畸形的智力发育障碍
CHD8、ARG1337TER

O'Roak 等人在一名 63 个月大的非西班牙裔白人男性中进行了研究，该男性患有智力发育障碍、自闭症和大头畸形（IDDAM; 615032）（2012）检测到 CHD8 基因密码子 1337 处存在杂合从头替换（arg1337 至 ter，R1337X）。该患者是同一父母所生的4个孩子中的一个，也是6次怀孕中的第3次（母亲的第一次和第四次怀孕均在13周内流产）。语言智商较低（79），非语言智商平均（92），适应性得分较低（58）。他的头围为 55.4 厘米（z 得分 = 2.5）。

.0006 患有自闭症和大头畸形的智力发育障碍
CHD8、4-BP DEL、CTTC

O'Roak 等人在一名 12 岁非西班牙裔白人男性中进行了研究，该男性患有智力发育障碍、自闭症和大头畸形（IDDAM; 615032）（2012）在 CHD8 基因（Glu2103ArgfsTer3）中发现了一个从头杂合移码突变。该患者的语言智商为 60，非语言智商为 67，适应性得分为 73。他在 3 岁时被诊断为过度笨拙和不协调。该患者表现出社交反应能力和焦虑/抑郁情绪升高的临床范围缺陷，并且患有混合表达-接受性语言障碍和语用语言障碍。他从 5 岁到 8 岁就患有慢性腹泻。他在 12 岁时出现脑电图异常和癫痫发作，同时头部受伤。他的头围为 58 厘米（z 分数 = 2.7）。

.0007 患有自闭症和大头畸形的智力发育障碍
CHD8、2-BP DEL、CT

O'Roak 等人在一名 55 个月大的非西班牙裔白人女性中进行了研究，该女性患有智力发育障碍、自闭症和大头畸形（IDDAM; 615032）（2012）发现了 CHD8 基因中的杂合从头移码突变，即 2 个碱基对缺失，导致蛋白质过早终止（Leu2120ProfsTer13）。该患者还携带 ETFB 基因（130410）和 IQGAP2 基因（605401）的从头无义突变。她的言语智商正常范围为 90，非言语智商为 93，但适应性行为技能得分较低，为 59。她的头很大（z 得分 = 2.40）。

.0008 患有自闭症和大头畸形的智力发育障碍
CHD8、1-BP INS、T

O'Roak 等人对一名患有智力发育障碍、自闭症和大头畸形的 16 岁非西班牙裔白人男性（IDDAM; 615032）进行了研究（2012）鉴定了 CHD8 基因中 T 核苷酸的杂合从头 1 碱基对插入，导致移码和蛋白质提前终止（Asn2371LysfsTer2）。该患者的语言智商极低，为 6 分，非语言智商为 19 分，适应性得分为 39 分。头围为 60.8 厘米（z 得分 = 3.0）。据报道，早期发育期间语言技能丧失，注意力也出现问题。

.0009 患有自闭症和大头畸形的智力发育障碍
CHD8、3-BP DEL、GGT

O'Roak 等人对一名患有智力发育障碍、自闭症和大头畸形的 13 岁非西班牙裔白人男性（IDDAM; 615032）进行了研究（2012）鉴定了 CHD8 基因中 3 个核苷酸的杂合从头框内删除，导致组氨酸 2498（His2498del）删除。该患者的语言智商为 84，非语言智商为 98，适应性得分非常低，为 66。他的头围为 57 厘米（z 得分 = 1.6）。

.0010 伴有自闭症和大头畸形的智力发育障碍
CHD8，1-BP DUP，6276A

Merner 等人在一名患有智力发育障碍、自闭症和大头畸形的 17 岁男孩中（IDDAM；615032）（2016）在 CHD8 基因中发现了杂合 1-bp 重复（c.6276dupA, NM_020920.3），预计会导致移码和提前终止（Asn2092LysfsTer2）。通过CHD8基因测序鉴定出这种突变是从头发生的。 dbSNP 和 ExAC 数据库中不存在该突变。与对照组相比，患者淋巴母细胞系中的 CHD8 mRNA 和蛋白表达降低。

.0011 患有自闭症和大头畸形的智力发育障碍
CHD8、ARG1188TER

An 等人在一名患有智力发育障碍、自闭症和大头畸形的 16 岁男孩中（IDDAM; 615032）（2020）在 CHD8 基因的外显子 17 中发现了一个从头杂合的 c.3562C-T 转换（c.3562C-T, NM_001170629.1），导致 arg1188 到 ter（R1188X）的取代。这种突变是通过一组基因的下一代测序发现的，并通过桑格测序证实，但在父母双方身上都没有发现。未进行功能研究。

.0012 患有自闭症和大头畸形的智力发育障碍
CHD8、GLU689TER

An 等人在一名患有智力发育障碍、自闭症和大头畸形的 6 岁男孩中（IDDAM; 615032）（2020）在 CHD8 基因的外显子 8 中鉴定出从头杂合的 c.2065C-A 颠换（c.2065C-A, NM_001170629.1），导致 glu689 到 ter（E689X）取代。该突变经三重全外显子组测序鉴定并经桑格测序证实，但在父母中并未发现。未进行功能研究。

.0013 患有自闭症和大头畸形的智力发育障碍
CHD8、IVS24、G-A、-1

An 等人在一名患有智力发育障碍、自闭症和大头畸形的 11 岁男孩中（IDDAM; 615032）（2020）鉴定了 CHD8 基因内含子 24 中的从头杂合 c.4818-1G-A 转换（c.4818-1G-A, NM_0011700629.1），预计会导致剪接异常和外显子 25 的跳跃。通过对一组基因进行下一代测序发现并通过桑格测序证实的突变，在父母双方中均未发现。未进行功能研究。

.0014 患有自闭症和大头畸形的智力发育障碍
CHD8、TYR1168ASN

An 等人在一名患有智力发育障碍、自闭症和大头畸形的 12 岁男孩中（IDDAM; 615032）（2020）在 CHD8 基因的外显子 16 中鉴定出从头杂合的 c.3502T-A 颠换（c.3502T-A, NM_001170629.1），导致 tyr1168 到 asn（Y1168N）取代。这种突变是通过一组基因的下一代测序鉴定出来的，并通过桑格测序证实，但在父母双方身上都没有发现。未进行功能研究。