自閉癥譜系障礙（ASD）是一種神經(jīng)發(fā)育**，兒童的診斷率約為2%，平均診出年齡約為4歲。然而，對語言和社交功能至關(guān)重要的神經(jīng)通路卻在嬰兒期發(fā)育，目前的診斷方案錯過了ASD**的*有效年齡。促進(jìn)語言和感覺通路（包括視覺和聽覺）發(fā)展的神經(jīng)回路具有高度可塑性，尤其是在出生后的**年。因此，在出生**年越早檢出ASD，對患兒的早期干預(yù)效果越好。但是，缺乏可在嬰兒期應(yīng)用的診斷工具和生物標(biāo)志物，是ASD**發(fā)展和早期干預(yù)面臨的主要挑戰(zhàn)。
頭發(fā)中的元素代謝，可反饋出1個月大嬰兒患ASD風(fēng)險
必需元素和有毒元素代謝的動力學(xué)失調(diào)是ASD的部分病因。胎兒和嬰兒接觸有毒金屬和營養(yǎng)元素缺乏與ASD的患病率增加，以及ASD相關(guān)的**發(fā)育結(jié)果有關(guān)，包括智力障礙、語言、注意力和行為問題。動物研究表明，各種金屬對大腦發(fā)育的影響，可以通過改變神經(jīng)傳遞調(diào)節(jié)以及額葉和皮質(zhì)下大腦結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)。在細(xì)胞水平上，對動物模型系統(tǒng)的研究表明，通過飲食來源整合的基本元素，為自閉癥樣行為相關(guān)途徑中的受體功能提供了關(guān)鍵性的調(diào)節(jié)。因此，接觸金屬環(huán)境、飲食暴露以及金屬代謝是ASD的潛在重要病因。
那么，為什么選擇頭發(fā)呢？研究發(fā)現(xiàn)自閉癥兒童的頭發(fā)中鉛、汞、銅等金屬元素的含量較高。頭發(fā)以每月大約1 cm的速度遞增生長，隨著年齡、性別、種族和生長周期的不同而有所不同?？赏ㄟ^頭發(fā)捕捉體內(nèi)金屬代謝的時間動態(tài)，從而提供了發(fā)育中的神經(jīng)系統(tǒng)藥效學(xué)環(huán)境輸入和涉及元素代謝的藥代動力學(xué)過程的指標(biāo)。
美國西奈山醫(yī)學(xué)院針對一月齡嬰兒的非侵入性ASD生物標(biāo)志物進(jìn)行了研究?？茖W(xué)家們首先使用激光剝?nèi)ヮ^發(fā)的表層；然后，**臺更強(qiáng)大的激光器沿著頭發(fā)運行，在每一厘米的650個點上進(jìn)行測量，將發(fā)絲變成等離子體；建立計算機(jī)模型，分析頭發(fā)中與自閉癥有關(guān)的金屬元素攝取和代謝的時間動態(tài)[1]。
科學(xué)家們根據(jù)瑞典和美國358名兒童的數(shù)據(jù)開發(fā)出模型，并在220名一個月大的日本兒童身上測試了該方法。然后將結(jié)果與自閉癥的臨床診斷進(jìn)行比較，這些診斷是在孩子四歲左右時完成的?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)該測試正確識別了394例自閉癥（占總數(shù)的 81%）和75.4%的沒有自閉癥的兒童。
此項研究被業(yè)界稱為“開創(chuàng)性”，并處于初創(chuàng)公司LinusBio開發(fā)的早期階段，現(xiàn)在正由美國食品和**管理局（FDA）快速跟蹤。研究人員希望這項技術(shù)能夠幫助兒童更快地接受早期干預(yù)**，同時也能為幼兒開發(fā)新的**或**模型。這項**可能有助于臨床醫(yī)生在幼兒錯過發(fā)育里程碑之前識別ASD。
LinusBio：幫助ASD患兒早發(fā)現(xiàn)、早干預(yù)
目前還沒有針對ASD的生物學(xué)測試。孩子通常在父母注意到行為差異后才被送醫(yī)確診，例如避免目光接觸、語言延遲或拒絕溝通。但這些行為差異很大，ASD也可能與注意力缺陷/多動障礙、焦慮和情緒障礙等其他**同時發(fā)生。ASD的問題在于平均在4歲時才被診斷出來，但大腦已經(jīng)發(fā)育。LinusBio希望能夠?qū)崿F(xiàn)ASD的早發(fā)現(xiàn)和早干預(yù)。
正如樹的年輪能告訴科學(xué)家每年的生長情況一樣，頭發(fā)的生長使研究人員能夠及時了解特定時刻某人體內(nèi)發(fā)生的變化。LinusBio測試分析了新陳代謝的歷史，再現(xiàn)了孩子隨著時間的推移接觸了哪些物質(zhì)或**。LinusBio針對ASD的StrandDx測試通過搜索環(huán)境可能在人類身上留下的分子指紋，來評估患ASD的可能性。StrandDx在顯微鏡下沿頭發(fā)運行激光，利用激光能量將頭發(fā)轉(zhuǎn)化為等離子體以供分析。頭發(fā)長度的不同點對應(yīng)于其生長的不同時期。一厘米長的頭發(fā)大約相當(dāng)于一個月，沿著這條線的每個樣本都可能追溯到特定的環(huán)境暴露。利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析數(shù)據(jù)，判斷必需元素和有毒元素代謝的動力學(xué)失調(diào)模式。
2021年，StrandDx在**亮相后就獲得了FDA的突破性認(rèn)定，并在歐盟獲得CE標(biāo)志,作為診斷輔助工具。2023年1月5日，LinusBio獲得了1600萬美元的A輪融資。投資者希望這筆資金能夠幫助LinusBio壯大團(tuán)隊，并提供“有形成果”，證明其測試所需的臨床數(shù)據(jù)可以作為ASD的準(zhǔn)確診斷輔助工具，甚至在嬰兒剛出生時就可以使用。
許多**都沒有在醫(yī)學(xué)實踐中用于診斷、監(jiān)測**進(jìn)展或在臨床試驗中提供分子終點的生物測試。LinusBio的專有平臺引入了**的暴露組生物標(biāo)志物，可以促進(jìn)這些**領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)。該技術(shù)有可能從根本上改變復(fù)雜**的診斷和**方式，從自閉癥到胃腸道**，從肌萎縮側(cè)索硬化癥到腎臟**和癌癥。
此外，LinusBio平臺可以通過一根頭發(fā)提供相當(dāng)于500多個液體活檢或血液樣本的數(shù)據(jù)來顯著改進(jìn)臨床試驗。它是**個以時間相關(guān)的方式繪制人體生理學(xué)分子動力學(xué)的技術(shù)平臺。該平臺可以在基因組生物標(biāo)志物尚未發(fā)現(xiàn)前，識別新的標(biāo)志物。該公司已經(jīng)在兩項由制藥公司贊助的試驗中使用該平臺，并且正在與醫(yī)療保健和制藥生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的多個組織合作。
