Autisme melibatkan pertumbuhan berlebih otak awal dan disfungsi, yang paling kuat jelas dalam korteks prefrontal. Seperti dinilai pada analisis patologis, kelebihan neuron di korteks prefrontal antara anak-anak dengan autisme sinyal gangguan dalam perkembangan janin dan dapat terjadi bersamaan dengan jenis sel yang abnormal dan pengembangan laminar.

Metode Untuk menguji secara sistematik arsitektur neokorteks selama tahun-tahun awal setelah onset autisme, kami menggunakan RNA hibridisasi in situ dengan panel lapisan-dan sel-jenis-penanda molekuler spesifik untuk fenotipe mikro kortikal. Kami diuji penanda untuk neuron dan glia, bersama dengan gen yang telah terlibat dalam risiko autisme, di prefrontal, temporal, dan oksipital jaringan neokorteks dari postmortem (setelah meninggal) sampel yang diperoleh dari anak-anak autis dan anak-anak tidak terpengaruh usia dan tahun antara.Hasil Kami mengamati patch fokus laminar cytoarchitecture abnormal dan disorganisasi kortikal neuron, tetapi tidak glia, di prefrontal dan jaringan kortikal sementara dari 10 dari 11 anak autis dan dari 1 dari 11 anak-anak tidak terpengaruh. Kami mengamati heterogenitas antara kasus sehubungan dengan jenis sel yang paling abnormal di patch dan lapisan yang paling terpengaruh oleh fitur patologis. Tidak ada lapisan kortikal yang seragam terhindar, dengan tanda-tanda yang paling jelas dari ekspresi abnormal dalam lapisan 4 dan 5. rekonstruksi tiga dimensi penanda lapisan dikonfirmasi geometri fokus dan ukuran patchc kesimpulan Dalam studi eksploratif ini kecil, kami menemukan gangguan fokus laminar kortikal arsitektur di cortexes mayoritas anak-anak dengan autisme. Data kami mendukung disregulasi kemungkinan pembentukan lapisan dan lapisan tertentu neuronal diferensiasi pada tahap perkembangan prenatal. (Didanai oleh Simons Yayasan dan lain-lain.)

Autisme adalah , sebagian, perkembangan diwariskan gangguan yang melibatkan makroskopikberlebih otak awal di sebagian besarcases1 - 7 dan dysfunction8 yang mempengaruhi beberapa kortikaldan daerah subkortikal mediasi autisgejala , termasuk prefrontal dan temporalcortexes.4 ,9 -11 Cacat kortikal yang mendasari tetappasti. Meskipun didiagnosis dinionset , di lebih dari 40 studi , rata-rata usiapasien dengan autisme dalam analisis postmortemadalah 22 years.4Tiga studi kasus sebelumnya yang dievaluasiBagian Nissl bernoda otak yang diperoleh daripasien dengan autisme mulai usia 4 sampai 60 tahun dijelaskan kasus individual heterotopia ,sedikit focal laminar disorganisasi , 12,13dan subependymal displasia , 14 tetapi umumcacat neuropathological perkembangan belumdilaporkan . Selain itu, dengan dewasa muda ,otak orang autis tidak lagi enlarged15 , 16dan malah sering menunjukkan tanda-tanda kortikalmenipis dan kehilangan neuronal , 4,7,15,17 menunjukkanbahwa penelitian yang melibatkan orang dewasa dengan autismemungkin tidak mengungkapkan kelainan dalam perkembangan sarafyang hadir dalam otak anak-anakdengan autisme . The molekuler, seluler , dan organisasianomali yang hadir dalam otakanak-anak dengan autisme tetap tidak wajar ,dan basis pembesaran otak awal dandisfungsi tetap spekulatif .Baru-baru ini , kami menemukan ekspresi abnormalgen dan jalur gen yang mengatur sel-siklusregulasi ( dan akibatnya jumlah neuron ) ,Integritas DNA , diferensiasi sel , dan kortikalpola di korteks prefrontal dalam mudaanak-anak dengan autism.18 Kami juga menemukan bahwaantara anak-anak antara usia 2 dan 16 tahun ,orang-orang