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(duì)語(yǔ)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(cuò)過(guò)了ASD**的*有效年齡。促進(jìn)語(yǔ)言和感覺(jué)通路（包括視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)）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(duì)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(gè)月大嬰兒患ASD風(fēng)險(xiǎn)
必需元素和有毒元素代謝的動(dòng)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(yíng)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(yǔ)言、注意力和行為問(wèn)題。動(dòng)物研究表明，各種金屬對(duì)大腦發(fā)育的影響，可以通過(guò)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(lái)調(diào)節(jié)。在細(xì)胞水平上，對(duì)動(dòng)物模型系統(tǒng)的研究表明，通過(guò)飲食來(lái)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(zhǎng)，隨著年齡、性別、種族和生長(zhǎng)周期的不同而有所不同。可通過(guò)頭發(fā)捕捉體內(nèi)金屬代謝的時(shí)間動(dòng)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(dòng)力學(xué)過(guò)程的指標(biāo)。
美國(guó)西奈山醫(yī)學(xué)院針對(duì)一月齡嬰兒的非侵入性ASD生物標(biāo)志物進(jìn)行了研究。科學(xué)家們首先使用激光剝?nèi)ヮ^發(fā)的表層；然后，**臺(tái)更強(qiáng)大的激光器沿著頭發(fā)運(yùn)行，在每一厘米的650個(gè)點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量，將發(fā)絲變成等離子體；建立計(jì)算機(jī)模型，分析頭發(fā)中與自閉癥有關(guān)的金屬元素?cái)z取和代謝的時(shí)間動(dòng)態(tài)[1]。
科學(xué)家們根據(jù)瑞典和美國(guó)358名兒童的數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)出模型，并在220名一個(gè)月大的日本兒童身上測(cè)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(shí)完成的。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)該測(cè)試正確識(shí)別了394例自閉癥??占總數(shù)的 81%）和75.4%的沒(méi)有自閉癥的兒童。
此項(xiàng)研究被業(yè)界稱為“開(kāi)創(chuàng)性”，并處于初創(chuàng)公司LinusBio開(kāi)發(fā)的早期階段，現(xiàn)在正由美國(guó)食品和**管理局（FDA）快速跟蹤。研究人員希望這項(xiàng)技術(shù)能夠幫助兒童更快地接受早期干預(yù)**，同時(shí)也能為幼兒開(kāi)發(fā)新的**或**模型。這項(xiàng)**可能有助于臨床醫(yī)生在幼兒錯(cuò)過(guò)發(fā)育里程碑之前識(shí)別ASD。
LinusBio：幫助ASD患兒早發(fā)現(xiàn)、早干預(yù)
目前還沒(méi)有針對(duì)ASD的生物學(xué)測(cè)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(yǔ)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(dòng)障礙、焦慮和情緒障礙等其他**同時(shí)發(fā)生。ASD的問(wèn)題在于平均在4歲時(shí)才被診斷出來(lái)，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(shù)的年輪能告訴科學(xué)家每年的生長(zhǎng)情況一樣，頭發(fā)的生長(zhǎng)使研究人員能夠及時(shí)了解特定時(shí)刻某人體內(nèi)發(fā)生的變化。LinusBio測(cè)試分析了新陳代謝的歷史，再現(xiàn)了孩子隨著時(shí)間的推移接觸了哪些物質(zhì)或**。LinusBio針對(duì)ASD的StrandDx測(cè)試通過(guò)搜索環(huán)境可能在人類身上留下的分子指紋，來(lái)評(píng)估患ASD的可能性。StrandDx在顯微鏡下沿頭發(fā)運(yùn)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(zhǎng)度的不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)于其生長(zhǎng)的不同時(shí)期。一厘米長(zhǎng)的頭發(fā)大約相當(dāng)于一個(gè)月，沿著這條線的每個(gè)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(dòng)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(wàn)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(duì)，并提供“有形成果”，證明其測(cè)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(shí)就可以使用。
許多**都沒(méi)有在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中用于診斷、監(jiān)測(cè)**進(jìn)展或在臨床試驗(yàn)中提供分子終點(diǎn)的生物測(cè)試。LinusBio的專有平臺(tái)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(tái)可以通過(guò)一根頭發(fā)提供相當(dāng)于500多個(gè)液體活檢或血液樣本的數(shù)據(jù)來(lái)顯著改進(jìn)臨床試驗(yàn)。它是**個(gè)以時(shí)間相關(guān)的方式繪制人體生理學(xué)分子動(dòng)力學(xué)的技術(shù)平臺(tái)。該平臺(tái)可以在基因組生物標(biāo)志物尚未發(fā)現(xiàn)前，識(shí)別新的標(biāo)志物。該公司已經(jīng)在兩項(xiàng)由制藥公司贊助的試驗(yàn)中使用該平臺(tái)，并且正在與醫(yī)療保健和制藥生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的多個(gè)組織合作。
