近日，首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院趙國(guó)光教授團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合中國(guó)科大何曉松研究員團(tuán)隊(duì)，在柳葉刀子刊《eBioMedicine》(實(shí)時(shí)影響因子：14.9)上發(fā)表了題為“The alteration of cortical microstructure similarity in drug-resistant epilepsy correlated with mTOR pathway genes”的研究論文，該研究首次描繪了難治性癲癇(DRE)重要致病機(jī)制皮質(zhì)發(fā)育異常相關(guān)的全腦分層組織特性改變圖譜，并通過(guò)影像-基因組學(xué)聯(lián)合分析方法發(fā)現(xiàn)mTOR信號(hào)通路異常等疾病經(jīng)典分子病理學(xué)機(jī)制與異常腦圖譜具有映射關(guān)系，為未來(lái)發(fā)展DRE精準(zhǔn)無(wú)創(chuàng)評(píng)估工具提供了可能路徑。宣武醫(yī)院神經(jīng)外科曹航醫(yī)師及魏鵬虎副教授為共同第一作者，宣武醫(yī)院趙國(guó)光教授、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)心理學(xué)系何曉松研究員、宣武醫(yī)院神經(jīng)外科單永治教授為文章共同通訊作者。

內(nèi)容介紹

皮質(zhì)發(fā)育異常是難治性癲癇(DRE)的重要致病機(jī)制之一，但目前對(duì)其的無(wú)創(chuàng)評(píng)估方法尚不完善。特別是對(duì)于磁共振檢查未發(fā)現(xiàn)病灶患者，準(zhǔn)確定位異常腦區(qū)以實(shí)現(xiàn)病理學(xué)取樣和診斷仍具有挑戰(zhàn)性。形態(tài)相似性網(wǎng)絡(luò)(MSN)是一種新近報(bào)道的腦網(wǎng)絡(luò)評(píng)估工具，可通過(guò)計(jì)算腦區(qū)間多模態(tài)磁共振復(fù)合特征的相似性展示個(gè)體水平的腦皮質(zhì)分層組織特性。既往報(bào)道證實(shí)DRE中可以觀(guān)察到直接的分層發(fā)育異常及分層依賴(lài)性異常神經(jīng)元分布，故理論上DRE可能具有疾病特異性腦皮質(zhì)分層組織改變，但目前仍缺乏相關(guān)探索。

圖 ：經(jīng)形態(tài)相似性網(wǎng)絡(luò)表征的難治性癲癇腦皮質(zhì)分層組織特征改變模式(上)及其潛在機(jī)制(下)

趙國(guó)光教授、何曉松研究員團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于探索癲癇等腦網(wǎng)絡(luò)疾病的致病機(jī)制評(píng)估方法。本研究中，團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)60名DRE患者及23名健康對(duì)照的高分辨磁共振T1結(jié)構(gòu)像及彌散譜成像數(shù)據(jù)提取的8種皮質(zhì)微結(jié)構(gòu)形態(tài)學(xué)特征建立可表征分層組織特征的跨腦區(qū)相似性網(wǎng)絡(luò)(MSN)，發(fā)現(xiàn)由顳葉內(nèi)側(cè)癲癇及顳外癲癇等組成的混合DRE隊(duì)列較對(duì)照存在多種分層組織改變模式并具有與磁共振及核素顯像檢查結(jié)果相關(guān)性，支持MSN對(duì)DRE病理改變狀態(tài)的表征價(jià)值。通過(guò)影像-基因組學(xué)聯(lián)合分析獲得主要模式異常腦圖譜映射的差異表達(dá)基因列表后，發(fā)現(xiàn)模式間存在mTOR、ROS及激活素A信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等已證實(shí)的DRE相關(guān)通路富集和分層特異性神經(jīng)元反卷積豐度差異，提示多種DRE病理生理學(xué)機(jī)制驅(qū)動(dòng)MSN改變模式。團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步展示了子隊(duì)列代表性患者的具體PET成像、磁共振結(jié)構(gòu)像及同源病理標(biāo)本H-E染色及NeuN免疫組化染色全切片圖像，分析表明DRE中MSN模式具有一定穩(wěn)健性。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金(82030037, 81801288, 81871009 and 82271491)及科技部2030-“腦科學(xué)與類(lèi)腦研究”重大項(xiàng)目(2021ZD0201801)和北京市衛(wèi)健委腦網(wǎng)絡(luò)性疾病干預(yù)和臨床應(yīng)用項(xiàng)目(11000022T000000444685)資助支持。

主要研究者簡(jiǎn)介

趙國(guó)光

主任醫(yī)師，教授 博士研究生導(dǎo)師

首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院院長(zhǎng)，首都醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院院長(zhǎng)，國(guó)家神經(jīng)疾病醫(yī)學(xué)中心主任，國(guó)家老年疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心主任，國(guó)家衛(wèi)健委腦損傷評(píng)價(jià)與質(zhì)控中心主任，宣武醫(yī)院神經(jīng)外科立體定向與功能性腦病中心主任。趙國(guó)光教授長(zhǎng)期從事藥物難治性癲癇、三叉神經(jīng)痛、面肌痙攣等顱神經(jīng)及功能性疾患，以及疑難性腦病立體定向活檢/診療研究。2003-2004年在意大利米蘭大學(xué)Niguarda醫(yī)院癲癇治療中心研修SEEG與癲癇外科，回國(guó)后按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，建立和培養(yǎng)了一支融合神經(jīng)外科、神經(jīng)內(nèi)科、放射科、神經(jīng)科學(xué)、人工智能與腦機(jī)接口相互融合的學(xué)科體系。發(fā)表文章80余篇，其中單篇最高影響因子72.427分。主持“科技創(chuàng)新2030--腦科學(xué)與類(lèi)腦研究重大項(xiàng)目研究”及其他國(guó)家級(jí)重點(diǎn)攻關(guān)計(jì)劃4項(xiàng)。主編或主譯著作5部。主要學(xué)術(shù)兼職有：中國(guó)醫(yī)師協(xié)會(huì)神經(jīng)外科分會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、中國(guó)抗癲癇協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、中國(guó)卒中協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、國(guó)家神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人專(zhuān)家指導(dǎo)委員會(huì)主任委員、中國(guó)抗癲癇協(xié)會(huì)立體定向腦電圖與定位學(xué)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)主任委員、中國(guó)認(rèn)知科學(xué)學(xué)會(huì)常務(wù)理事等。