dengan autisme , dibandingkan dengan tidak terpengaruhanak-anak , memiliki otak normal berat danpeningkatan relatif dari 67 % dalam jumlah keseluruhanneuron di prefrontal cortex.3 Meskipunpeningkatan sementara jumlah neuron kortikaldiharapkan selama trimester keduakehamilan , 19,20 peningkatan ini biasanya menghilangoleh kelahiran atau dalam beberapa bulan setelahkelahiran ,19 - 21 di mana ada pematangan dalampengembangan laminar kortikal dan cortico - kortikaldan cortico - subkortikal circuitry.22 Meskipu penyebab ini peningkatan jumlah neuron dalamkorteks prefrontal antara pasien dengan autismejelas , kelainan tersebut tampaknya prenatalasal dan dapat diharapkan untuk menghasilkan suatu gangguandalam pengembangan kortikal awal yang mirip dengan gangguan pada gangguan tertentu lainnya ,seperti lissencephaly , polymicrogyria , schizencephaly ,dan beberapa heterotopias23 kortikal yangtimbul dari cacat dalam proses siklus sel , neuronmigrasi , pemangkasan , dan apoptosis , sertaseperti pada sel specification.22 nasib Kami hipotesis bahwa gangguan tersebut hadir dalam neokorteks anak-anak dengan autisme dan bahwa itu adalah terdeteksidi cortexes prefrontal dan temporal, sepertidilaporkan dalam studi sebelumnya anak-anak denganautisme yang menggunakan pencitraan resonansi magnetik( MRI ) , 2,4,10,11 MRI fungsional , 8 ekspresi gen , 18dan neuron count.3 , 24Untuk menguji hipotesis ini , kami menggunakan standar yangRNA kolorimetri platform hibridisasi in situuntuk menguji secara sistematik ekspresipanel besar penanda molekuler sangat selektifdalam sampel otak postmortem diperoleh darianak-anak dengan autisme dan dari anak-anak tidak terpengaruh .Tanda tersebut meliputi subtipe spesifikrangsang ( lapisan - diperkaya ) dan neuron inhibisi ,mikroglia dan astroglia , dan satu set kandidat autismegen .metodeMarker SeleksiMenggunakan hibridisasi in situ , kami menganalisis ekspresipola 63 gen , termasuk kortekspenanda - lapisan tertentu , gen terlibat dalampatogenesis autisme , dan diduga sel -typepenanda ( interneuron melepaskan - aminobutyricasam , glia , dan oligodendrocytes ) dalam sampeldorsolateral prefrontal cortex yang diperoleh dari duaanak laki-laki tidak terpengaruh yang 10 dan 16 tahun( Tabel S1 di Lampiran Tambahan , tersediadengan teks lengkap artikel ini di NEJM.org ) .Berdasarkan hasil analisis ini , kitadipilih 25 dari 63 gen untuk analisis lebih lanjut dalamanak autis , karena gen ini memiliki yang kuat ,pola ekspresi yang konsisten , dan spesifikdi korteks . Ini set terakhir dari 25 penanda termasukprobe yang selektif berlabel satu atau lebih kortikallapisan atau jatuh ke satu atau lebih sel - tipe tertentukelompok .Postmortem Tissue AkuisisiKami memperoleh 42 segar - beku korteks postmortemblok jaringan ( 1 sampai 2 cm3 ) dari atasan ataugyrus frontal dorsolateral prefrontal tengahkorteks , posterior korteks temporal superior , atau oksipitalkorteks (area Brodmann s 17 ) dari anak-anak ,2 sampai 15 tahun , dengan autisme ( contoh kasus )atau tanpa ( sampel kontrol ) autisme ( Tabel 1 , danTabel S2 di Tambahan Lampiran , denganRincian termasuk penyebab kematian ) . Tidak adapendahuluan untuk kedua kasus atau kontrol sampeldengan endophenotypes klinis yang spesifik . terpilihsampel kasus mewakili hampir keseluruhanjaringan yang cocok untuk studi di Otak dan JaringanBank Pembangunan Gangguan di NationalInstitut Kesehatan Anak dan Pengembangan Manusiadan Harvard Brain Tissue Sumber DayaPusat (lihat Lampiran