“神經(jīng)元損傷或死亡,會導致腦損傷、脊髓損傷、視神經(jīng)損傷和阿爾茨海默病等腦重大疾病,給人類帶來沉重的健康負擔。”中國科學院院士、暨南大學粵港澳中樞神經(jīng)再生研究院院長蘇國輝在香山科學會議上介紹,各類腦重大疾病雖在病因、損傷機制及臨床表現(xiàn)上各有不同,但其均涉及神經(jīng)元、軸突和神經(jīng)環(huán)路損傷后的再生、重建及功能修復,目前亟須多學科協(xié)同,由臨床與基礎研究的專家進行聯(lián)合攻關。
根據(jù)國際醫(yī)學期刊《柳葉刀》2024年公布的數(shù)據(jù)顯示,全球神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者達34億人,中國患者超3億人。如此龐大的患者群體,凸顯出腦重大疾病已成為全球性公共衛(wèi)生難題。3月18—19日,香山科學會議舉行了以“腦重大疾病的核心科學問題的突破與臨床應用”為主題的學術討論會。
創(chuàng)新療法嶄露頭角
“人類的一切活動都與神經(jīng)有關。”蘇國輝說,中樞神經(jīng)系統(tǒng)是人體的調(diào)控中樞,由腦和脊髓組成。面對各類腦重大疾病,傳統(tǒng)治療手段多局限于癥狀管理,難以實現(xiàn)神經(jīng)功能的根本修復。近年來,成年哺乳類內(nèi)源性神經(jīng)發(fā)生理論取得突破,中樞神經(jīng)再生從“科學假說”邁向“臨床轉化”新階段。2022年,我國科學家提出的“神經(jīng)元替代治療”范式,通過新生功能性神經(jīng)元替代死亡細胞,有望突破不可逆損傷的治療瓶頸。
“傳統(tǒng)觀點認為成年神經(jīng)元不可再生。但最新研究顯示,從嚙齒類到人類,海馬體等區(qū)域持續(xù)存在神經(jīng)前體細胞,可分化為功能性的神經(jīng)元。”蘇國輝介紹,科學家們發(fā)現(xiàn)阿爾茨海默病和腦卒中患者腦內(nèi)仍存在低水平神經(jīng)發(fā)生,這表明激活內(nèi)源性神經(jīng)元再生是可行路徑。
“我們對小鼠模型研究發(fā)現(xiàn),成年哺乳動物海馬等特定腦區(qū)保留著內(nèi)源性神經(jīng)干細胞庫,會持續(xù)產(chǎn)生新生神經(jīng)元,這些神經(jīng)元通過激活既有神經(jīng)網(wǎng)絡,對記憶、認知情緒等高級腦功能起到重要調(diào)節(jié)作用,可顯著改善衰老模型及阿爾茨海默病、腦卒中等疾病小鼠模型的記憶和認知障礙。”中國科學院腦科學與智能技術卓越創(chuàng)新中心研究員周毅認為,內(nèi)源性神經(jīng)元再生為治療腦疾病提供了極具潛力的途徑。
對于調(diào)控內(nèi)源性神經(jīng)發(fā)生修復腦卒中的研究,復旦大學附屬華山醫(yī)院神經(jīng)外科主任陳亮介紹了其與合作團隊的研究成果。“我們將神經(jīng)營養(yǎng)因子bFGF加載在殼聚糖凝膠上,并將這種凝膠直接注入卒中腔內(nèi),使其在卒中腔內(nèi)長期停留并持續(xù)釋放神經(jīng)營養(yǎng)因子bFGF,改善卒中腔局部的微環(huán)境。研究結果顯示,這種凝膠有效促進了血管新生及內(nèi)源性神經(jīng)發(fā)生,改善功能恢復,為缺血性腦卒中的臨床治療提供了新的思路和方法,目前該成果已開展臨床試驗。”陳亮說。
醫(yī)工融合加速推進腦疾病治療
“中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷后的再生修復已經(jīng)成為世界多國科研的重點領域。”中國工程院院士、溫州醫(yī)科大學校長李校堃認為,通過人工生物支架搭載干細胞或神經(jīng)營養(yǎng)因子所重建的微環(huán)境,有利于促進神經(jīng)再生,是修復受損功能頗有前景的新策略。
此外,開拓新的影像學技術和電生理技術、動態(tài)監(jiān)測腦神經(jīng)環(huán)路的變化等研究都取得了新進展。然而,科學界對于中樞神經(jīng)系統(tǒng)在何種條件下能再生以及恢復其生理機能的了解還相當有限。中國工程院院士、上海交通大學副校長范先群院士認為,開展腦重大疾病研究是一個系統(tǒng)工程,這需要基礎研究、醫(yī)工交叉和臨床轉化三大領域的研究人員,圍繞具有代表性的中樞神經(jīng)損傷,如腦創(chuàng)傷、腦卒中、視神經(jīng)損傷、脊髓損傷等疾病開展研究并進行分工合作攻堅。
對此,上海交通大學生物醫(yī)學工程學院李瑤教授介紹了其團隊利用影像學技術輔助腦重大疾病的治療后的評價。“我們開發(fā)了一種新型的磁共振全腦3D波譜成像技術,能夠在10分鐘內(nèi)采集超過10種代謝物分子同步高分辨率全腦數(shù)據(jù)。這項技術為中樞神經(jīng)再生研究提供了可量化、可追蹤的分子影像可視化工具。”李瑤說,團隊目前已經(jīng)為復旦大學附屬華山醫(yī)院、首都醫(yī)科大學附屬北京天壇醫(yī)院相關臨床團隊開展了中樞神經(jīng)修復過程中新生神經(jīng)元的可視化研究。
“我國正加速邁入深度老齡化社會,衰老和神經(jīng)系統(tǒng)疾病給社會和家庭帶來了嚴重影響。”北京航空航天大學生物與醫(yī)學工程學院李曉光教授認為,近年來,我國科學家在調(diào)控中樞神經(jīng)損傷微環(huán)境、膠質(zhì)細胞轉分化及新型生物材料研發(fā)等方面取得一系列原創(chuàng)成果,并逐步進入臨床試驗階段,但仍需更多學科加入。站在“科學突破”與“臨床轉化”的歷史交匯點,科學家有望將中樞神經(jīng)的“不可逆損傷”轉變?yōu)?ldquo;可修復”的挑戰(zhàn),為患者點亮希望之光。
(責任編輯:華康)