自闭症长期以来被视为一个宽泛的「谱系」,涵盖了从无语言能力的儿童到高学历成人的各类人群;然而,来自 Princeton 和 Flatiron Institute 的最新研究挑战了这一传统观念。科学家通过结合脑成像、遗传学和计算科学,识别出四种截然不同的自闭症生物学表型。研究发现,某些导致自闭症的基因突变可能并非在出生时就显现,而是在生命后期才被激活,这解释了为何部分患者确诊较晚。这一发现不仅有助于从生物学层面解开自闭症的复杂谜团,也为未来的精准诊断和个性化治疗提供了全新的方向。

当 Marc 和 Cristina Easton 的儿子 Ellis 在 20 个月大时被诊断为自闭症时,这对来自 Baltimore 的夫妇感到非常困惑。他们的孩子非常合群,这与他们印象中自闭症的刻板印象大相径庭。当时的医生也无法解释原因,更无法告诉他们未来会面临什么。
直到确诊四年后,他们才看到了一丝曙光。今年夏天,来自 Princeton 和 Flatiron Institute 的研究团队发表了一篇论文。这项研究利用成千上万像 Easton 这样家庭提供的医疗数据,证明了自闭症并非单一病症,而是存在四种截然不同的表型。每一类都有其独特的行为模式和遗传特征。
对于 Easton 夫妇来说,这个发现意义重大。「我们看到的不是一种自闭症,而是多种不同的故事,这对我来说非常有道理,」Cristina 感慨道。
几十年来,我们习惯用「谱系」这个弹性极大的词来描述自闭症。但在巨大的差异之下,科学家们一直试图寻找更清晰的生物学解释。现在的研究表明,自闭症可能由分散在人群中的常见基因变异引起。这些变异在特定的组合和环境条件下,会改变人的发育轨迹。
基因拼图中的四种真相
Natalie Sauerwald 是 Flatiron Institute 的计算生物学家,也是这项研究的主要作者之一。她把以前的自闭症研究比作拼图:人们发现拼图碎片总是拼不上,不是因为图案不清,而是因为「盒子里装了好几幅混在一起的拼图」。
Sauerwald 直言:「自闭症不止一种,而是有很多种。」
为了理清头绪,她分析了由 Simons Foundation 管理的庞大数据库,其中包含超过 5000 名儿童的信息。她原本以为结果会像维恩图一样模糊重叠,但数据却清晰地分成了四个拥有独特遗传和行为特征的组别。
这项发表在《Nature Genetics》上的研究详细描述了这四种类型:
- 受影响广泛型(Broadly affected):这是人数最少的一组,约占参与者的 10%。他们面临的挑战最严峻,特征包括发育迟缓、沟通与社交互动困难,以及影响生活各方面的刻板重复行为。
- 混合型伴发育迟缓(Mixed autism with developmental delay):约占 19%。这组儿童表现出早期的发育迟缓,但几乎没有焦虑、抑郁或破坏性行为。研究人员称其为「混合型」,是因为他们在社交或重复行为上的表现强度差异很大。
- 中度挑战型(Moderate challenges):约占三分之一。这组人群表现出自闭症的标志性特征——社交沟通差异和重复习惯,但程度较轻,且没有发育迟缓。
- 社交和/或行为型(Social and/or behavioral):这是最大的一组,约占 37%。他们按时完成了早期的发育里程碑,但往往在后期面临其他问题,包括多动症(ADHD)、焦虑、抑郁或强迫症(OCD)。
Princeton Precision Health 的主任 Olga Troyanskaya 对此感到惊讶。她指出,社交和/或行为型的儿童通常确诊较晚,往往在 6 到 8 岁之间。相比之下,大多数自闭症儿童在 3 岁前就会表现出明显症状并被确诊。
这项分析表明,这种延迟可能源于出生时就存在的基因突变,但这些基因直到生命后期才被激活。「对我来说,这是最迷人的部分,」Troyanskaya 说,「我们要么认为自闭症是胎儿发育障碍,但这可能只适用于部分儿童。」
这一观点得到了另一项研究的佐证。今年 10 月发表在《Nature》上的另一篇论文也得出了类似结论:基因独特的自闭症形式可能在不同的人生阶段展开。对于 6 岁以后确诊的孩子,他们的自闭症看起来更像抑郁症或多动症,而不是传统的发育迟缓。
追溯外部因素
如果自闭症包含多种不同的状况,那么是什么在生物层面上驱动了这些差异?
