【生物医学顶刊一作论坛】| Biological Psychiatry：青少年双相情感障碍的早期诊断

生物医学顶刊一作论坛系列报告

(第一期）

你是否听说过双相情感障碍（Bipolar Disorder, BD）？这是一种严重的精神疾病，具有约70%高遗传率，主要影响年轻群体。这种障碍通常最初表现为较轻的症状，然后发展成典型的表现，如患者极端的情绪波动，包括抑郁和躁狂发作。研究表明多达70%的患者在21岁时表现出情绪症状，进而强调了早期干预的必要性。然而，临床诊断中特别明显的挑战是在有BD风险的青少年中，其中亚临床症状可能缺乏明确性，无法做出明确诊断。那么，如何才能更早地发现并诊断出这种疾病呢？

2024年7月26日，上海交通大学医学院松江研究院王杰研究员与广州医科大学脑科医院林康广教授/主任医师联合攻关，在Biological Psychiatry上发表了题为“Enhancing Early Diagnosis of Bipolar Disorder in Adolescents through Multimodal Neuroimaging”的研究论文，该研究为BD的早期诊断提供了一种新的可能—利用多模态神经影像技术来辅助诊断。

BD的临床诊断需要进行系统的评估，包括个人的症状、家族史和疾病的纵向进程。这种方法对于有风险的人至关重要，例如BD患者的子女，他们可能表现出情绪波动和情绪不稳定等亚临床症状，这些症状可能不完全符合诊断标准，但表明了发展该疾病的风险增加。上述合作团队在年初发表在 Nature Mental Health上的论文“Genetic and symptomatic risks associated with longitudinal brain morphometry in bipolar disorder”（详细介绍链接）发现双相障碍患者的后代中，某些特定大脑区域，如前额叶等，展现出与常人不同的皮层厚度变化模式，特别是那些最终发展成双相情绪障碍的个体，其前额叶区域的皮层厚度在研究开始时较正常人群显著偏低。因此，临床实践中的挑战是准确描述并随时间监测这些个体（尤其是高遗传风险人群），以便进行早期和适当的干预。

研究是如何进行的？

在这项研究中，科学家们收集了309名受试者的数据，包括BD患者、BD患者的后代（无论是否有亚临床症状）、非BD但后代有亚临床症状的人及健康对照者。他们使用MRI扫描了这些受试者的大脑，获取人群队列的多模态神经影像数据。最后，结合临床行为评估，如问卷调查和临床评估，运用GLMNET multinomial regression算法系统分析数据，从而辅助临床诊断。

什么是多模态神经影像？

简单来说，多模态神经影像就是结合多种MRI技术，从不同的角度观察大脑的结构和功能。这就像我们用不同的镜头拍摄同一物体，从而能得到更全面、更细致的信息。例如本研究中，基于MRI运用了大脑七种形态的影像测量数据及从功能连接（FC）和结构连接（SC）中获得的四种局部和三种全局数据进行系统评估（如下图所示），为理解大脑结构和功能的复杂性提供了更深入的理解。

研究发现了什么？

研究发现，将MRI数据与行为评估结合起来，可以显著提高诊断的准确性。具体来说，一个综合了MRI和行为数据的模型，其预测准确率达到了0.83，远高于只使用MRI数据（0.65）或只使用行为数据（0.75）的模型。为了验证该模型的准确性，研究团队与南京医科大学脑科医院王菲教授合作。王菲教授提供了年龄匹配的临床队列，即BD患者（n = 40，年龄 = 17.6±2.01）和健康对照组（HC）（n = 34，年龄 = 18.21±1.70）。结果发现该模型展示了高准确率（89.19%），与随机分类相比有显著提高，p值为8.073e-11。Kappa统计量为0.7814，表明预测分类与实际分类之间有较大的一致性。结果支持新建立的GLMNET模型对外部数据集进行BD预测的鲁棒性和可转移性。

这意味着什么？

这意味着，通过结合多模态神经影像和行为评估，我们能更早、更准确地发现那些有双相情感障碍风险的青少年。这对于及时进行干预和治疗至关重要，因为早期干预可以显著改善患者的生活质量。

未来展望

当然，这项研究还有许多值得深入探讨的地方。例如，如何进一步提高模型的准确性？如何确保这种方法在不同的人群中都能有效？研究团队将继续探索这些问题，以期找到更完善的诊断方法。当然，对于一般民众，如果自己亲属有轻微情绪症状，想知道将来患双相障碍的发生几率，可参加广州医科大学脑科医院的林康广教授团队开展的双相障碍高危人群随访队列，寻求专业的指导与诊断。

总之，多模态神经影像为青少年双相情感障碍的早期诊断带来了新的希望。让我们期待这一领域在未来能取得更多的突破！该研究成果的第一作者为上海交通大学医学院松江研究院的吴金峰副研究员及广州医科大学脑科医院的林康广教授；上海交通大学医学院松江研究院的王杰研究员与林康广教授为该文的共同通讯作者。本项目也得到了南京医科大学王菲教授团队的鼎力支持。

通讯作者简介

王杰

研究员，博导，上海交通大学医学院松江研究院课题组长，香港中文大学洪克协疼痛研究所荣誉研究员，中科院青年创新促进会会员，湖北省杰青，现任Neuroscience bulletin青年编委(IF:5.9)。中国神经科学学会神经科学技术分会副主任委员、中国神经科学学会麻醉与脑功能分会-委员、青年副主任委员，中国图学学会医学图像与设备专业委员会一常委，中国药物滥用防治协会-成瘾与脑科学分会一委员，湖北省医学生物免疫学会第二届常务理事。主持4项国家自然科学基金，湖北省重点项目，武汉市高价值专利培育等十余项基金。参与科技部863计划、基金委重点项目等4项。主要从事麻醉与睡眠领域的相关研究。近五年在Journal of Clinical Investigations(高被引论文)，Molecular Psychiatry，Cell Discovery, British Journal of Anaesthesia, J Ciin insight(封面文章-高被引论文)，Nature Mental Health等SCI期刊以通讯作者发表SCI论文44篇(中科院1区19篇)，共发表SCI论文百余篇，申请国家发明专利16项(已授权6项)，软件著作权9项。

现任Neuropharmacology and Therapy 编委。

8月1日-4日Neuropharmacology and Therapy编辑部参加由王杰编委（中间）组织的2024年中国神经科学学会神经科学技术分会年会并合影

第一作者简介

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0006322324014859