粪便检测结合AI评估自闭症风险？港中大团队试点准确率达91%

本文来自微信公众号：大米和小米，编辑：|Zoey_hmm，作者：关注科研的

近日，香港中文大学医学院黄秀娟团队开启了一项试点计划，旨在借助儿童粪便中的微生物特征，搭配人工智能模型，为自闭症风险提供辅助评估。

不过，这类检测究竟能发挥多大作用？

是否真的能更早发现风险？

检测结果又会对后续确诊产生怎样的影响？

肠道菌群，到底是自闭症可靠的生物标志物，还是仍处于探索阶段的辅助线索？

围绕这些问题，“大米和小米”与香港中文大学医学院黄秀娟团队展开了对话——

试点已启动

“试点研究已经开始，我们正在运用人工智能生物标志物工具分析100多份疑似病例的粪便样本。”香港中文大学内科与药物治疗学系教授、肠道微生物研究中心副主任黄秀娟向大米和小米介绍道。

黄秀娟图源|香港中文大学医学院

“疑似病例”指的是那些表现出类似自闭症初步症状，如重复性行为、社交缺陷等，但尚未确诊的孩子。

按照团队计划，试点将优先针对这些“疑似病例”，且年龄在两岁到六岁之间的儿童。

黄秀娟解释，当前自闭症诊断流程普遍存在两个现实难题：

一是专业评估资源紧张，排队时间长；

二是诊断依赖多学科专家综合判断，往往需要多年观察。

“很多孩子可能两三岁就出现一些迹象，但真正完成完整诊断，可能要到六岁以后。”她说，“如果能在更早阶段用一个客观的生物标志物进行风险分层，对家庭和医生都会有帮助。”

研究团队表示，自闭症诊断需要三到四年的连续观察才能确诊。

早期客观检测可以对疑似案例进行分层，分为高风险案例或低风险案例，进而帮助家庭或医生提高对高风险个体的关注。

家庭可以提早对高风险儿童采取干预措施，医生可以提高行为评估频率或缩短评估周期，从而尽早确诊。

理论依据

黄秀娟团队中的苏奇教授介绍，他们此前的多项研究逐步奠定了上述研究的基础：

2021年发表于《Gut》的研究发现，自闭症儿童肠道菌群的发育节奏与普通儿童存在差异；

随后发表于Cell Reports Medicine的研究发现，自闭症儿童肠道中不同微生物之间的相互作用模式也有所不同；

2024年发表于Nature Microbiology的研究，正是基于这些发现构建了用于风险评估的机器学习模型。

“这项研究，也是此次项目的核心。”苏奇介绍。

黄秀娟团队发表的论文

2021年至2023年，黄秀娟团队招募了1627名1岁至13岁的儿童，包括自闭症儿童和非自闭症儿童，以更全面地观察肠道微生物组与自闭症之间的关系。

研究团队发现，“ASD儿童的肠道微生物组中，有14种古菌、51种细菌、7种真菌、18种病毒、27个微生物基因以及12条代谢途径发生了改变。”

他们发现通过多领域的微生物标志物能准确区分自闭症儿童和非自闭症儿童，准确率高达91%。

不过，研究人员也在论文中指出，这些发现目前主要属于相关性研究，可为风险评估提供参考线索，尚不能单独作为因果关系的证据。

检测后的支持、转介与培训

从家长的角度来看，这项检测在实际操作中是如何开展的呢？

研究团队介绍，检测流程相对简单。家长可在家中采集少量粪便样本，通过邮寄方式送至实验室。

“样本送到实验室后，我们会先提取DNA，评估其中的细菌、真菌等，再用我们的AI算法来计算风险。”

研究团队表示，一般约一周可完成分析，并向家长提供风险评估报告。

报告内容会将儿童划分为高风险或低风险类别，并建议是否需要进一步医学评估。

苏奇解释说：

通过我们之前鉴定到的肠道菌群标志物训练的人工智能模型，可以通过粪便检测预测疑似案例的具体风险，从而划分为高风险或低风险。

低风险个体确诊自闭症的比例显著低于高风险个体，但仍需持续关注，避免症状加重。

若为低风险，家长可先持续观察儿童的发展情况；若为高风险，则建议尽早接受儿童精神科或发育行为专科评估。

研究人员介绍，目前项目已与香港中文大学精神科团队合作，由专门从事自闭症儿童评估的精神科医生参与后续转介工作。

团队同时在校内筹建相关支持中心，作为试点阶段个案的后续咨询与转介平台。

这些建议可能包括是否需要进一步医学评估、是否适合行为干预训练，以及针对语言发展或社交能力的支持方案等。

团队强调，检测本身并不构成诊断，所有确诊仍需由医生完成。

与此同时，为了让更多专业人士更好地了解该项目，黄秀娟团队正在尝试推动面向医疗人员及社会服务人员的培训，相关培训包含约8个不同模块。

“早期识别只是第一步，”研究人员说，“更重要的是之后短期、中期和长期如何支持这些儿童，帮助他们取得更好的发展结果。”

未来应用：辅助筛查工具

从试点走向成熟，这项技术未来在自闭症诊疗中会扮演怎样的角色？

“我们希望它成为医生可以参考的一项信息，而不是替代医学判断，”团队表示。

黄秀娟认为，这项技术目前最现实的应用场景，是作为临床评估前的辅助筛查工具。

团队表示，在实际临床中，自闭症症状表现具有高度异质性，一些儿童可能仅表现出部分特征。

在这种情况下，如果有客观生物标志物作为参考，可能有助于医生进行综合判断。

黄秀娟团队也在探索，这类微生物标志物未来是否可能用于更早期的风险预测，比如在孩子一岁之前，即在症状尚不明显的阶段提供参考。不过这一方向目前仍处于研究阶段。

费用方面，团队预计未来检测成本可能低于1000港币，并可能随着技术发展进一步下降。试点阶段则以免费形式提供，希望优先服务有需要但家庭收入较低的家庭。

团队计划今年7月在香港全面推出，并在未来尝试在中国内地开展临床研究验证。

而在自闭症研究领域，这类尝试也反映出一个趋势：研究人员正在尝试从生物标志物角度，寻找传统行为评估之外的辅助线索。

但这些探索最终能走多远，仍取决于后续的研究结果。