唾液 RNA 生物標記,可開發自閉症兒童胃腸功能障礙的個別化醫療

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胃腸道疾病常發生在患有自閉症光譜障礙 ( autism spectrum disorder, ASD ) 等神經發育障礙的兒童,過去由於胃腸道疾病和 ASD 兩者之間尚未有生物學相關發現,阻礙了個別化治療的發展。最近發表在 Frontiers in Psychiatry 的研究論文中發現,這兩者的相關性可能比我們所預期的更高,而「唾液」可能是其中的關鍵。

自閉症與胃腸道疾病研究的關聯

依據診斷,患有 ASD 的兒童患有腸胃道問題的機率,幾乎是非 ASD 的兒童的四倍。其中,便秘和腹瀉等是最常見的腸胃道問題,有些 ASD兒童會因嚴重便秘而導致經常需要急診和住院。這些受腸胃道問題所苦的兒童較容易產生易怒、社交退縮、刻板印象和過動,以及攻擊性和自殘行為,並合併其他症狀,像是癲癇發作、焦慮、情緒低落、注意力缺陷/過動、睡眠問題等。

上述問題行為,有時可能是 ASD 胃腸道不適的指標,特別是在年幼、詞彙有限的 ASD 患者中,像是患有 ASD 和腸胃道疾病的兒童在年歲較長後,容易表現出更多的外化行為(externalizing behaviors),例如攻擊性,而患有 ASD 的老年人表現出更多的內化症狀(internalizing symptoms ) ,例如焦慮和抑鬱。

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唾液中的 RNA 生物標記與腸胃道症狀有關

這項臨床研究包含了 898 名患有 ASD 、 非 ASD 的發展遲緩兒童 ( non-ASD developmental delay, DD )、以及年齡介於 18-73 個月之間正常發展(typical development) 的兒童。該研究用 RNA-seq 評估每個受試者的唾液微轉錄組,發現與正常發展同齡兒童相比,ASD 兒童的胃腸道紊亂發生率高於正常發展的兒童,但與非 ASD 發育遲緩相似。

ASD 兒童唾液中有 5 種 piRNA(piwi-interacting RNA) 和 3 種 miRNA (microRNA),它們表現出發育狀態和腸胃道症狀之間的相互作用。 這些特徵可作為造成 ASD 兒童胃腸道紊亂升高的獨特生物標記。,其中又以缺乏食物的耐受性和胃食道逆流組(reflux groups)之間的 miRNA 差異最為常見。

另外,與胃腸道症狀相關的 12 種唾液 miRNA,可作為 ASD 相關的胃腸道紊亂兒童個別化診斷和治療方法的生物標記依據。包括編碼兩種代謝的關鍵調節因子的轉錄本 ( transcripts ),例如,類固醇生物合成、卟啉代謝、抗壞血酸代謝、鈣重吸收、甲狀腺激素信號傳導)和神經生物學(例如,長期抑鬱症)的關鍵調節因子的轉錄本。有趣的是,外源性類固醇、卟啉症、高鈣血症、甲狀腺功能減退和抑鬱症都與便秘和/或腹痛有關。此外,這 12 種 miRNA 也顯示出 13 種強化的生理途徑,包括代謝/消化長期抑鬱症和成癮的神經生物學。

確定生物標記以開發臨床個別化治療

負責這項研究的美國密蘇里大學研究人員 David Beversdorf 表示,本研究確定了患有 ASD 相關腸胃道障礙的受試者,他們的唾液微轉錄本特徵表達差異。這些發現不儘可以幫助了解 ASD 伴隨有胃腸道疾病患者的 RNA 表達差異,也可以發現適合的生物標記,應用作為個別化治療的靶點,以緩解 ASD 相關腸胃問題造成的的疼痛和不適。

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參考資料:

  1. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpsyt.2021.824933/full
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5222594/#:~:text=Internalizing%20problems%20are%20comprised%20of,others%3B%20Levesque%2C%202011).
  3. https://life-skills.middletownautism.com/background/core-features-autism-impact-life-skill-development/

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