6月28日將迎來(lái)第17個(gè)“國(guó)際癲癇關(guān)愛(ài)日”，今年的主題是“癲癇的規(guī)范化診療：從院內(nèi)到院外”。

不久前，南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院聯(lián)合南京鼓樓醫(yī)院的研究團(tuán)隊(duì)研究首次揭示了顳葉性癲癇（TLE）患者的大腦中存在脂質(zhì)堆積的反應(yīng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞（LARA），并指出了這類(lèi)細(xì)胞在促進(jìn)癲癇發(fā)展過(guò)程中的作用，有望為耐藥性癲癇提供了新的治療方案。相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然-神經(jīng)科學(xué)》（Nature Neuroscience）。

論文一作、南京大學(xué)特聘助理研究員陳張朋在近日接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)表示：“我們團(tuán)隊(duì)從2018年開(kāi)始研究顳葉性癲癇，希望從神經(jīng)藥理學(xué)入手，幫助癲癇患者走出耐藥性的困境?！?/p>

做離體癲癇腦片模型藥物篩選和驗(yàn)證。受訪者供圖

為什么研究顳葉性癲癇

已有的研究顯示，癲癇是以抽搐和意識(shí)喪失為主要臨床特征的神經(jīng)系統(tǒng)性疾病之一，發(fā)病率接近1%。根據(jù)臨床數(shù)據(jù)，三分之二的癲癇患者可以臨床治愈，即在2～3年的正規(guī)抗癲癇藥物治療后，可以實(shí)現(xiàn)緩慢的減停藥物。

“顳葉性癲癇是最常見(jiàn)的局灶性癲癇類(lèi)型，其中約30%顳葉性癲癇患者會(huì)逐漸發(fā)展為藥物難治性癲癇，此部分患者除手術(shù)外，治療方法十分有限?！标悘埮蟾嬖V《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，“手術(shù)需要開(kāi)顱，費(fèi)用貴、創(chuàng)傷大、術(shù)后并發(fā)癥多，一般家庭承受不了。我們研究的初衷希望從傳統(tǒng)藥理學(xué)入手，尋找治療癲癇的靶點(diǎn)和新藥，控制成本的同時(shí)，減輕患者的痛苦。”

美國(guó)癲癇學(xué)會(huì)在2014年學(xué)術(shù)年會(huì)上帶來(lái)的一項(xiàng)研究顯示，大麻中的一種成分——大麻二酚對(duì)于目前治療無(wú)效的兒童性癲癇患者的臨床癥狀起到一定作用，患者癲癇發(fā)作率降低了32%。

為了進(jìn)一步了解大麻二酚和癲癇之間的關(guān)系，南京大學(xué)教授閆超課題組從2018年開(kāi)始研究癲癇，希望通過(guò)前期整理的病例，找到大麻二酚治療癲癇的靶標(biāo)。當(dāng)年，博士畢業(yè)的陳張朋加入該課題組參與相關(guān)研究。

研究發(fā)現(xiàn)，藥物難治性癲癇患者致癇區(qū)的兩大主要病理學(xué)特征是神經(jīng)元死亡和膠質(zhì)瘢痕的產(chǎn)生，膠質(zhì)瘢痕的主要組成細(xì)胞之一是反應(yīng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞。這里的反應(yīng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞在老年癡呆癥、多發(fā)性硬化癥等多種神經(jīng)系統(tǒng)性疾病中被發(fā)現(xiàn)，與疾病進(jìn)展密切相關(guān)。

然而，在顳葉性癲癇中，反應(yīng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞功能作用及其分子特征仍不清楚。

發(fā)現(xiàn)此前未報(bào)道的亞型

陳張朋介紹，這項(xiàng)研究首先分析了耐藥性顳葉性癲癇（TLE）患者的磁共振成像波譜數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)同一患者的致癇側(cè)與健側(cè)相比，存在明顯的脂質(zhì)信號(hào)增強(qiáng)，表明脂質(zhì)在致癇側(cè)的異常堆積。

為了探究異常的脂堆積是否會(huì)導(dǎo)致脂代謝相關(guān)基因的表達(dá)變化，研究人員收集了4例耐藥性TLE患者和4例與之年齡匹配的正常腦組織樣本進(jìn)行了單細(xì)胞核RNA測(cè)序分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)TLE患者的神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞都存在脂代謝和轉(zhuǎn)運(yùn)的信號(hào)通路異常激活，其中星形膠質(zhì)細(xì)胞尤為顯著，并且載脂蛋白E（APOE）在星形膠質(zhì)細(xì)胞中顯著高表達(dá)。

對(duì)此，研究人員提出假說(shuō)：在慢性癲癇條件下，脂質(zhì)首先在神經(jīng)元中堆積，星形膠質(zhì)細(xì)胞來(lái)源的APOE將脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)星形膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)，造成了星形膠質(zhì)細(xì)胞的脂堆積。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)對(duì)這一假說(shuō)進(jìn)行了驗(yàn)證。

