Strukturell tilkobling som bildedannende endofenotyper av autismespektrumforstyrrelser

Autismespektrumforstyrrelser (ASD) er en svært arvelig nevropsykiatrisk lidelse. Hos barn og ungdom over hele verden er prevalensen av ASD anslått til 0,6 %. Å forstå den biologiske mekanismen til denne lidelsen kan potensielt lette rask, nøyaktig og personlig tilpasset terapi. Dysfunksjonen i fronto-temporale kretsløp kan forklare språksvikt ved ASD. I tillegg tyder bevis på at unormaliteten i kortiko-striato-thalamiske kretsløp kan være relatert til sosiale underskudd. Imidlertid er svært lite kjent hvordan endringer i disse to kretsene er relatert til variasjon i genotyper. Tidligere rapporter om ASD ved bruk av magnetisk resonansavbildning (MRI) har vist endringer i hjernestrukturen. Nylig fremskritt innen nevroimaging har vist at strukturell tilkobling av en spesifikk krets er overlegen regional analyse når det gjelder høyere penetrering av genetiske effekter og bedre redegjørelse for atferdsvarians. Derfor er det plausibelt at tilkoblingsavbildning kan tjene som effektive endofenotyper som kobler klinisk manifestasjon (fenotyper) og de biologiske variablene (genotyper). I løpet av de siste fem årene har laboratoriet vårt etablert verdensledende diffusjonsspektrumavbildningsteknikker, og brukt teknikkene til kliniske studier på ASD, schizofreni, hjerneslag og epilepsi. Den kliniske erfaringen og de tekniske styrkene gir et sterkt grunnlag for oss å utvide til bildegenetikk, med sikte på å bestemme effektive endofenotyper av ASD. Derfor er målet med dette prosjektet å validere strukturell tilkobling av fronto-temporale og kortiko-striato-thalamiske kretser som effektive avbildningsendofenotyper av ASD. Konkret vil etterforskerne oppnå målet gjennom en serie med validering. Først vil etterforskerne demonstrere at strukturelle tilkoblinger i de to målrettede kretsene faktisk er forskjellige blant grupper av pasienter med ASD, upåvirkede søsken og nevrotypiske. For det andre vil etterforskerne demonstrere i nevrotypiske og upåvirkede søsken at de endrede strukturelle forbindelsene knyttet til sosiale og språklige svekkelser faktisk er forskjellige hos bærere av risikogener, dvs. henholdsvis CNTNAP2 og SLC25A12. Til slutt vil etterforskerne demonstrere hos alle deltakerne at de endrede strukturelle forbindelsene er assosiert med de tilsvarende atferdsvariasjonene i sosial og språklig funksjon. Dette toårige prosjektet er en kohortstudie bestående av tre grupper, nemlig pasient, upåvirkede søsken og kontrollgrupper matchet i alder, kjønn og behendighet. Pasient- og søskengruppen består av 20 gutter hver i alderen 10-15 år, og kontrollgruppen består av 40 gutter. Undersøkelsen inkluderer atferdsvurdering (IQ-test, nevropsykologisk og klinisk vurdering), MR-studie (struktur-MR og diffusjonsspektrumavbildning for strukturell tilkobling) og genomskanning (spesifikt kandidatgener relatert til språkfunksjon, dvs. SLC25A12, og til sosial funksjon, dvs. CNTNAP2). Avslutningsvis er dette det første kohortprosjektet om bildegenetikk i Taiwan. Suksessen til dette prosjektet vil lette fremgangen innen translasjonsnevrovitenskap i Taiwan. Metodikken for å validere endofenotype vil lett bli utvidet til andre psykiatriske sykdommer.