2021年5月，南京医科大学药学院刘妍教授研究团队与基础医学院林明焰/郭兴团队合作在国际著名学术刊物the Journal of Clinical Investigation上以长文形式发表了题为“DSCAM/PAK1 pathway suppression reversesneurogenesis deficits in iPSC-derived cerebralorganoids from patients with Down syndrome”的研究论文。
唐氏综合征，又称为21三体综合征，是由21号染色体异常三体化而导致的出生缺陷类疾病，60% 的患儿在胎内早期即流产，存活下来的患者有明显的智能落后，特殊面容和生长发育畸形等。据调查结果统计，唐氏新生儿发病率约为1/800，平均每20分钟就有一位唐氏患儿降临。然而，医学上针对此疾病尚无有效药物治疗，唯一有效避免此类疾病发生的方法即为终止妊娠。作为一种普遍的神经发育缺陷及认知障碍性疾病，唐氏综合征患者皮层发育异常的神经生物学机制尚未完全揭示。
该课题组利用ipsc分化技术，结合单细胞RNA测序，ATAC-seq，bulk RNA-seq以及组织学分析，发现唐氏综合征病人来源的类器官存在皮层发育缺陷，通过CRISPR基因编辑、小分子抑制剂干预手段靶向调节DSCAM/PAK1信号通路可极大程度挽救唐氏综合征来源类器官的皮层发育缺陷。这一结果首次阐明了DSCAM/PAK1信号通路与皮层神经发育异常的潜在关联性，为实现针对唐氏综合征的靶向药物研究、个体化治疗提供了强有力的理论依据和技术支持。
药学院刘妍教授与基础医学院郭兴教授、林明焰副教授为该论文的共同通讯作者。该研究得到南京医科大学引进人才经费、国家基金委自然科学优秀青年等项目的资助。