发现有效靶标!精神分裂症精准诊疗有了新工具(2)
目前的假说认为,纹状体在精神分裂症的病理过程中起着关键作用,大多数精神分裂症患者所使用的抗精神病药物主要依赖于对纹状体多巴胺D2受体的阻滞。
基于这一假说,研究人员创新性地提出了纹状体功能异常(Functional Striatal Abnormality, FSA)的概念,并认为纹状体功能异常可作为精神分裂症的诊断与疗效评价的重要指标。
他们采用功能磁共振技术及机器学习方法,发展了一个定量化评估纹状体功能异常的指标,以此作为精神分裂症精准诊疗的影像学生物标记,可对精神分裂症患者的纹状体病理性功能异常进行个体化的定量评估与机制解析。
为了验证这一指标和研究设想,研究人员通过提取基于影像的纹状体功能特征、评估纹状体功能异常稳定性、构建诊断模型、预测个体化疗效预测,以及结合多组学的生物机制进行解析,最终揭示了这一新的神经影像标记在个体化精准诊断与疗效预测方面的潜在临床转化价值。
刘冰坦承,这条路并非一帆风顺。在数据收集完后的5年时间里,他们始终未找到合适的指标。比如,生物标记的稳定性和可重复性是他们的首要目标,然而在数据分析早期,研究人员多次满怀期望地发现了新的指标,却发现在不同医院、不同机型上的可重复性结果并不让人满意,也不符合将来临床应用的需求。
一次次探索、尝试,终于“守得云开见月明”。
“我们首次发现,纹状体环路功能异常是精神分裂症精准诊疗的有效生物标记。”刘冰表示,该生物学指标可以较精准地从健康人群中筛查出精神分裂症患者,并预测患者未来的抗精神病药物治疗效果。
除此之外,研究人员还发现该指标或可辅助医生在选择不同机制的抗精神病药物时提供重要生物依据。
审稿人评价:“该研究对该领域具有独一无二的贡献”。
团队作战加速应用
这是一项基础研究与医学临床密切结合的交叉合作研究,共有20余家科研院所和医院共同参与,涉及脑科学、医学影像、精神病学、人工智能等多个学科。
“尤其在临床数据收集方面,由自动化所团队设计统一的收集标准与质控流程,各临床合作单位及时汇总临床资料及数据病进入统一的数据库,这种合作模式保证了所收集临床数据的质量及标准,对于后续的分析与研究至关重要。”蒋田仔说。
基于纹状体环路功能异常的生物标记,在精神分裂症的辅助诊断及个体化疗效评估方面显示出了潜在临床应用价值。基于此,研究人员已分别开发出便于临床试验的离线和在线的精神分裂症纹状体功能异常评估工具。
令研究团队感到欣慰的是,目前国内已有多家临床医院的专家与他们探讨并设计详细的多中心临床试验,以加快这一新发现的生物标记的临床转化进程。
不过,在刘冰看来,研究工作尚未结束。“目前的发现还只是影像学水平的其中一个指标,结合其他层次的评估,可能会对疾病有更深入更准确的理解。”
下一步,他们将会结合遗传与分子层次等,试图建立更系统化的生物学指标,并且在动物模型上进行更深入的机制解析。
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