科技创新年 | 于翔课题组发表综述探讨催产素系统与孤独症的关联
孤独症谱系障碍(AutismSpectrumDisorder)是一种遗传度高且异质性高的神经发育性疾病,其主要临床特征为社交互动障碍和重复刻板行为。尽管其病因复杂,越来越多的证据表明孤独症与催产素系统有密切相关。
北京大学IDG麦戈文脑科学研究所、生命科学学院、北大-清华生命科学联合中心、北京大学孤独症研究中心于翔课题组近期在《CurrentOpinioninNeurobiology》期刊发表题为“Oxytocinandautism:Insightsfromclinicaltrialsandanimalmodels”的综述,总结鼻喷催产素治疗孤独症患者的最新临床试验结果,及啮齿类孤独症动物模型中关于催产素系统功能及催产素疗效的研究进展。该论文还进一步探讨了影响催产素临床疗效的多种因素,并展望了孤独症个性化精准治疗的前景。
催产素系统与孤独症的关联
多项研究证据表明催产素系统与孤独症存在多维度关联。首先,在遗传学层面,催产素受体OXTR基因单核苷酸多态性被发现与孤独症发病显著相关。其次,在激素水平层面,多项荟萃分析显示,孤独症儿童外周催产素水平显著低于典型发育儿童。最后,在治疗层面,研究表明单次催产素鼻喷给药能显著改善典型发育个体及孤独症患者的多种社交行为相关指标。这些研究通过遗传—内分泌—行为的多层次证据链,确立了催产素系统与孤独症的重要关联,支持催产素作为孤独症潜在治疗手段的可行性。
催产素治疗的孤独症临床及动物模型研究
从2013年《Science》新闻聚焦栏目"Thepromiseandperilsofoxytocin"到2022年《NewEnglandJournalofMedicine》社论"Oxytocinforautismspectrumdisorderdown,butnotout",催产素在孤独症治疗中的应用经历了跌宕起伏的历程。2021年的一项系统综述荟萃分析了28项使用催产素鼻喷治疗孤独症患者的研究,并报告催产素治疗对于患者社交功能存在小但显著的正向影响,然而各临床研究结果存在较大差异。一些研究报道了催产素对于孤独症社交核心症状相关行为学指标的轻微改善,但另一些则未观察到治疗特异性的效果。
虽然孤独症动物模型无法完全复现患者的全部症状,但其在解析疾病发病机制方面具有独特价值。在动物模型研究中,携带一些孤独症相关突变的小鼠(如Cntnap2-/-,Shank3B-/-,Chd8+/-)被报道存在催产素系统异常,且催产素给药治疗可挽救这些小鼠的社交缺陷表型。
多方面因素影响催产素的临床疗效
结合催产素治疗的临床和动物模型研究,不难发现,催产素在动物模型研究中的疗效似乎更加显著。针对现有临床试验结果的异质性,基于对催产素作用机制的理解和文献综合分析,该论文提出以下几个可能影响催产素临床疗效的关键因素:
1
治疗起始年龄:多项研究表明较低年龄起始的催产素治疗效果更佳。
2
给药剂量与给药频率:不同给药剂量的效果可能非线性,间歇性给药可能避免催产素受体内化,从而提高效果。
3
给药后的情景:催产素可能是通过增强个体对社交相关信息的敏感性,而非直接作用于社交行为,因此催产素给药结合积极的社交互动可能效果更佳。
4
安慰剂效应:由于临床上的疗效评估大多通过量表实现,孤独症儿童家长的预期可能会影响结果报告。
5
孤独症患者的较大异质性:临床研究中的患者大多遗传背景混杂,该异质性可能掩盖催产素对特定基因突变亚群的疗效。
孤独症患者催产素精准治疗的展望
未来孤独症催产素治疗临床研究的首要任务是建立精准的患者分层诊断与治疗标准。基于已报道的孤独症遗传动物模型催产素系统研究的相关线索,对携带相同遗传突变的患者进行内源性催产素水平检测,检测其是否有催产素系统缺陷。通过单次给药结合简单社交行检测,初步筛选出对催产素治疗敏感的患者亚群。而后再对敏感亚群进行进一步的长期给药治疗结合积极社交互动(如图1)。实现该多步骤精准治疗,仍需突破两大技术瓶颈包括:开发高灵敏度且标准化的催产素快速检测技术,及建立适用于低龄患儿的自动化社交评估系统。这些关键技术的突破有望推动催产素治疗的进一步临床转化.
图1.孤独症患者催产素精准治疗的多步骤检测流程设想
北京大学生命科学学院于翔教授为该论文通讯作者,北京大学PTN项目博士生邢川为第一作者。
https://doi.org/10.1016/j.conb.2025.103015
课题组介绍
于翔教授
北京大学生命科学学院
北京大学IDG麦戈文脑科学研究所
北大-清华生命科学联合中心
北京大学医学部孤独症研究中心
研究领域
主要研究调控大脑皮层发育与可塑性的分子机制,及孤独症的致病机理。长期目标是解析遗传与环境因素调控脑发育的关键机制,并将其用于孤独症等神经发育疾病的诊疗。
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