Tambahan untukketerangan lebih lanjut mengenai kriteria eksklusif ) .Sampel yang melewati langkah-langkah kualitas kontrol termasuk22 blok dari dorsolateral prefrontal cortex( dari delapan anak laki-laki dan tiga perempuan dalam setiap kelompok ) ,5 blok dari posterior korteks temporal superior( 2 sampel kasus dari anak laki-laki dan 3 sampel kontroldari anak laki-laki ) , dan 6 blok oksipital korteks( 3 sampel kasus dari anak laki-laki dan 3 sampel kontroldari anak laki-laki ) (mean [ SD ] Nomor integritas RNA ,7.10 1.74 untuk sampel kasus ; 7.04 1.71 untuk kontrolsampel ) ( Gambar 1 A) .Marker Berbasis fenotipstudi ISetiap sampel dorsolateral prefrontal cortex( Sampel 8 kasus dan 8 sampel kontrol darianak laki-laki ) adalah serial cryosectioned ( ketebalan 20 - pM )di pesawat bagian yang berisi semua kortikallapisan (Gambar 1 ) . Bagian dikelompokkan menjadi10 seri dari 30 bagian per seri ; 24 bagiandiberi label dengan penggunaan penanda untuk in situhibridisasi , 2 bagian yang bernoda untuk Nisslanatomi dan seluler cytoarchitectural grossanalisis , dan 4 bagian yang tersisa untuk unstainedpenggunaan masa depan . Kami memodifikasi metode untuk otomatistinggi -throughput hibridisasi in situ danakuisisi seluruh -slide digital imaging untukcontoh pengolahan postmortem manusia mudapostnatal segar beku tissue.25 otakstudi IIKami serial dipotong setiap blok dan digunakan in situhibridisasi dengan sampel label dorsolateralkorteks prefrontal dari 3 sampel kasus dan3 sampel kontrol dari gadis-gadis , ditambah jaringan darikorteks temporal dari anak laki-laki ( 2 sampel kasus dan3 sampel kontrol ) dan oksipital korteks darianak laki-laki ( 3 sampel kasus dan sampel kontrol 3 ) untukassay ekspresi lima gen : CALB1 , RORB ,PCP4 , PDE1A , dan NEFL . Gen ini merupakansubset dari gen yang menunjukkan perubahan yang kuatdalam sampel kasus dari anak laki-laki yang dianalisis Peringkat dari Marker Ekspresi Kami mencetak semua data yang diperoleh oleh in situ hibridisasi untuk setiap gen pada setiap spesimen menggunakan Skala 3-point: 0 untuk normal, 1 untuk kelainan ringan, dan 2 untuk kelainan parah. Sebuah spesimen adalah dianggap normal jika kita diidentifikasi pada setidaknya satu dari tiga kriteria berikut dalam tiga atau bagian yang lebih berdekatan: intensitas gen ekspresi tampak berkurang atau terganggu, dibandingkan dengan kelompok kontrol; ekspresi gen itu normal karena perubahan kualitatif jumlah sel berlabel, dibandingkan dengan nomor di daerah sekitarnya; atau pola ekspresi gen yang spesifik untuk jenis selGambar 1 ( menghadap halaman ) . Metode dan Hasil Marker -Fenotip Berdasarkan Sampel Autisme Kasus dan KontrolSampel .Panel A menunjukkan lokasi dari prefrontal dorsolateralkorteks ( dari mana kasus dan kontrol sampeldiperoleh dari delapan anak laki-laki [ M ] dan tiga gadis [ F ]masing-masing) , posterior korteks temporal superior ( dari manaSampel kasus diperoleh dari dua anak laki-laki , dan kontrolsampel dari tiga anak laki-laki ) , dan oksipital korteks( dari mana kasus dan kontrol sampel diperolehdari tiga anak laki-laki masing-masing) . Panel B menunjukkan sectioning yangdan prosedur pelabelan , di mana blok jaringan berukuran1 cm3 dipotong dari lempengan beku dan belahmenjadi 10 seri dari 30 bagian per seri dengan bagianketebalan 20 um . Setiap bagian kemudian diberi label dandicitrakan pada 1 pM per pixel , dengan bagian dianalisis dengancara hibridisasi in situ ( ISH , oranye ) atau Nisslpewarnaan ( warna