MECP2突变与脑功能网络异常关联性的多模态核磁成像研究

Rett syndrome is a relatively common disease which severely affect the neurodevelopment of children. Investigations found testable MECP2 gene mutaitons in about 90-95% typical and 40-50% untypical Rett syndrome. The detection rate in China is 84%. This project is about to detect and report the new mutations of MECP2 gene, as well as apply the multi-modal MRI techniques (including structual MRI with VBM/SBM anlysis; DTI with TBSS analysis and 3D-MRS) with the corresponding 264 brain function regions and 9 networks. The results will be able to accurately navigate the MECP2 mutation related abnormal structure, connection and metabolism on the human brain cortical function networks, thus to elucidate the mechanism of the related neurological and psychological symptoms on the neural basis. The accurate navigation on the brain function networks will provide the candidate intracranial targets for treatment thus lay the foundation for the precise therapy in the future.

Rett综合征是一种相对常见的严重影响儿童精神运动发育的疾病，研究发现大约在90%-95% 的典型Rett综合征及40%-50% 的非典型Rett综合征患者中可检测到MECP2 基因突变，我国总的突变检出率约为83.6%。本课题拟检测Rett综合征MECP2基因突变的类型及报导新发突变的同时，利用多模态核磁成像技术（包括：结构MRI影像结合VBM/SBM分析技术，弥散张量成像DTI结合TBSS分析技术，以及三维核磁共振波谱成像3D-MRS），对应最新报导并精确标注出的264个功能兴趣点以及9个相应的皮层功能网络区，用以定位Rett综合征的致病基因MECP2的突变在活体人脑皮层功能网络区所致的结构、连接以及代谢产物异常，从而阐明MECP2基因所致Rett综合征神经及精神系统症状的神经基础及发病机制，研究成果可为靶点治疗Rett综合征提供针对性直接及间接的脑内位点，为精准诊断及治疗打下基础。

Rett综合征（RTT）是一组以语言倒退、手部失用及刻板样动作、伴有严重精神运动发育迟滞及倒退的疾病，预后不良且临床治疗尚无重大突破。90%-95% 的典型RTT患者中可检测到MECP2 基因突变，提示MECP2基因在RTT发病中具有重要作用。本课题检测出RTT患儿的基因突变类型及分布与既往文献报道基本一致。发育评估提示RTT患儿相比ASD患儿在5个能区均存在严重落后，与预期一致。同时利用结构核磁影像结合VBM、SBM及TBSS分析技术，发现RTT患儿在大脑结构方面，RTT患儿在左侧额叶存在显著的灰质脑容量减少，在双侧额叶及海马旁回存在皮层指标降低，在胼胝体头、体及尾部及前、后放射冠存在显著的白质FA值降低。利用脑网络结构协变分析技术，提示脑网络全局属性均具有小世界属性，在节点属性上RTT患儿存在皮层网络的连通性的显著性异常。这些结构以及脑网络连接异常进一步解释了雷特综合征临床表现，包括语言及认知落后，运动发育落后及上肢手部动作等，从而为神经基础及发病机制提供依据，并为靶点治疗提供针对性直接及间接的脑内位点。