虽然目前已确认数百种基因突变与自闭症有关,但基因并不是孤立运作的。科学家们正在探索外部力量,特别是产前环境,看看是什么因素可能「开启」或「关闭」了这些基因。
关于环境因素的讨论时常被政治噪音干扰(例如关于 Tylenol 的争议),但科学界正在进行更细致的研究:
- 永久化学品(PFAS): Yale 的环境流行病学家 Zeyan Liew 研究了被称为「永久化学品」的合成化合物。虽然未发现母亲接触 PFAS 与自闭症确诊有直接联系,但数据暗示了微妙的相关性:母亲接触水平较高的孩子,往往表现出更多的多动、焦虑和交友困难。Liew 认为这可能是化学物质干扰了大脑快速发育期的激素平衡。
- 时机至关重要: University of Pennsylvania 的教授 David Mandell 正在开发预测模型,以研究药物、空气质量等因素的影响。他强调「时机」可能比「因素」本身更关键。例如当年的沙利度胺(反应停)事件,只有在受孕后第 20 到 24 天服用才会增加自闭症风险。
不同的大脑回路
如果基因和环境的相互作用导致了不同类型的自闭症,那么这种影响最终会汇聚在大脑中。
除了研究大脑化学物质(如叶酸传输受阻)外,科学家也在研究大脑的架构。二十年前,人们注意到部分自闭症儿童在婴儿期大脑生长异常迅速。而最新的见解则更多地关注大脑区域之间的连接。
Yale 的研究员 James McPartland 发现了一个新模式:患有自闭症的成年人,其突触(神经细胞交换信息的连接点)密度似乎比神经典型人群要低。而且在自闭症群体内部,突触连接最稀疏的人,往往在日常社交中面临最大的困难。
McPartland 表示:「我们看到了突触密度与人们面临的挑战之间存在非常强的相关性。」
Ellis 的故事
回到 Easton 一家,他们的自闭症之旅始于 2021 年。
当时 Marc(55岁)和 Cristina(42岁)都在家工作。他们注意到儿子 Ellis 不再像以前那样重复词语,玩耍方式也很特别——给他扁豆,他只会撒着玩,而不是舀或者倒。
现在的 Ellis 已经 6 岁了,虽然不会说话,但他通过音乐与世界交流。心情平复时,他会哼唱动画片的旋律;想吃水果时,有专门的「水果沙拉歌」;他是 Taylor Swift 的粉丝,她的每首歌对他来说都代表着一种特定的情绪或需求。
对于 Easton 夫妇来说,目前通用的「1级、2级、3级」这种基于支持需求的标签过于生硬。Cristina 担心这种线性的分级方式容易让人被简单化处理。
尽管参与 Sauerwald 研究的家庭并未收到个人的分类结果,但 Easton 夫妇一直在讨论 Ellis 属于哪一类。Cristina 认为儿子属于「受影响广泛型」,因为他有发育迟缓和沟通障碍;而 Marc 则认为他是「混合型」,因为虽然不说话,但他能通过其他方式表达需求。
不过,两人都认同这项新研究的价值。它打破了简单的标签,捕捉到了以往描述中缺失的复杂性。
「把人简单地塞进盒子里是危险的,」Cristina 说道,「这就是为什么这项新研究让人充满希望——它终于开始正视人类真实的复杂性。」