biru ) . Bagian yang tersisa tetap unstaineduntuk penggunaan masa depan . Panel C menunjukkan gambar mentah berlabeldengan penggunaan ISH dengan gambar terdekat Nissl berlabeluntuk referensi anatomi . Pola ekspresi Laminartampak serupa pada orang dewasa tidak terpengaruh ( baris atas ) ,yang telah dijelaskan sebelumnya , dan tidak terpengaruhanak-anak dalam penelitian kami ( baris bawah ) . penjelasan membatasidaerah - lapisan spesifik ekspresi pelabelan .Panel D menunjukkan gambar mentah dari patchlike diidentifikasiwilayah ekspresi laminar menyimpang dalam sampel yang diperolehPasien dari 20 , yang diberi label dengan penggunaandari ISH . Panah menunjukkan penurunan atau ekspresi absendi spidol saraf dalam lapisan 2 atau 3 sampai 5 ,dengan normal-muncul ekspresi penanda CTGF dilapisan 6b mendalam . Terdekat image Nissl - label jugamenunjukkan indikasi polymicrogyria . Panel E menunjukkanoverlay palsu - warna gambar yang dihasilkan dari berbagaispidol , menunjukkan daerah fokus ekspresi menyimpangberdekatan dengan normal-muncul korteks . panel Fmenunjukkan tampilan rinci dari daerah inset di Panel E , menunjukkandaerah transisi dari normal - munculkorteks ke daerah tambalanatau lapisan tampak abnormal, dibandingkandengan kontrol . Salah satu penyidik diperiksa danmencetak semua bagian dalam setiap kasus , dan yang keduapenyidik di lokasi yang berbeda , yang tidak menyadaridari nilai dari penyidik pertama , secara independendiperiksa dan mencetak semua bagian . itudua set nilai tersebut kemudian dibandingkan dan dievaluasiuntuk tingkat kesesuaian . ( Detail tentangscoring disediakan di bagian Metodedalam Lampiran Tambahan . )Ekspresi Overlay dan Tiga-DimensirekonstruksiUntuk memvisualisasikan daerah coregistered ekspresi yang abnormalseluruh gen , lapisan multicolor yangdiciptakan oleh thresholding dan mendaftar secara manualdan seri compositing gambar pada hibridisasi in situdengan menggunakan Adobe Photoshop CS5( Adobe Systems ) . Representasi kepadatan Pseudoexpressiondiciptakan untuk setiap gambar di dalamhibridisasi in situ dan selaras untuk membentuk interpolasiVolume gambar . Volume gambar yangdiberikan dalam alat visualisasi molekul ( UCSFChimera26 ) untuk menangkap penuh tiga dimensimikro layering kortikal dalam jaringanblok .hasilekspresi AnalisisUntuk memberikan gambaran awal penyakit dalamkorteks anak autis , kami melakukandalam ekspresi in situ analisis , menggunakan eksplorasidesain yang dibuat menggunakan sampling jarang diberbagai daerah di dalam prefrontal dorsolateralkorteks , korteks temporal superior posterior ,dan oksipital korteks anak-anak dan anak-anak dengantanpa autisme .Laminar Ekspresi Profiles di Control CortexPola ekspresi Laminar yang dikajidalam 11 sampel dari anak-anak tidak terpengaruh munculuntuk menjadi serupa dengan pada orang dewasa tidak terpengaruh ,seperti yang dijelaskan previously27 ( Gambar 1 C ) , dengan satu pengecualian .Sebuah sampel dari terpengaruh 9 tahungirl ( Pasien 6 ) menunjukkan kelainan fokal : apatchlike wilayah ( 6 mm ) berkurang pelabelanbeberapa penanda di lapisan 3 , 4 , dan 5dorsolateral prefrontal cortex (Gambar S2 di TambahanLampiran ) .Laminar menyimpang Ekspresi PolaDaerah fokus mengurangi ekspresi atau tidak biasapola spidol pada hibridisasi in situ adalahdiidentifikasi dalam 10 dari 11 sampel kasus per independenpenilai ( 86 % interrater konkordansi untuk deteksidan kesepakatan 75 % pada tingkat tertentu keparahanuntuk 181 ratings) (Gambar 2 ) . Daerah ini , selanjutnyadisebut sebagai patch , diidentifikasi olehadanya kelainan patchlike mulai dari5 sampai 7 mm dalam satu atau lebih independenspidol , berdekatan dengan daerah tampaknya tidak terpengaruhkorteks ( yaitu , korteks yang tampaknya sangatmirip dengan anak-anak tidak terpengaruh ) . presentasipelabelan menyimpang diperpanjang melalui beberapabagian dan paling sering melibatkan pengurangan lokaldalam ekspresi subset penanda seluler .Dalam sampel yang diperoleh dari 3 dari 11 anakdengan autisme , kami mengamati daerah yang mengandung di kepadatan berkerut sel berlabel berbatasan langsung untuk menambal daerah (data tidak ditampilkan). Kami mengidentifikasi mayoritas patch menggunakan spidol khusus untuk lapisan 4 dan 5. Namun, tidak ada dua patch yang identik dalam presentasi. Patch dalam satu sampel kasus memiliki sejenis pola pelabelan. Kami mengamati heterogenitas antara sampel kasus sehubungan dengan lapisan dan jenis sel yang paling normal. Sampel diperoleh dari seorang anak 9 tahun dengan autisme (Pasien 20) menunjukkan presentasi jelas dari fenotipe Patch, dengan mengurangi ex-pression ditemukan di beberapa independenspidol dalam 5,8 - mm diameter Patchkorteks (Gambar 1D , 1E , dan 1F ) .Patch diidentifikasi di kedua dorsolateralkorteks prefrontal ( di 10 dari 11 sampel kasus ) danposterior korteks temporal superior ( dalam 2 dari 2 kasussampel ) (Gambar 2 ) . Tidak ada pola ekspresi abnormaldari setiap penanda yang diidentifikasi dalam oksipital yangkorteks dalam 3 sampel kasus atau di posteriorunggul sementara korteks atau oksipital korteksdalam 3 sampel kontrol .Rekonstruksi Tiga-DimensiCacat LaminarUntuk lebih menggambarkan mikro lengkapdari fenotip Patch , kami melakukan tiga dimensirekonstruksi organisasi laminardi daerah patch , menggunakan empat layerspecificspidol untuk empat sampel dari dorsolateralkorteks prefrontal ( dua sampel kasus dan dua kontrolsampel ) . Visualisasi Metode ini memungkinkanindependen distribusi penanda aslipesawat bagian dan dikonfirmasi bahwa patchdaerah beberapa penanda berkaitan erat .Gambar 3 menunjukkan rekonstruksi permukaan kortekspada anak dengan autisme ( 20 Pasien dari Gambar 1.)dengan patologis Patch spanning menonjolbeberapa penanda independen berbatasan langsungdengan khas - muncul korteks .Marker Ekspresi di Daerah patchDefisit dalam ekspresi penanda rangsangneuron kortikal adalah indikator yang paling kuatsuatu wilayah Patch , meskipun kelainandiidentifikasi dalam tiga dari empat sel tipe -kelompok tertentu yang diperiksa (Gambar 2 ) .Penanda yang dikodekan oleh masing-masing dari limakandidat gen autisme menunjukkan kelainan patch yang ringandi sebagian besar sampel kasusyang dikaji . Kebanyakan penanda interneuron( misalnya , PVALB dan CALB1 ) menunjukkan kelainan ringan ,yang tidak konsisten hadir dalampatch seluruh sampel kasus , dengan beberapa pengecualian( misalnya , GAD1 dan VIP ) yang tampaknya relatifterpengaruh pada semua sampel kasus yangdianalisis .Dengan satu pengecualian ( SLC1A2 di Pasien 12 ) ,penanda - glia spesifik menunjukkan label yang samapola dalam sampel kasus dan sampel kontrolmelintasi berbagai daerah korteks , termasukjaringan yang berisi kelainan patch lainnyaspidol (Gambar S9 dalam Lampiran Tambahan ) .Temuan ini mendukung premis bahwa fiturpatch tidak dapat dikaitkan terutama untukdown- regulasi global ekspresi gen .Tidak ada Pengurangan Neuron DensityUntuk menentukan apakah ekspresi kelainandi beberapa gen yang