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徐秀教授团队科研成果发表于《Progress in Neurobiology》
发布时间:2021-04-13     发布人:儿童保健科
 

  复旦大学附属儿科医院儿保科徐秀教授团队长期致力于孤独症早期诊治及其发病机制的研究。其中,自2014年开始“SHANK3基因缺陷和孤独症关系的研究及分子机制探讨“的项目,于近日(2021.4.2)由《Progress in Neurobiology》杂志(JCR 一区,IF:9.3)在线刊登了该团队的最新研究成果“Altered striatum centered brain structures in SHANK3 deficient Chinese children with genotype and phenotype profiling”。该研究首次通过全面分析国内SHANK3基因缺陷儿童的分子表型、临床表型和大脑结构特征及表型间的相关性,进一步探讨了SHANK3基因缺陷导致孤独症症状的神经网络机制。
  SHANK3基因是重要的兴奋性突触的突触后支架蛋白,在神经突触的形成、发育、成熟的过程中都起着非常关键的作用,因而对学习、认知的发育至关重要。越来越多的研究表明SHANK3基因缺陷是孤独症谱系障碍(Autism Spectrum Disorder, ASD)最常见的致病基因之一,而同质性高的SHANK3基因缺陷儿童又为我们研究ASD潜在神经病理学机制提供了独特的机会。
 

图1:本研究纳入的SHANK3基因缺陷患儿的基因心特征

  本研究纳入中国大陆的14名SHANK3缺陷患儿(SHANK3组)、26名孤独症患儿对照(无SHANK3缺陷及其他已知基因缺陷,ASD组)和32名正常发育儿童对照(TD组)。研究发现中国SHANK3基因缺陷患儿的大部分表型和既往报道的其他人种病例的特征相似,包括全面发育迟缓(尤其是语言发育迟缓)、ASD特征、肌张力低下、颜面部发育异常;同时还发现一些新表型,包括血液系统疾病(贫血、ITP)、鼻孔外翻、牙齿发育异常等,从而拓宽了SHANK3缺陷患儿的表型谱。所有SHANK3组患儿均表现出重度地全面发育落后,显著落后于TD组儿童,也落后于无已知基因缺陷的ASD组患儿,而孤独症严重程度在SHANK3组和ASD组间无明显统计学差异(图2)。

 
图2:SHANK3组和ASD组患儿的临床评估对比

  既往针对SHANK3基因缺陷患儿的影像学研究很少,大多是回顾性临床资料分析或小样本且年龄跨度很大,因而会导致大脑结构分析中出现较大偏差。本研究在研究方法上进行改良,纳入合理年龄范围的儿童(4.6 ± 2.3 岁),使用TOM8工具重建与研究人群年龄及性别相匹配的分割模板,以及基于体素的全脑分析方法,选取正常发育儿童(TD组)和疾病对照组(ASD组),从而降低数据分析偏差及误差。结果发现SHANK3缺陷患儿的皮层纹状体通路结构和杏仁核-海马复合体结构灰质体积及相关白质指标较两组对照组均有异常(图3)。这些发现为进一步研究确定SHANK3缺陷的大脑回路功能障碍和治疗干预的潜在目标区域提供了可考虑的新途径。

 
图3:SHANK3组和ASD组及TD组患儿的神经影像学评估结果

  此次科研成果在复旦大学附属儿科医院徐秀教授、乔中伟教授,美国耶鲁大学姜永辉教授共同指导下完成,第一完成单位为复旦大学附属儿科医院,儿保科刘春雪博士和李冬蕴博士是共同第一作者。该研究同时也得到了国家基金委和上海市科委的大力支持。
  徐秀教授所领衔的复旦儿科儿童保健及发育行为儿科团队,坚持临床和基础多学科及交叉学科的可持续共同发展,在儿童发育障碍类疾病的诊疗技术研发、循证医学研究及精准医学研究方面均有建树。团队具有全国首个ESDM治疗师资质、全国唯一ESDM ApprenticeTrainer资质、联合国际ESDM研发团队成为全国首家ESDM治疗师培训基地、全国首家获得孤独症国际通用诊断量表ADOS及ADI-R资质、建立全球首个shank2、shank3、brsk2敲除的斑马鱼模型等。十年来,已建立发育障碍儿童慢病在线登记系统及数据库、建立发育障碍儿童临床信息及生物样本库、孤独症分级诊疗体系、建立MDT多学科;已建立多个孤独症儿童随访队列(包括社区队列、二胎队列、双胞胎队列、SHANK基因突变队列、MECP2基因突变队列、ESDM早期干预队列等);近年来,团队更致力于联合遗传-影像-免疫技术探究孤独症谱系障碍发病机制,并进行跨学科合作研发人工智能AI应用ASD临床诊疗系统。
 





 
 
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