何曉松

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)心理學(xué)系特任研究員 博士研究生導(dǎo)師

生物物理學(xué)博士，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)心理學(xué)系特任研究員及博士生導(dǎo)師，國(guó)際抗癲癇聯(lián)盟癲癇手術(shù)網(wǎng)絡(luò)工作組成員，司法部生命科學(xué)和信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)委員，安徽省兒童發(fā)育行為中心副主任。主要從事臨床神經(jīng)心理學(xué)相關(guān)研究，將心理測(cè)評(píng)、多模態(tài)腦成像、網(wǎng)絡(luò)科學(xué)、和機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)合，開(kāi)發(fā)運(yùn)用交叉學(xué)科手段探索癲癇等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)病機(jī)制和預(yù)后。以第一作者及共作者身份在國(guó)際主流學(xué)術(shù)期刊如Science Advances，Brain，Neurology 等發(fā)表論文40 余篇，擔(dān)任Brain Network Disorders副主編，以及Neurology、Epilepsia、Network Neuroscience等期刊審稿人。獲國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、中國(guó)博士后科學(xué)基金、美國(guó)癲癇協(xié)會(huì)博士后研究獎(jiǎng)學(xué)金和青年研究者獎(jiǎng)等多項(xiàng)國(guó)內(nèi)外資助和獎(jiǎng)項(xiàng)。

單永治

主任醫(yī)師、教授 碩士研究生導(dǎo)師

首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院神經(jīng)外科主任醫(yī)師，碩士生導(dǎo)師。奧地利維也納大學(xué)總醫(yī)院神經(jīng)外科訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者。現(xiàn)任首都醫(yī)科大學(xué)癲癇臨床診療與研究中心副主任，國(guó)家神經(jīng)外科機(jī)器人專(zhuān)委會(huì)常委，世界華人神經(jīng)外科醫(yī)師協(xié)會(huì)放射神經(jīng)外科專(zhuān)家委員會(huì)常委。國(guó)家衛(wèi)健委能力建設(shè)和繼續(xù)教育神經(jīng)外科專(zhuān)家委員會(huì)委員。中國(guó)抗癲癇協(xié)會(huì)SEEG專(zhuān)委會(huì)學(xué)術(shù)秘書(shū)，神經(jīng)調(diào)控專(zhuān)委會(huì)委員，結(jié)節(jié)性硬化專(zhuān)委會(huì)委員，北京中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤學(xué)組委員，北京醫(yī)學(xué)會(huì)功能神經(jīng)外科委員。曾獲北京市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，中華醫(yī)學(xué)科技獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，現(xiàn)主持科技部“十四五”重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目及北京市自然科學(xué)基金重點(diǎn)課題。

曹航

醫(yī)師，臨床醫(yī)學(xué)博士

首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院神經(jīng)外科醫(yī)師，中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院與美國(guó)耶魯大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)臨床醫(yī)學(xué)博士。主要研究方向?yàn)榛诙嗄B(tài)磁共振影像-基因組學(xué)聯(lián)合分析方法的腦網(wǎng)絡(luò)疾病致病機(jī)制及干預(yù)策略探索。以第一作者及共作者身份在eBioMedicine、European Radiology等國(guó)際SCI學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文6篇，任European Radiology、Heliyon等期刊審稿人，任“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題聯(lián)系人。

魏鵬虎

副教授，國(guó)家神經(jīng)疾病醫(yī)學(xué)中心科研轉(zhuǎn)化部副主任

首都醫(yī)科大學(xué)癲癇臨床診療與研究中心常委兼秘書(shū)，中國(guó)抗癲癇協(xié)會(huì)立體定向腦電圖與腦定位學(xué)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)秘書(shū)、中國(guó)抗癲癇協(xié)會(huì)青年委員、北京醫(yī)學(xué)會(huì)神外分會(huì)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)組委員、“Seizure”“Frontiers of Neurology”審稿專(zhuān)家。作為國(guó)家神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人專(zhuān)家指導(dǎo)委員會(huì)成員，2018年曾跟隨“腦機(jī)接口之父”、杜克大學(xué)Miguel A. Nicolelis教授研習(xí)“腦機(jī)接口與腦網(wǎng)絡(luò)”。入選北京市“青苗”人才、北京市屬高校教師隊(duì)伍優(yōu)秀青年人才。主持國(guó)自然、北京市自然重點(diǎn)等項(xiàng)目，在Nature communications, Science bulletin, NeuroImage等雜志發(fā)表英文論文20余篇，單篇最高影響因子20.577分。擅長(zhǎng)藥物難治性癲癇的診療與神經(jīng)調(diào)控，癲癇網(wǎng)絡(luò)的定量化定位分析、癲癇網(wǎng)絡(luò)的多模態(tài)評(píng)估、癲癇連接組學(xué)的臨床應(yīng)用。