潘懷宗/產前超音波早期發現胎兒自閉症

▲哺乳、內臟脂肪、腹部脂肪、懷孕。(圖/123RF)
▲妊娠中期進行的常規產前超音波檢查,可以識別出自閉症的早期跡象。(示意圖/123RF)

文/潘懷宗 博士、陽明交通大學醫學院兼任教授

2022 年 2 月 9 日,以色列內蓋夫本古里安大學的一項新的研究發現,妊娠中期進行的常規產前超音波檢查,可以識別出自閉症的早期跡象。主要研究者為該校健康科學院公衛系梅納什教授(Idan Menashe)和他的MD/PhD學生---雷格夫醫生(Ohad Regev),其結果已刊登在國際期刊《大腦》雜誌上。

自閉症(Autism Spectrum Disorder;ASD)屬於腦功能異常,主要肇因於神經發展上的障礙,早期的研究顯示,90%有人際互動困難,69%有刻板化或重複化的行為,65~70%有溝通障礙(包括語言和非語言),有較高的遺傳性,因此,當家族中帶有此症的相關基因時,發生率約為普通人的30倍。

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▲自閉症(Autism Spectrum Disorder;ASD)屬於腦功能異常。(示意圖/123RF)

在治療和預後方面,雖因個案的嚴重程度,以及症狀表現上的差異,而有所不同外,但在即早診斷,即早治療,絕對會有顯著改善的觀念上,都抱持著一致的想法。以色列梅納什教授之前的研究就已經發現,早期的診斷和治療能將患者的社交能力平均提高三倍。這次他們的論文發現,如果能在產前檢查就能即早發現的話,那就意味著,患者從出生一開始,就可以進行適當的療程,而不是等到 2 歲或 3 歲發展出症狀後才發現,或甚至更晚,相當具有建設性。

產前超音波檢查經常用來監測胎兒生長,因此是研究胎兒異常發育的絕佳工具,當胎兒發育異常時,是否就容易同時產生自閉症,科學界目前缺乏可靠的數據,以色列研究人員於是針對,被診斷為自閉症的兒童(229名)進行了回顧性研究,同時將沒有自閉症,年齡最近的兄弟姐妹(201名)和普通人群(229名),納入對照組進行比較,總共659名兒童,研究目的是: 試圖找出超音波胎兒異常(Ultrasonography Fetal Anomalies)與出生後自閉症之間的關聯性。結果發現自閉症患者中,其在胎兒時期有超音波發育異常的比率為29.3%,而在兄弟姊妹組和普通人群組中僅為 15.9% 和 9.6%,也就是說自閉症兒童產前不正常胎兒發育比率是普通兒童的三倍。另外,當一個胎兒同時出現多個系統發育異常時,其出生後患有自閉症的機率則更高。而其中泌尿系統、心臟和頭部(頭部較窄,眼距較寬)的發育異常又和自閉症診斷最顯著相關。梅納什教授補充說道,醫生可以使用這些在常規超音波檢查中可辨別的跡象來評估孩子出生時患有自閉症的可能性。科學界之前就已經發現,出生時患有先天性心臟和腎臟疾病的孩子,其患有自閉症的機會也比較高。

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▲產前超音波檢查經常用來監測胎兒生長,因此是研究胎兒異常發育的絕佳工具。(示意圖/123RF)

無獨有偶,2022 年 2 月 16 日,美國加州大學戴維斯分校,健康學院微生物學和免疫學拉薩爾教授(Janine LaSalle)也發表了一篇有關自閉症的研究論文,她在胎盤上發現了一個與胎兒大腦發育和自閉症相關的基因,而且該基因會受到母親懷孕時體內維生素高低的影響,研究成果發表在《基因組生物學》的國際期刊上。

拉薩爾教授為什麼對胎盤特別有研究興趣呢? 主要因為胎盤是負責支持子宮胎兒發育的重要組織,它不但可以調節氧氣供應和新陳代謝,同時提供對胎兒大腦發育至關重要的荷爾蒙和神經傳遞物質。胎盤也像是一個時間膠囊,記錄了子宮內所發生的所有事情,可惜的是,在醫院接生後,常常扔掉了胎盤,儘管這種組織是尋找兒童發育異常線索的金礦,例如在懷孕期間,胎兒可能會經歷氧化壓力,也就是體內自由基和抗氧化物質的不平衡,這其實在胎兒的發育中很常見,但是,當在某些極端情況下,若母體暴露於過量的空氣污染、殺蟲劑,或是產婦特別肥胖和長期發炎等的因素下,就會產生過度的氧化壓力,進而導致胎兒細胞和組織損傷或神經發育延遲。

▲哺乳、內臟脂肪、腹部脂肪、懷孕。(圖/123RF)
▲懷孕婦女多吃富含葉酸的食物,就可以減少胎兒的氧化壓力,進而保護其神經發育。(示意圖/123RF)

研究人員將204 名嬰兒納入研究,這些嬰兒的母親之前都至少要有一個患有自閉症的孩子,因為這樣,之後的兄弟姊妹就有較高的可能性患有自閉症。當這些孩子出生時,母親的胎盤會被保存下來進行分析。當孩子 36 個月大的時候,會接受診斷和發育評估,然後將這些兒童分為典型發育組或自閉症組。

研究人員在胎盤上發現了一種稱為 LOC105373085 的新基因,並將其重新命名為《胎盤相關--可誘導神經元缺氧基因》(NHIP;placenta associated neuronal hypoxia inducible)。研究人員發現NHIP可以在個體缺氧時,在胎盤中被活化啟動,接著觸發胎盤細胞分裂,加強其與母體血管的進一步接觸,從而為發育中的胎兒大腦提供更充足的氧氣,與典型發育的胎兒相比,NHIP基因在自閉症兒童的胎盤和大腦內,其被活化的程度均較低,這支持了NHIP基因表現在預防自閉症中的保護作用。

此研究的另一個顯著發現是產前補充維生素,在NHIP基因活化上,有幫助的作用,因此,懷孕婦女多吃富含葉酸的食物,就可以減少胎兒的氧化壓力,進而保護其神經發育。這和前人的研究結果一致,也就是說,懷孕時服用維生素葉酸是相當重要的。拉薩爾教授指出,這些結果當然需要其他科學家再進一步的確定,並期待日後能用於自閉症的即早診斷,我們將可以拭目以待。

參考文獻:
1. Ohad Regev et al. Association between ultrasonography foetal anomalies and autism spectrum disorder. Brain, 2022; DOI: 10.1093/brain/awac008

2. Yihui Zhu et al. Placental methylome reveals a 22q13.33 brain regulatory gene locus associated with autism. Genome Biology, 2022; 23 (1) DOI: 10.1186/s13059-022-02613-1

關鍵字: 潘懷宗

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