這群高表達(dá)APOE并且脂異常堆積的星形膠質(zhì)細(xì)胞有什么“過(guò)人之處”呢？研究人員將星形膠質(zhì)細(xì)胞集群分為6個(gè)亞群，其中有一個(gè)亞群中脂質(zhì)代謝和轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)的基因顯著高表達(dá)，并表現(xiàn)出最高的APOE表達(dá)水平。

“該亞群的轉(zhuǎn)錄組特征與之前已報(bào)道過(guò)的反應(yīng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞亞型的轉(zhuǎn)錄特征都不一樣，是一個(gè)全新的亞型，因此，我們定義這個(gè)亞群為脂堆積的反應(yīng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞，并命名為L(zhǎng)ARA?！标悘埮蟾嬖V《中國(guó)科學(xué)報(bào)》。

接下來(lái)，他們對(duì)LARA在顳葉性癲癇中的功能表型進(jìn)行了系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)LARA具有促癲癇的作用，且主要通過(guò)腺苷A2AR來(lái)發(fā)揮促癲癇發(fā)作的功能。

“不論是使用抑制劑抑制腺苷A2AR，還是使用病毒特異性敲低星膠上的腺苷A2AR，都能夠改善顳葉性癲癇小鼠的癲癇發(fā)作次數(shù)和持續(xù)時(shí)間?！标悘埮笳f(shuō)，“研究脂代謝如何調(diào)控癲癇發(fā)生機(jī)制，為我們治療癲癇提供了一個(gè)很好治療的策略和靶點(diǎn)?！?/p>

研究中遇到的一些困難

“在研究中，我們需要采集臨床病人樣本，檢測(cè)其腦電特征?！标悘埮笙颉吨袊?guó)科學(xué)報(bào)》講訴了基礎(chǔ)研究和臨床研究結(jié)合過(guò)程中遇到的困難，“從臨床獲取新鮮樣本后，從醫(yī)院到實(shí)驗(yàn)室期間需要保證高活性，但往往因?yàn)楦鞣N原因很難得到保證。”

從手術(shù)室到實(shí)驗(yàn)室的樣本流程，要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，為了維系樣本的高活性，陳張朋等人翻閱了很多資料，借鑒了國(guó)外的相關(guān)文獻(xiàn)，試圖建立一個(gè)能維持樣本高電生理活性的藥物篩選平臺(tái)?！拔覀冞@個(gè)平臺(tái)也是國(guó)內(nèi)第一家建立的平臺(tái)，可以做到很好地保證樣本活性滿足實(shí)驗(yàn)的需求。”

另外，陳張朋還發(fā)現(xiàn)在臨床獲取樣本時(shí)只有50%的成功率，他解釋道：“樣本的獲取跟手術(shù)位置、操作手法有很大關(guān)系，一半的失敗是可以接受的，未來(lái)我們還會(huì)盡量?jī)?yōu)化?！?/p>

“做研究都會(huì)遇到各種各樣的困難，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)層面的還算好，有時(shí)候還會(huì)遇到一個(gè)節(jié)點(diǎn)不知道怎么往下走，幸運(yùn)的是我們都順利解決了?！标悘埮笙Ｍ约鹤哌^(guò)的彎路同行和學(xué)生可以避免。

“我們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn)，如果利用傳統(tǒng)方式來(lái)建模，海人藻酸（kainic acid, KA）這個(gè)模型不太穩(wěn)定，結(jié)果差異性較大?！标悘埮蟊硎荆霸谶M(jìn)行顳葉性癲癇建模時(shí)，KA誘導(dǎo)的顳葉性癲癇小鼠在癥狀比較嚴(yán)重的時(shí)候，病理表現(xiàn)比較明顯，但這時(shí)候小鼠容易死亡，因此建模需要小心。”

在采訪的最后，陳張朋告訴記者，這項(xiàng)研究曾嘗試投稿影響因子更高的期刊，因?yàn)榉N種原因被拒絕，不排除跟研究領(lǐng)域比較小眾有關(guān)系。“在投稿《自然-神經(jīng)科學(xué)》時(shí)，有多位審稿人提出了很苛刻的要求，建議我們將所有的二維多重?zé)晒鈽?biāo)記改成三維多重?zé)晒鈽?biāo)記，這項(xiàng)工作任務(wù)量巨大，且我們之前沒(méi)有做過(guò)三維重構(gòu)，帶來(lái)了不小的挑戰(zhàn)?！?/p>

最終發(fā)表的論文得到匿名評(píng)審專家較高的評(píng)價(jià)：“星形膠質(zhì)細(xì)胞在癲癇中的作用還沒(méi)有得到充分的研究，該研究提供了令人信服的證據(jù)?！?/p>

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41593-023-01288-6

來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)