disebabkan oleh penurunanjumlah neuron di lokasi terpisah , kitadilakukan post hoc buta kepadatan stereologicpengukuran menggunakan Nissl bagian yang berdekatan denganbagian yang menunjukkan patch di dorsolateral prefrontalkorteks . Kami mengukur pan - laminar neuronaldan kepadatan glial di dua wilayah ( satu berisipatch dan jauh lainnya kepatch) per sampel di minimal lima Nisslbagian yang membentang minimal 3 mm darikorteks . Kami mengamati peningkatan yang kecil tapi signifikankepadatan neuron rata-rata diPatch daerah dalam sampel kasus dibandingkan dengansampel kontrol ( P = 0,01 dengan dua sisi t -test ) . dicontoh kasus , ada kecil tapi tidak signifikanpeningkatan kepadatan saraf dalam Patchdaerah dibandingkan dengan daerah yang berdekatankorteks ( P = 0,10 ) . Berdasarkan hasil ini , kamimenyimpulkan bahwa daerah patch fokus yang tidakhasil dari berkurangnya jumlah neuron (Gambar S8 diLampiran Tambahan ) .Validasi kuantitatif TemuanKami melakukan reverse transcriptase - - kuantitatifpolymerase - chain - reaction ( RT - PCR ) assay untuk memvalidasitemuan semiquantitative pada hibridisasi in situ .Kami memeriksa blok jaringan tambahandiperoleh dari empat sampel kasus dengankebanyakan patch parah dari studi I. Dalam sampel ini ,kita lebih diidentifikasi satu patch parah dansatu patch ringan. Berfokus pada sampel kasusdengan patch parah , kami menggunakan laser capture microdissectiondipandu oleh hibridisasi in situ untuk mengisolasipatch dan wilayah yang berdekatan bungadan digunakan RT- PCR untuk uji messenger RNA transkriptingkat CALB1 . Konsisten dengan hasildiperoleh pada hibridisasi in situ , kami mengamatibahwa sinyal CALB1 itu sangat menurun ( olehberarti faktor 11,02 1,51 dalam tiga sampel ) dipatch terisolasi , dibandingkan dengan daerahkorteks yang berdekatan (Gambar 4 ) .diskusiMenggunakan panel besar penanda yang sangat selektifuntuk subtipe sel tertentu dan subset dari autismegen kandidat , kami mendeteksi patologis diskritpatch dari laminar cytoarchitecture normaldan disorganisasi dalam sebagian besar dianalisissampel prefrontal dan cortexes temporal, tetapitidak oksipital korteks , yang diperoleh dari anak laki-laki dangadis dengan autisme yang dilibatkan dalam penelitian kami .Analisis Serial dan rekonstruksi tiga dimensibeberapa penanda seluler mengungkapkan inidaerah untuk patch fokus ekspresi gen abnormalberukuran 5 sampai 7 mm danmencakup beberapa lapisan neokorteks berdekatan .Patch ini ditandai dengan penurunanjumlah sel mengekspresikan lapisan - atau - celltypepenanda khusus yang biasanya hadirdi neuron kortikal sepenuhnya dibedakan , sertapenurunan ekspresi calon autisme tertentugen .Presentasi dari patch konsistendalam sampel kasus tetapi bervariasi di seluruh kasus .Tidak ada lapisan kortikal yang seragam terhindar , danBukti yang paling jelas dari ekspresi abnormalditemukan dalam lapisan 4 dan 5 . Mengurangi ekspresi penandabukan karena berkurangnya jumlah neuron ;identitas neuron berlabel dalampatch masih harus ditentukan . inineuron mungkin neuron lapisan - sesuai yanggagal untuk mengekspresikan penanda , neuron dalam belum matangatau gelisah keadaan perkembangan , atau- lapisan yang tidak pantas neuron . Data kami konsistendengan asal prenatal awal autisme atauproses setidaknya prenatal yang dapat memberikan suatukecenderungan untuk autisme .Meskipun data kami menunjukkan patologis barumekanisme autisme , mereka tidak mengidentifikasimekanisme . Diidentifikasi laminar disorganisasidapat