科学家发现促进精神分裂症精准诊疗影像学标记

图片来源:中国科学院自动化研究所

精神分裂症是一种严重的慢性和高度致残性精神障碍，全球终生患病率约为1%，给患者家庭和社会带来沉重负担。然而，在过去的几十年里，精神分裂症的临床诊断并没有实质性的改变。它主要基于临床医生的直接经验，缺乏有效、可靠和有指导意义的定量生物标志物来辅助诊断和个体化治疗。

精神分裂症的治疗主要基于抗精神病药物，患者对抗精神病药物的反应具有很大的异质性。约三分之一的患者属于临床难治性精神分裂症，但由于采用了不同的治疗方案而没有早期疗效的区分，这种疾病的预后受到很大影响，并增加了巨大的医疗负担。

另一方面，脑成像技术使脑结构和功能活动的定量测量成为可能，并广泛应用于各级医院，但它缺乏用于所有精神疾病如精神分裂症的诊断和疗效评价的脑成像指标。

为了突破精神分裂症早期诊断和疗效评价的瓶颈，中国科学院自动化研究所脑网络研究中心研究员刘兵、蒋带领包括北京大学第六医院在内的国内外多个单位的研究团队，共同建立了基于多层次、多群体研究的精神疾病研究框架。纹状体环路功能障碍首次被发现，并被证实是精神分裂症多方面准确诊断和治疗的有效生物标志物。相关研究结果最近发表在《自然医学》杂志上。

本研究创新性地提出了纹状体功能障碍的概念，对精神分裂症患者的纹状体病理功能障碍进行个体化量化评估和机制分析。基于多中心、大样本的精神分裂症神经影像学和多组数据库，研究团队运用数据建模和机器学习技术，揭示了这种新的神经影像学标记物在个体化精确诊断和疗效预测方面的潜在临床转化价值，对理解精神分裂症等复杂精神疾病的病理具有重要意义。

通过对精神分裂症患者的高维神经影像数据进行解码，研究小组发现纹状体功能损伤可以作为一种新的生物定量指标，可以准确地从健康人群中筛选出精神分裂症患者，并预测患者未来的抗精神病治疗效果。

不仅如此，研究小组还发现成像指数可能为帮助医生选择具有不同机制的抗精神病药物提供重要的生物学基础。基于中国的一些精神病医院或部门以及其他公布的神经影像数据集，研究人员已经证实，该指数可以扩展到不同的地区、不同的磁共振设备甚至其他民族。

此外，研究小组结合基因表达数据，为疾病机制分析和新药开发提供了可能的新靶点。

本研究得到了科技部“973”项目、国家重点研发项目、中国科学院试点项目和国家自然科学基金项目的支持。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s4159020-0793-8