自闭症是指一组异类的大脑发育状况,可表现为社交和沟通能力低落,重复和刻板行为增加。
自闭症的早期筛查治疗非常主要。
但目前年夜夫常日只能根据患者自闭症症状进行临床诊断,而这时每每已经错过了儿童关键的大脑发育期,无法进行及时干预。

近日,来自美国西北大学、哈佛大学、麻省理工学院以及以色列本·古里安大学的研究员一起互助,揭橥了一项利用人工智能精准识别以血脂非常为特色的自闭症亚型,并创造有家族血脂非常史的孩子患自有自闭症谱系障碍(ASD)的概率更高。
这一研究为自闭症早期筛查和干预奠定了根本。

这项研究题为“A multidimensional precision medicine approach identifies an autism subtype characterized by dyslipidemia”,已揭橥在8月10日的《自然医学》杂志上。

详细来说,研究职员将自闭症与医疗康健大数据联系在一起,对基因突变数据、家族全外显子序列(WES)、神经发育表达模型、动物模型数据、电子康健记录(EHR)和医疗康健保险数据等大型数据集进行叠加,构建了自闭症“数字舆图” ,并利用最前辈的AI图聚类算法来处理与基因表达干系的数据。
这一研究方法被认为是精密医学领域的创始。

AI成放大年夜镜可精准识别自闭症亚型有助于自闭症早期筛查

大略来说,人工智能起到了放大镜的浸染,能在各种数据构建的“数字舆图”中找到“异类”。

用于识别导致自闭症的分子网络的独立信息源。
A.通过对发育中的人类大脑RNA-seq数据进行聚类剖析,鉴定入迷经发育共同调控的外显子。
B.男性和女性之间的差异表达。
C.在WES数据中检测到的3531个自闭症患者个体。
D.用于鉴定LGD(基因毁坏)变异的各种基因模型。
E.信息流被整合。
F,G.利用大型EHR(电子康健记录)数据和大量康健声明康健数据对血脂非常导致的非综合征性ASD进行验证

自闭症被认为是在产前大脑发育过程中产生的,且受每个个体内多个基因组变异的驱动,于是研究职员对人类早期大脑发育过程中的基因外显子簇进行了研究。

由于在自闭症患者中男女性别比例为4:1,因此研究职员对在产前神经发育过程中表达与性别差异干系的基因外显子簇进行了重点研究。

其次,团队通过美国国家生理康健所(NIMH)的数据,对多发自闭症病例家庭和单发自闭症病例家庭的自闭症患儿基因突变进行筛查。

该研究的共同第一作者Yuan Luo表示,这项研究好比大海捞针,由于数百种基因的数千种变异是自闭症的发病根本,个中只有不到1%的家庭患有这种变异。
因此他们通过多维数据叠加绘制了这张自闭症舆图,而基因筛查的过程则为研究供应了“放大镜”。

通过基因筛查,研究团队提出自闭症与血脂非常干系这一假说。
他们比较了自闭症患者儿童、患者家属以及没有支属关系的匹配对照者的血脂谱,创造自闭症患者儿童的血脂谱明显超出正常生理范围。

接下来,研究职员在包含34003107个人的医疗保险索赔数据库中检讨了80714名自闭症患者的血脂非常患病率,并反复抽样了与年事、性别、居住地相匹配的无关对照,创造自闭症患者的血脂非常诊断率极高,这进一步表明自闭症与血脂非常有紧密联系。

同时,研究结果显示,父母血脂非常与孩子的自闭症患病概率干系。
研究职员比拟了自闭症患者及其未患病兄弟姐妹的血脂非常诊断,创造有家族血脂非常史的儿童自闭症患病率更高。

这种以血脂非常为特色的自闭症亚型不仅与一种罕见的ASD综合征型相同等,而且与哺乳动物大脑发育过程中与血脂非常基因干系的神经功能有关。
研究称,相较于没有血脂非常的自闭症患者,患有血脂非常的自闭症患者更随意马虎表现出癫痫、就寝障碍和把稳毛病多动障碍等临床特色,这表明血脂非常可能会导致神经发育变革。

Yuan Luo称,以血脂非常为特色的自闭症亚型是第一个基于多维数据、由AI驱动的精准医学识别的自闭症亚型,该自闭症亚型具有独特的分子特色和发病机制。
他表示:“舆图和放大镜的方法展示了一种利用多种数据模式来对自闭症进行分型的一样平常化方法,它也为许多其他基因繁芜的疾病供应了有针对性的临床试验信息。

任务编辑:李跃群

校正:徐亦嘉