hasil dari cacat migrasi dihasilkandalam kegagalan sel untuk mencapai sasaran merekatujuan dan akumulasi tersebutSel-sel di daerah-daerah di dekatnya, seperti yang telah terlihat dalamtikus models.28 Atau , patch bisamencerminkan de novo perubahan awal dalam perkembangan sarafproses , berpotensi dalam urutan genatau negara epigenetik , yang menghasilkan tambalan daerahSel-sel progenitor yang terkena berdekatan dengan daerahsel progenitor terpengaruh . Untuk menguji model baik ,analisis yang ditargetkan di seluruh wilayah besar neokorteksjaringan yang diperoleh dari anak autisakan diperlukan , dengan perbandingan rincisekuen gen , negara metilasi , dan ekspresiprofil di daerah yang diidentifikasi dengan kortikalpatch , dibandingkan dengan daerah tanpapatch tersebut .Meskipun kita tidak mengadakan pemilihan untuk spesifikendophenotypes klinis , kami mengidentifikasi patologispatch kortikal di 10 dari 11 sampel kasus( 91 % ) dan 1 dari 11 sampel kontrol ( 9 % ) . karenakita sampel hanya bagian kecil dari kortekspatch focal belum diamati di hampir setiap kasussample , penjelasan yang paling pelit adalahbahwa patch patologis tersebar luas di seluruhprefrontal dan korteks temporal pada anak-anak denganautisme . Mengingat fenotipik baik dijelaskanheterogenitas dalam autisme , kehadiran relatiffitur patologis yang sama di seluruh kasustak terduga . Namun, fitur yang kitajelaskan di sini dapat menjelaskan beberapa heterogenitasautisme : teratur patch yang berbedalokasi yang berbeda dapat mengganggu fungsionalsistem di prefrontal dan cortexes sementaradan berpotensi mempengaruhi ekspresi gejala ,respon terhadap pengobatan , dan hasil klinis .Dalam model ini , pengamatan yang jelasPatch dalam satu sampel kontrol juga meningkatkankemungkinan patch fenotipe subklinis .Kami tidak mengamati di patch jelaskelainan ekspresi penanda khusus untukbaik mikroglia atau astroglia , temuan yangmenunjukkan bahwa kurangnya sinyal in situ bukanlahnonspesifik jaringan atau pengolahan artefak yang mempengaruhiRNA integritas secara umum . itupost hoc RT - PCR percobaan dipandu oleh in situhibridisasi selanjutnya dikonfirmasikan asli kamimenemukan bahwa patch daerah mewakili daerahpenurunan kuantitatif dalam sinyal daripada artefakdari pengolahan .Kekuatan highthroughput standarkolorimetrik in situ hibridisasidigunakan di sini adalah reproduksibilitas pelabelandi panel gen besar dan sensitivitasmetode untuk label soma mengekspresikan seldi bagian tipis jaringan serial. Platform ini memilikitelah digunakan secara luas untuk pemetaan genomewidedistribusi brainwide transkrip pada tikusbrain25 dan untuk analisis ditargetkan pada jaringan otakdiperoleh dari primata non-manusia dan darimanusia ( www.brain - map.org ) . Desain penelitian kamidiberitahu oleh akumulasi pengetahuansel - tipe spesifik ekspresi gen dan diujiuntuk menunjukkan kekhususan yang sama dalam subset darigen yang , ketika menyatakan , selektif label jaringandalam otak anak-anak . Meskipun hibridisasi in situadalah semikuantitatif , kami mampumengidentifikasi perbedaan fokus dalam selular ( laminar )distribusi dan penurunan tingkat ekspresidi daerah korteks . Kami menyarankan hati-hati, bagaimanapun ,dalam mendefinisikan setiap wilayah nonpatch sebagai " normatif "autisme korteks , karena studi sebelumnyatelah menunjukkan fitur patologis luas( misalnya , meluap-luap neuron ) di prefrontalkorteks anak dengan autism.3Meskipun ukuran sampel adalah kecil dibandingkandengan studi