VOL 3815

近期，香港中文大學(xué)醫(yī)學(xué)院黃秀娟團(tuán)隊(duì)啟動(dòng)了一項(xiàng)試點(diǎn)計(jì)劃，希望通過(guò)兒童糞便中的微生物特征，結(jié)合人工智能模型，對(duì)自閉癥風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行輔助評(píng)估。

不過(guò)，這類檢測(cè)真正能提供多大幫助？

是否真的可以更早發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)？

檢測(cè)結(jié)果又會(huì)如何影響后續(xù)確診？

腸道菌群，究竟是自閉癥的一個(gè)可靠生物標(biāo)志物，還是仍在探索中的輔助線索？

圍繞這些問(wèn)題，“大米和小米”對(duì)話香港中文大學(xué)醫(yī)學(xué)院黃秀娟團(tuán)隊(duì)——

文 | Lila

編輯 | Zoey_hmm

圖源｜網(wǎng)絡(luò)、Pexels、AI

正在試點(diǎn)

“試點(diǎn)研究已經(jīng)啟動(dòng)，我們正在使用人工智能生物標(biāo)志物工具分析100多份疑似病例的糞便樣本?！?/strong>香港中文大學(xué)內(nèi)科與藥物治療學(xué)系教授、腸道微生物研究中心副主任黃秀娟向大米和小米介紹。

黃秀娟 圖源 | 香港中文大學(xué)醫(yī)學(xué)院

“疑似病例”指的是表現(xiàn)出類似自閉癥的初步癥狀，例如重復(fù)性行為以及社交缺陷等，但無(wú)法確診的孩子。

按照?qǐng)F(tuán)隊(duì)計(jì)劃，試點(diǎn)將優(yōu)先面向這些“疑似病例”、處于兩歲到六歲之間的兒童。

黃秀娟解釋，當(dāng)前自閉癥診斷流程普遍存在兩個(gè)現(xiàn)實(shí)難題：

一是專業(yè)評(píng)估資源有限，排隊(duì)時(shí)間長(zhǎng)；

二是診斷依賴多學(xué)科專家綜合判斷，往往需要多年觀察。

“很多孩子可能兩三歲已經(jīng)出現(xiàn)一些跡象，但真正完成完整診斷，可能要到六歲以后?！彼f(shuō)，“如果能夠在更早階段用一個(gè)客觀的生物標(biāo)志物做風(fēng)險(xiǎn)分層，對(duì)家庭和醫(yī)生都會(huì)有幫助?！?/p>

研究團(tuán)隊(duì)表示，自閉癥診斷需要三到四年連續(xù)觀察才能做出確診。

早期客觀檢測(cè)可以進(jìn)行疑似案例分層，分為高風(fēng)險(xiǎn)案例或者低風(fēng)險(xiǎn)案例，進(jìn)而幫助家庭或醫(yī)生提高對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)個(gè)例的關(guān)注。

家庭可以提早對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)兒童采取干預(yù)措施，醫(yī)生可以提高行為評(píng)估頻率或者縮短周期從而確診。

理論基礎(chǔ)

黃秀娟團(tuán)隊(duì)中的蘇奇教授介紹，他們此前的多項(xiàng)研究逐步構(gòu)建了上述研究的基礎(chǔ)：

2021年發(fā)表于《Gut》的研究發(fā)現(xiàn)，自閉癥兒童腸道菌群發(fā)育節(jié)奏與普通兒童存在差異；

隨后發(fā)表于Cell Reports Medicine的研究發(fā)現(xiàn)，自閉癥兒童腸道中不同微生物之間的相互作用模式也有所不同；

2024年發(fā)表于Nature Microbiology的研究，同時(shí)也是基于這些發(fā)現(xiàn)構(gòu)建了用于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的機(jī)器學(xué)習(xí)模型。

“這個(gè)研究，也是此次項(xiàng)目的核心?！碧K奇介紹。

黃秀娟團(tuán)隊(duì)發(fā)表的論文

2021年至2023年，黃秀娟團(tuán)隊(duì)招募了1627名1歲至13歲的兒童，包括自閉癥和非自閉癥兒童，以便更全面地觀察腸道微生物組和自閉癥之間的關(guān)系。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，“ASD兒童的腸道微生物組中，有14種古菌、51種細(xì)菌、7種真菌、18種病毒、27個(gè)微生物基因以及12條代謝途徑發(fā)生了改變?！?/strong>

他們發(fā)現(xiàn)通過(guò)多領(lǐng)域的微生物標(biāo)志物能準(zhǔn)確區(qū)分自閉癥兒童和非自閉癥兒童，準(zhǔn)確率高達(dá)91%。

然而，研究人員也在論文中指出，這些發(fā)現(xiàn)目前主要屬于相關(guān)性研究，可為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供參考線索，尚不能單獨(dú)作為因果關(guān)系證據(jù)。

檢測(cè)后的支持、轉(zhuǎn)介與培訓(xùn)

