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進入全球首次》中研院莊樹諄團隊建構自閉症環狀RNA調控網路 登上國際期刊
中央研究院基因體研究中心研究員莊樹諄（右4）研究團隊，首次系統性建構環狀RNA（circular RNA ）在自閉症腦部的基因調控網路圖譜。（中研院提供）
〔記者簡惠茹／台北報導〕中央研究院基因體研究中心研究員莊樹諄團隊透過大數據分析，建立全球第一個自閉症腦部組織環狀RNA的調控網路，且證明環狀RNA與自閉症風險基因高度相關，環狀RNA表現量太多或太少都可能會造成自閉症，可望作為未來治療線索。
自閉症障礙程度跨距譜系很大，所以從輕症到重症都以自閉症譜系障礙（autism spectrum disorder, ASD）來統稱，這是一種腦部發育障礙所導致的複雜疾病，患者往往在社交溝通、互動及表達上有障礙，成因目前仍未有定論，普遍認為與遺傳及基因變異有關。
莊樹諄研究團隊首次系統性建構環狀RNA（circular RNA ）在自閉症腦部的基因調控網路圖譜，因環狀RNA調控網路和自閉症風險基因高度相關，有助於增進對自閉症致病分子機制的理解，該篇論文已於今年3月刊登在《基因體研究》（Genome Research）。
莊樹諄表示，有關環狀RNA、微RNA、與下游基因在自閉症腦部的調控網路關係，過去並未被有系統地探討，團隊建構出第一個環狀RNA的調控網路圖譜，從中了解環狀RNA表現量太多或太少都可能會造成自閉症，可望用來作為治療的線索。
莊樹諄說，環狀RNA是一種單鏈封閉式環型結構，且特別高度表現在神經系，大部分功能還未知，目前主要知道可以調控miRNA，而miRNA還會再調控更下游的mRNA，mRNA轉成蛋白質就會產生功能，環狀RNA等於有調控大腦的功能，他在大腦表現量比較高，適合用來探討大腦相關疾病。
莊樹諄出，研究團隊利用大數據分析找到在自閉症患者大腦皮質中表現量異常的環狀RNA，並預測其調控路徑，結合分子生物實驗後證實，環狀RNA像海綿一樣吸附特定的微RNA（miRNA），使其失去或降低對下游自閉症風險基因調控的能力。
莊樹諄所率領的大數據分析與神經科學實驗室團隊，透過先前開發的環狀RNA偵測軟體（NCLscan），設計大數據分析流程，莊樹諄說，從超過200個大腦樣本資料，找到60個在自閉症患者大腦皮質中表現異常的環狀RNA；經統計模型分析顯示，根據此60個環狀RNA的表現情形，能有效區別自閉症與非自閉症樣本，因此可判定這些環狀RNA與自閉症的發生應有關連 。
莊樹諄指出，團隊進一步預測與自閉症相關的環狀RNA下游調控路徑，建構出8170個環狀RNA、miRNA、mRNA間的交互調控網路，接著分析發現，這些網路所調控的下游目標基因mRNA，高比例是已知的自閉症風險基因，最後透過分子生物實驗證實調控網路路徑確實存在於神經細胞中。
莊樹諄說，研究團隊結合資訊、統計、分生、演化等知識背景，所設計的大數據分析與分生實驗流程，將來也可應用於與環狀RNA調控相關之其他神經疾病上，如：阿茲海默症、帕金森氏症、思覺失調症等。
研究論文封面也很特別，一個孩子孤獨地待在自己的星球上，寂寞地望著地球。莊樹諄解釋，此圖片特別請人設計，靈感來自於以自閉症為主題的紀錄片《遙遠星球的孩子》，環繞在星球外圍的光環即環狀RNA，像海綿一樣吸附軌道上的小行星，「像上帝畫的圈圈」，讓自閉症孩子只能待在自己的星球上，難以融入地球常軌。
本論文共同第一作者包括基因體研究中心陳彥如、陳嘉瑩、麥德倫博士，通訊作者為莊樹諄研究員。https://genome.cshlp.org/content/30/3/375.full.pdf+html
莊樹諄研究團隊論文封面，靈感來自於以自閉症紀錄片《遙遠星球的孩子》。（中研院提供）
