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精神分裂症是一种毁灭性的精神障碍，是全世界疾病负担的主要原因之一。对于精神分裂症和相关的精神病性疾病的新疗法的开发，没有取得什么进展。对于这种停滞的一种可能的解释是，现有的精神分裂症的综合症定义范围太广，无法提供生物学上已知的治疗靶标。因此，迫切需要可量化和可个性化的生物标记物，以描绘出更好的靶标，改善预后并促进对经典诊断类别中病理生理学的更深入理解。然而，尽管进行了数十年的研究，可靠的生物标记物尚未出现。
年3月23日，中国科学院自动化研究所蒋田仔及刘冰共同通讯在NatureMedicine在线发表题为“Aneuroimagingbiomarkerforstriataldysfunctioninschizophrenia”的研究论文，该研究开发了一种新的神经影像生物标记物，用于基于功能性纹状体异常（FSA）的精神分裂症的识别，预后和亚型分型。FSA评分提供了纹状体功能障碍的个性化指标，范围从正常到高度病理。
FSA将患有精神分裂症的患者与健康对照区分开来，其准确性超过80％（敏感性为79.3％；特异性为81.5％）。FSA揭示了神经精神疾病的纹状体功能障碍的严重程度，其中精神分裂症的功能障碍最为严重。总之，该研究开发出一种新的生物标志物来标记纹状体功能障碍，并建立了其在预测神经精神疾病中的抗精神病药物治疗反应，临床分层和阐明纹状体功能障碍中的用途。
精神分裂症是一种毁灭性的精神障碍，是全世界疾病负担的主要原因之一。对于精神分裂症和相关的精神病性疾病的新疗法的开发，没有取得什么进展。对于这种停滞的一种可能的解释是，现有的精神分裂症的综合症定义范围太广，无法提供生物学上已知的治疗靶标。因此，迫切需要可量化和可个性化的生物标记物，以描绘出更好的靶标，改善预后并促进对经典诊断类别中病理生理学的更深入理解。然而，尽管进行了数十年的研究，可靠的生物标记物尚未出现。纹状体被认为在精神分裂症的病理生理中起着核心作用。大多数精神分裂症患者都接受抗精神病药物治疗，所有这些药物基本上都依赖于纹状体中多巴胺D2受体的阻滞。纹状体回路的个体间差异被认为在精神分裂症中功能失调，并与治疗反应有关。考虑到上述情况，基于功能性纹状体异常（FSA）的概念开发一种新的生物标志物，产生从正常到功能障碍的连续谱图的纹状体功能障碍的个性化评分。
FSA生物标志物的开发，测试和验证方案（图源自NatureMedicine）
研究人员假设FSA会显示出精神分裂症的可靠病理特征，并与抗精神病药物反应的个体间差异相关。为了检验这些假设，研究人员应用了机器学习和静止状态功能磁共振成像（fMRI）方式，根据纹状体的连接和区域功能特征推断出个性化的FSA分数。研究人员绘制了七个独立队列的FSA评分，其中包括名患有精神分裂症的个体和个匹配的对照，并通过使用站点间交叉验证来验证FSA测量。由于精神分裂症与突触前纹状体多巴胺能失调有关，并且有证据表明精神分裂症的多基因风险会调节纹状体功能，因此研究人员整合了多种模式以阐明精神分裂症中FSA的可能遗传基础。
基因表达与精神分裂症的纹状体过度活化之间的空间对应关系（图源自NatureMedicine）
在这项工作中，研究人员提出了新的功能性纹状体异常（FSA）生物标志物，并表明（1）FSA可以可靠地将精神分裂症患者与健康对照通过不同的MR扫描区分开；（2）FSA在精神分裂症内可靠地显示出显著的异质性；（3）FSA强有力地预测了不同MR扫描对抗精神病药物的短期反应；（4）精神分裂症的纹状体活动亢进的异常模式在空间上与纹状体多巴胺能系统和精神分裂症危险基因的表达有关。FSA生物标志物为预后评估，临床分层和了解精神分裂症的发病机理提供了一条途径。
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