遗传学,改变大脑结构的报价窗口变成严重的自闭症

DNA缺失导致更多的白质;重复减少 - 但症状相似

通过 德维卡克邦萨尔

a stock image of a brain scan稀有缺失或在16号染色体上的区域约600遗传“字母”重复赋予自闭症谱系障碍(ASDS)和其他神经发育条件的高风险。

现在,在遗传学,脑成像,以及认知测试的三连胜,在太阳2首页的研究人员在全国范围领导的研究小组已经使用过计算机的机器学习技术被称为显示遗传这种切口和重复的染色体区域16p11.2通常被称为导致大脑结构异常相反 - 缺失与大脑的白质增加,重复利用减少白色物质相关 - 但类似的认知曲线。

新发表的研究报告译者: 8,2017年,在 放射科,缺失或重复无论是谁也有相关的大脑变化,显示运营商最为于自闭症的特征行为和认知特点的风险。这一发现可能推荐说有一天医生利用基因测试和大脑扫描的在非常年幼的儿童组合预测ASDS的,他们可以在未来开发的严重性。

“这项研究绘制一条线从脑成像发现孤独症的诊断,”说 埃利奥特sherr博士,太阳2首页和研究的资深作者的神经学教授。 “遗传工具被用于越来越多的往往是年轻的孩子,我们将有机会找出孩子谁携带这些突变,并在一个非常年轻的年龄研究他们。”

自闭症的每一个案件都是独一无二的

自闭症谱系障碍的影响在出生在美国每68名儿童1,并通过受损的发展,社会和学习障碍的特点。在门诊中,孤独症的诊断通常依赖于捕捉那些行为偏差。因为早期的显示已经干预措施是有益的,早期诊断是一个长期追求的目标。

埃利奥特sherr
埃利奥特sherr博士

“如果一个孩子深刻地早期的里程碑甚至推迟就像学习翻身或坐起来,临床医生应该关注并试图发现在生命的第一年的遗传变异,说:” sherr,的一员 太阳2首页威尔研究所神经科学。 “但如果孩子有一个并不明显,直到后来在生活中更多的社会或学习问题,有时诊断被延迟。”

基因检测开始更广泛使用,但它通常不足以牵制孤独症的诊断,因为遗传缺陷有助于ASDS以不同的比例,从影响单个基因拷贝数所谓的点突变的广色域变异(CNV) - 删除或DNA的很长一段的重复,往往跨越多个基因。

“这个研究领域的部分问题是,我们正在研究所有这些人与‘自闭症’,但潜在的遗传原因是不同的,”说 PRATIK慕克吉博士,太阳2首页和研究的资深作者放射学教授。 “有很多的异质性,这就是为什么你需要一个多因素的办法。”

遗传学和大脑扫描可以帮助

这项新研究演示如何使用大脑扫描与配对遗传学自幼诊断自闭症的潜力。研究人员希望揭露在拷贝数变异的多样性,在运营商的16p11.2,孤独症的研究最深入的遗传原因之一。这些变化是常见的,而在发育障碍儿童,16p11.2拷贝数变异的儿童只有20%到30%的自闭症满足严格的诊断标准。

这并不奇怪,在新的研究中,研究小组还发现了一系列的16p11.2拷贝数变异表现在这些变化的载体。使用结构磁共振成像,mri或,放射科医师的三次扫描编目脑79和79的载体缺失载波重复,连同64个家族成员和109名未受影响受试者控制 - 通过西蒙斯变异所有招募个人突出。

PRATIK慕克吉
PRATIK慕克吉博士

下,他们使用无偏的机器学习方法来对脑结构的研究结果,以两者的临床缺陷和在16p11.2特定的遗传变异相关。

从出现在严谨的统计方法一个主题:往往是“互惠”为删除和复制的载体,而与对照组同样发散大脑异常。在该地区的缺失,被视为与大脑中的白质增加,胼胝体包括,这是大脑的双方涉足通信相关联;被重复发现,以减少整体的白质,导致胼胝体小。

反过来,发现这些相互结构性差异与某些行为和认知特点有关:删除被捆绑,以降低在日常生活中,通信和社交技能技巧,而重复被链接到一个较低的智商总体而言,和较低的言语智商尤其是。

“中的自闭症症状方面效果不是相反,”慕克吉说。 “缺失和重复两者导致自闭症,有一些变化。”

曾在忽略16p11.2的研究人员的变化,他们将有可能错过了各自相关的大脑结构和行为有了,Sherr指出。如果看作是一个整体的人口,一半的运营商有了较大的脑容量,而另一半则具有较小的,它们共同将达到没有明确的联系。

“如果你把所有的图像放在一起,你会得到大脑的大小和自闭症没有清晰的画面,” sherr说。 “然而,专注于个人谁都有同样的基因变化,并研究它们作为一个群体,我想,会导致更多的可重复的数据。”

此外,研究表明,使用MRI的不仅仅是排除诊断多,慕克吉说。研究人员希望扩大他们的分析到非常年幼的儿童进行测试,如果该方法可以预测那些谁需要最受关注。

“从我们的工作主要经验之一就是采取遗传学 - 第一种方法,”说sherr。 “这是这样一个大的研究让我们看到,即使是更清楚。”

sherr和慕克吉分别由第一作者朱莉娅p加盟。欧文博士,曾任太阳2首页博士后学者现在华盛顿大学;波林娜bukshpun,成像副研究员;尼古拉斯波伊曼,临床研究助理;托尼阮文绍,副研究员; ORIT。格伦博士,神经放射学教授;和Srikantan秒。 Nagarajan,博士,教授居住和导演的生物磁成像实验室。合作者包括哥伦比亚大学Qixuan Chen博士,生物统计学副教授;吉会读,研究生;和黛布拉·德安杰洛,高级生物统计学家。从费城儿童医院的作者包括杰弗里我。伯曼博士,放射科助理教授;和Timothy页。罗伯茨博士,研究副主席的放射科。另外,小组成员包括吉尔诉猎人,MD,放射科医生在得克萨斯儿童医院;和兰迪·巴克纳,博士,哈佛大学心理学和神经科学教授,精神科神经影像学研究部主任在马萨诸塞州总医院。

该工作是由西蒙斯基金会的支持。

太阳2首页(UCSF)是一家致力于通过先进的生物医学研究,在生命科学和健康专业的研究生层次教育和卓越的病人护理促进全球健康一流大学。它包括牙科,医学,护理和药学的世界排名第一的研究生院;一个研究生部在基本,生物医药,平移和人口科学全国闻名的方案;和卓越的生物医学研究的企业。它还包括太阳2首页的健康,其中包括三个排名第一的医院, UCSF医疗中心 和UCSF贝尼奥夫儿童医院 旧金山 和 奥克兰和其他合作伙伴和附属医院和医疗服务提供者在整个海湾地区。