postmortem penyakit dewasa ,itu adalah sebagai besar atau lebih besar dari itu di sebagian besarstudi postmortem sebelumnya autisme . itustudi tidak dibatasi oleh kualitas jaringan , karenablok beku yang diperoleh dari setiap pasien yangdievaluasi dan dipilih untuk integritas RNA tinggi angka sebelum dipotong dan bernoda dihibridisasi in situ . Interpretasi tidak bingungoleh variabel lain yang menarik: patologispatch kortikal hadir dalam laki-laki danperempuan, pada anak-anak tinggi dan rendah - berfungsi , danterlepas dari penyebab kematian atau postmorteminterval. Hanya dua anak autis yangmemiliki riwayat komplikasi medis adalah merekadengan sedikit cacat patch yang berat : Pasien 21 ,satu-satunya anak dengan autisme di dalam Dia kita tidakmendeteksi patch , adalah satu-satunya anak dalam penelitian kamidengan riwayat kejang yang parah , dan Pasien 16 ,yang memiliki eksposur rahim untuk kokain dan heroin ,memiliki fitur patologis paling ringan dengansehubungan dengan patch ( Tabel S2 di TambahanLampiran ) . Jika tidak , prenatal dan perinatalsejarah perkembangan yang biasa-biasa sajadan tidak melibatkan prematuritas .Sebagai kesimpulan, kami mengidentifikasi patch diskritkorteks teratur di sebagian besar postmortemsampel yang diperoleh dari anak-anak autisbahwa kita diperiksa. Patch ini terjadidi daerah menengahi fungsi yang terganggudalam autisme : sosial, emosional , komunikasi ,dan fungsi bahasa . kelainan tersebutmungkin merupakan seperangkat perkembanganfitur neuropathological yang mendasari autismedan mungkin hasil dari disregulasi lapisanpembentukan dan diferensiasi neuronal - lapisan tertentupada tahap perkembangan prenatal .Didukung oleh hibah dari Simons Foundation ( Drs . Courchesnedan Wynshaw - Boris ) , Yayasan Keluarga Peter Emch ( untukDr Courchesne ) ,Cure Autisme Sekarang / Autism Speaks ( Dr Courchesne ) ,Kamis Klub Juniors ( Dr Courchesne ) , AllenInstitute for Brain Science ( Drs . Lein , Sunkin , dan Boyle ) , danUniversity of California , San Diego , Autism Center of Excellence( P50 - MH081755 , Dr Courchesne ) . Tissue untuk studi inidiberikan oleh National Institute of Health and Human AnakPengembangan Otak dan Tissue Bank for Developmental Disorders( Baltimore ) ( N01 - HD - 4-3368 dan N01 - HD - 4-3383 ) , Otak danTissue Bank for Developmental Disorders ( Miami ) , Autism TissueProgram ( Princeton , NJ ) , dan Harvard Brain Tissue Resource Center( Belmont , MA ) .Pengungkapan bentuk yang disediakan oleh penulis yang tersedia denganteks lengkap artikel ini di NEJM.org .Kami berterima kasih kepada semua orang tua yang telah mendukung penelitian otakmelalui sumbangan dari jaringan otak dari orang yang mereka cintai ; ituAllen Institute for Brain Science pendiri , Paul G. Allen dan JodyAllen, untuk visi mereka , dorongan , dan dukungan ; Dr RonaldZielke di Institut Nasional Kesehatan Anak dan Pengembangan ManusiaOtak dan Tissue Bank for Developmental Disordersdan Dr Jane Pickett di Program Jaringan Autisme fasilitasiakuisisi jaringan ; Dr Joseph Buckwalter , Dr CynthiaSchumann ,Robert Johnson , dan Robert Vigorito atas bantuan merekadi diseksi jaringan dan koleksi ; Drs . Mark Butt danJacob Butt untuk bantuan mereka dengan metode stereologic ; ElaineShen untuk bantuan nya dengan manajemen proyek ; seluruh yangTim produksi Atlas dan tim Teknologi Informasi diAllen Institute untuk dukungan profesional mereka ; dan Drs . KarenPierce dan Tiziano Pramparo untuk komentar mereka pada awalversi naskah.