目前，有關自閉癥譜系障礙(ASDs)患者的大腦有何異常仍不清楚，但遺傳學與細胞研究證據指出腦細胞(神經)間的聯結途徑存在異常。如今波士頓兒童醫院進行的一項研究提供了自閉癥與腦連接結構紊亂及髓磷脂(一種有助于神經纖維傳導信號且構成大腦白質的脂肪絕緣層)缺陷相關的視覺證據。

　　以神經科的Mustafa Sahin博士、計算放射實驗室的主任Simon Warfield博士及兒童醫院兩個科室的Jurriaan Peters(第一作者)博士為首的研究人員應用先進的磁共振成像(MRI)技術對40例復合型結節性硬化癥患者(嬰兒-25歲)與29例年齡匹配性健康對照人員進行了腦部成像。結節性硬化癥為罕見性遺傳病，與認知及行為缺陷(包括ASDs，約占50%)相關。

　　“由于超聲下可見心臟腫瘤，結節性硬化癥患者可于出生時獲診或于出生前可能被診斷，我們因此有機會了解大腦電路，”Sahin解釋道。“我們的最終目標是在嬰兒期應用成像技術發現哪些結節性硬化癥患者為自閉癥高危患者，從而可以早期干預。這對無結節性硬化癥的自閉癥患者同樣有意義。”

　　該團隊應用一種稱之為彌散張量成像的相對較新MRI技術，通過測量腦內水彌散而示蹤神經纖維通路。在一月份的《Academic Radiology》雜志中，他們報告了在胼胝體(腦中最大的白質結構，其是左右側大腦間信號傳導的高速公路)中發現的結果。

　　40例結節性硬化癥患者中，24例有臨床顯著性發育遲滯或智力殘疾，12例患有ASDs。ASDs是由兒科神經科醫師進行臨床診斷，而多數病例的臨床診斷是通過孤獨癥診斷觀察量表(ADOS)進行。

　　總體而言，與對照組相比，結節性硬化癥患者具有較高的徑向彌散值(神經纖維(軸突)外(與之垂直)的水彌散測量值)。徑向彌散是軸突絕緣性的間接測量方法：高徑向彌散意味著髓磷脂對軸突的絕緣性較差，提示白質(部分由髓磷脂組成)內異常。

　　與非ASD患者及對照組人員相比，同時患有結節性硬化癥與ASDs的患者不僅徑向彌散值增大，而且其軸突通路亦明顯紊亂。

　　結果顯示，對照組受試者的軸突整齊地沿著清晰的方向成束延伸，而ASD患者的軸突方向往往不一(文中指的是部分各向異性值較低)。與對照組相比，無ASDs的結節性硬化癥患者僅顯示輕度紊亂。

　　“該研究顯示我們可應用彌散張量成像鑒別伴與不伴自閉癥的結節性硬化癥患者，”Sahin說。

　　“成像與影像分析的進展使得我們能鑒別并量化腦發育中常規成像不易見到的特征性改變，”Warfield說。

　　Sahin與Warfield進行的既往人類成像研究顯示腦視皮質存在相似差異，這些結果對其進一步證實，而且老年高功能ASDs個體的腦部MRIs顯示胼胝體及語言與社會技巧腦區內的聯結存在異常，上述結果也與其一致。

　　這些結果還與應用結節性硬化癥小鼠模型的Sahin實驗室研究一致。這些小鼠的神經元長有多個軸突(正常神經元僅有一個)，導致太多的聯結，而起源于視網膜的軸突不能到達腦內正確位置，從而對導航線路無反應。

　　其他研究顯示這些小鼠軸突的髓鞘形成較少，鑒定出引起這些缺陷的生化通路為mTOR通路，并顯示給予小鼠mTOR抑制劑雷帕霉素可逆轉該通路與髓鞘形成缺陷。

　　基于這些數據，Sahin對稱之為Afinitor? (依維莫司;之前 RAD001)的雷帕霉素樣藥物啟動了II期臨床試驗。該試驗由Novartis、結節性硬化癥聯盟及自閉癥之聲資助。該試驗將納入50例TSC患者以檢測Afinitor能否改善神經認知、自閉癥、癲癇與睡眠障礙。“應用小分子特定調整神經認知僅是開始，”Sahin說。

　　“最終，成像將在鑒別誰可能受益于治療及觀察有治療反應的患者腦變化中起關鍵作用，”Warfield說。

　　該影像研究由國立衛生研究院及約翰默克基金與波士頓兒童醫院轉化研究項目資助。