Abstract To capture the full spectrum of genetic risk for autism, we performed a two-stage analysis of rare de novo and inherited coding variants in 42,607 autism cases, including 35,130 new cases recruited online by SPARK. We identified 60 genes with exome-wide significance ( P < 2.5 × 10 −6 ), including five new risk genes ( NAV3 , ITSN1 , MARK2 , SCAF1 and HNRNPUL2 ). The association of NAV3 with autism risk is primarily driven by rare inherited loss-of-function (LoF) variants, with an estimated relative risk of 4, consistent with moderate effect. Autistic individuals with LoF variants in the four moderate-risk genes ( NAV3 , ITSN1 , SCAF1 and HNRNPUL2 ; n = 95) have less cognitive impairment than 129 autistic individuals with LoF variants in highly penetrant genes ( CHD8, SCN2A, ADNP, FOXP1 and SHANK3 ) (59% vs 88%, P = 1.9 × 10 −6 ). Power calculations suggest that much larger numbers of autism cases are needed to identify additional moderate-risk genes.

Abstract Autism spectrum disorder (ASD) is a genetically heterogeneous condition, caused by a combination of rare de novo and inherited variants as well as common variants in at least several hundred genes. However, significantly larger sample sizes are needed to identify the complete set of genetic risk factors. We conducted a pilot study for SPARK (SPARKForAutism.org) of 457 families with ASD, all consented online. Whole exome sequencing (WES) and genotyping data were generated for each family using DNA from saliva. We identified variants in genes and loci that are clinically recognized causes or significant contributors to ASD in 10.4% of families without previous genetic findings. In addition, we identified variants that are possibly associated with ASD in an additional 3.4% of families. A meta-analysis using the TADA framework at a false discovery rate (FDR) of 0.1 provides statistical support for 26 ASD risk genes. While most of these genes are already known ASD risk genes, BRSK2 has the strongest statistical support and reaches genome-wide significance as a risk gene for ASD ( p -value = 2.3e−06). Future studies leveraging the thousands of individuals with ASD who have enrolled in SPARK are likely to further clarify the genetic risk factors associated with ASD as well as allow accelerate ASD research that incorporates genetic etiology.