從家長(zhǎng)的角度來(lái)說(shuō)，這項(xiàng)檢測(cè)在實(shí)際操作中如何落地？

研究團(tuán)隊(duì)介紹，檢測(cè)流程則相對(duì)簡(jiǎn)單。家長(zhǎng)可在家中采集少量糞便樣本，通過(guò)郵寄方式送至實(shí)驗(yàn)室。

“樣本來(lái)到實(shí)驗(yàn)室之后，我們會(huì)先提取DNA，評(píng)估當(dāng)中的細(xì)菌、真菌等，再用我們的AI算法去計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)?！?/p>

研究團(tuán)隊(duì)表示，一般約一周可完成分析，并向家長(zhǎng)提供風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告。

報(bào)告內(nèi)容會(huì)將兒童劃分為高風(fēng)險(xiǎn)或低風(fēng)險(xiǎn)類別，并建議是否需要進(jìn)一步醫(yī)學(xué)評(píng)估。

蘇奇解釋說(shuō)：

通過(guò)我們之前鑒定到的腸道菌群標(biāo)志物以訓(xùn)練的人工智能模型，可以通過(guò)糞便檢測(cè)預(yù)測(cè)疑似案例的具體風(fēng)險(xiǎn)，從而劃分為高風(fēng)險(xiǎn)或低風(fēng)險(xiǎn)。

低風(fēng)險(xiǎn)個(gè)例確診自閉癥的比例顯著低于高風(fēng)險(xiǎn)個(gè)例，但仍需繼續(xù)關(guān)注，避免癥狀加劇。

若為低風(fēng)險(xiǎn)，家長(zhǎng)可先持續(xù)觀察兒童發(fā)展情況； 若為高風(fēng)險(xiǎn)，則建議盡早接受兒童精神科或發(fā)育行為?？圃u(píng)估。

研究人員介紹，目前項(xiàng)目已與香港中文大學(xué)精神科團(tuán)隊(duì)合作，由專門從事自閉癥兒童評(píng)估的精神科醫(yī)生參與后續(xù)轉(zhuǎn)介工作。

團(tuán)隊(duì)同時(shí)在校內(nèi)籌建相關(guān)支持中心，作為試點(diǎn)階段個(gè)案的后續(xù)咨詢與轉(zhuǎn)介平臺(tái)。

這些建議可能包括是否需要進(jìn)一步醫(yī)學(xué)評(píng)估、是否適合行為干預(yù)訓(xùn)練，以及針對(duì)語(yǔ)言發(fā)展或社交能力的支持方案等。

團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)，檢測(cè)本身并不構(gòu)成診斷，所有確診仍需由醫(yī)生完成。

與此同時(shí)，為了讓更多專業(yè)人士可以更加了解該項(xiàng)目，黃秀娟團(tuán)隊(duì)正在嘗試推動(dòng)面向醫(yī)療人員及社會(huì)服務(wù)人員的培訓(xùn)，相關(guān)培訓(xùn)包括約8個(gè)不同模塊。

“早期識(shí)別只是第一步，”研究人員說(shuō)，“更重要的是之后短期、中期和長(zhǎng)期怎樣支持這些兒童，幫助他們有更好的發(fā)展結(jié)果?！?/p>

未來(lái)應(yīng)用：輔助篩查工具

從試點(diǎn)走向成熟，這項(xiàng)技術(shù)未來(lái)將在自閉癥診療中扮演什么角色？

“我們希望它成為醫(yī)生可以參考的一項(xiàng)信息，而不是替代醫(yī)學(xué)判斷，”團(tuán)隊(duì)表示。

黃秀娟認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)目前最現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用場(chǎng)景，是作為臨床評(píng)估前的輔助篩查工具。

團(tuán)隊(duì)表示，在實(shí)際臨床中，自閉癥癥狀表現(xiàn)具有高度異質(zhì)性，一些兒童可能僅表現(xiàn)出部分特征。

在這種情況下，如果存在客觀生物標(biāo)志物作為參考，可能有助于醫(yī)生進(jìn)行綜合判斷。

黃秀娟團(tuán)隊(duì)也在探索，這類微生物標(biāo)志物未來(lái)是否可能用于更早期的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，比如說(shuō)在孩子一歲之前，例如在癥狀尚不明顯階段提供參考。但這一方向目前仍處于研究階段。

費(fèi)用方面，團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)未來(lái)檢測(cè)成本可能低于1000港幣，并可能隨著技術(shù)發(fā)展進(jìn)一步下降。試點(diǎn)階段則以免費(fèi)形式提供，希望優(yōu)先服務(wù)有需要但家庭收入較低的家庭。

團(tuán)隊(duì)計(jì)劃今年7月會(huì)在香港全面推出，并在未來(lái)嘗試在中國(guó)內(nèi)地開(kāi)展臨床研究驗(yàn)證。

而在自閉癥研究領(lǐng)域，這類嘗試也反映出一個(gè)趨勢(shì)：研究人員正在嘗試從生物標(biāo)志物角度，尋找傳統(tǒng)行為評(píng)估之外的輔助線索。

但這些探索最終能走多遠(yuǎn)，仍取決于后續(xù)研究結(jié)果。

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