《Neuron》诊断自闭症的简单测试

研究人员发现了一种改变自闭症患者眼睛反射的基因变异，提出了一种新的、简单的通过眼球追踪的诊断方法，有望更快地诊断并推进自闭症的研究和治疗。

　　

科学家将眼睛敏感反射的破坏与严重的自闭症联系起来，为更快的诊断和新的治疗选择铺平了道路。加州大学旧金山分校的研究人员可能发现了一种诊断自闭症的新方法，通过跟踪儿童转动头部时的眼球运动来诊断自闭症。他们发现，携带一种与严重自闭症相关的基因变体的孩子对这种动作极度敏感。

SCN2A基因制造的离子通道遍布整个大脑，包括协调运动的小脑区域。离子通道允许电荷进出细胞，是细胞功能的基础。该基因的几个变体也与严重癫痫和智力残疾有关。

在头部运动时稳定凝视的一种反射被称为前庭-眼反射(VOR)。研究人员发现，患有变异的儿童的VOR反射形式与众不同，它们被大脑过度矫正了。这导致可以用一个简单的眼球追踪设备来诊断自闭症。

这一发现可能有助于推进对自闭症的研究，在美国，每36名儿童中就有1名患有自闭症。它可以帮助孩子们更早、更快地诊断出来，这种方法只需要他们戴上头盔，坐在椅子上。

加州大学旧金山分校威尔神经科学研究所教授Kevin Bender博士说:“我们可以对那些不会说话或不能或不想听从指示的自闭症儿童进行测量。”他也是这项研究的资深作者之一，该研究最近发表在《Neuron》杂志上。“这可能会改变临床和实验室的游戏规则。”

眼睛反射是自闭症的明显迹象

在数百种与自闭症相关的基因突变中，SCN2A基因的变异是最常见的。

由于自闭症影响社会沟通，像Bender这样的离子通道专家一直专注于大脑额叶，它控制着人类的语言和社交技能。但是携带自闭症相关的SCN2A基因变体的小鼠并没有表现出与该大脑区域相关的显著行为差异。

加州大学旧金山分校的研究生Bender的实验室和研究的第一作者Chenyu Wang决定看看SCN2A变体在鼠标小脑。Guy Bouvier博士是加州大学旧金山分校的小脑专家，也是这篇论文的资深作者之一，他的实验室曾经用于测试小脑影响行为所需的设备，比如VOR。VOR有个特点，使用的时候摇晃你的头，无论头向那边摆动，眼睛始终都能保持在中点。但在携带SCN2A变异基因的小鼠中，研究人员发现这种反射异常敏感。当这些小鼠朝一个方向旋转时，它们的眼睛会完美地补偿，朝相反的方向旋转。

但这种敏感性的提高是有代价的。正常情况下，小脑中的神经回路可以在需要时改善反射，例如，使眼睛能够在头部运动的同时聚焦在移动的物体上。然而，在SCN2A小鼠中，这些电路被卡住了，使反射变得僵硬。

小鼠实验结果几乎完全适用于自闭症儿童

他们发现了一些罕见的现象:一种由SCN2A基因变异引起的行为，在小鼠身上很容易测量。但它对人类有效吗?

他们决定用安装在头盔上的眼球追踪摄像头进行测试。考虑到这两位科学家从未在人类身上进行过研究，这是“在黑暗中拍摄”。

Bender邀请了来自FamilieSCN2A Foundation的几个家庭参与进来。FamilieSCN2A Foundation是美国SCN2A变异儿童的主要家庭倡导组织。5名患有SCN2A自闭症的儿童和11名神经正常的兄弟姐妹自愿参加了这项研究。

轮流让孩子们在办公椅上随着节拍器的节拍左右转动。自闭症儿童的VOR是超敏感的，但在他们的神经正常的兄弟姐妹中没有。科学家们可以通过测量他们的眼睛随着头部旋转的移动程度来判断哪些孩子患有自闭症。

在小鼠身上的CRISPR疗法

科学家们还想看看他们是否可以用一种基于CRISPR的技术恢复小鼠小脑中SCN2A基因的表达，从而恢复正常的眼睛反射。

当他们治疗30天大的SCN2A小鼠(相当于人类的青春期晚期)时，它们的VOR变得不那么僵硬了，但对身体运动仍然异常敏感。但是当他们治疗3天大的SCN2A小鼠(人类的幼儿期)时，它们的眼睛反射完全正常。

Wang说:“这些最初的结果，利用这种反射作为自闭症的代理，为未来的治疗方法指出了一个早期的窗口，让发育中的大脑回到正轨。”

现在说这种方法是否有一天可以直接用于治疗自闭症还为时过早。但是，眼睛反射测试，就其本身而言，可以为今天的儿童提供更方便的自闭症诊断，使家庭免于漫长的诊断旅程。

Bender说:“如果这种评估在我们手中起作用，对于患有严重的非语言自闭症的孩子来说，确实有希望得到更广泛的采用。”

参考:

“Impaired cerebellar plasticity hypersensitizes sensory reflexes in SCN2A-associated ASD” by Chenyu Wang, Kimberly D. Derderian, Elizabeth Hamada, Xujia Zhou, Andrew D. Nelson, Henry Kyoung, Nadav Ahituv, Guy Bouvier and Kevin J. Bender, 26 February 2024, Neuron.