6月28日將迎來第17個“國際癲癇關(guān)愛日”，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），并指出了這類細(xì)胞在促進(jìn)癲癇發(fā)展過程中的作用，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《中國科學(xué)報(bào)》采訪時表示：“我們團(tuán)隊(duì)從2018年開始研究顳葉性癲癇，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的局灶性癲癇類型，其中約30%顳葉性癲癇患者會逐漸發(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。”陳張朋告訴《中國科學(xué)報(bào)》，“手術(shù)需要開顱，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，減輕患者的痛苦?！?/p>

美國癲癇學(xué)會在2014年學(xué)術(shù)年會上帶來的一項(xiàng)研究顯示，大麻中的一種成分——大麻二酚對于目前治療無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年開始研究癲癇，希望通過前期整理的病例，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)。

對此，研究人員提出假說：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)對這一假說進(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“過人之處”呢？研究人員將星形膠質(zhì)細(xì)胞集群分為6個亞群，其中有一個亞群中脂質(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，是一個全新的亞型，因此，我們定義這個亞群為脂堆積的反應(yīng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞，并命名為LARA。”陳張朋告訴《中國科學(xué)報(bào)》。

接下來，他們對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，且主要通過腺苷A2AR來發(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)時間?！标悘埮笳f，“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，檢測其腦電特征?！标悘埮笙颉吨袊茖W(xué)報(bào)》講訴了基礎(chǔ)研究和臨床研究結(jié)合過程中遇到的困難，“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)很長時間，為了維系樣本的高活性，陳張朋等人翻閱了很多資料，借鑒了國外的相關(guān)文獻(xiàn)，試圖建立一個能維持樣本高電生理活性的藥物篩選平臺。“我們這個平臺也是國內(nèi)第一家建立的平臺，可以做到很好地保證樣本活性滿足實(shí)驗(yàn)的需求?！?/p>

另外，陳張朋還發(fā)現(xiàn)在臨床獲取樣本時只有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，未來我們還會盡量優(yōu)化。”

“做研究都會遇到各種各樣的困難，實(shí)驗(yàn)平臺層面的還算好，有時候還會遇到一個節(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^的彎路同行和學(xué)生可以避免。

“我們在研究中發(fā)現(xiàn)，如果利用傳統(tǒng)方式來建模，海人藻酸（kainic acid, KA）這個模型不太穩(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，KA誘導(dǎo)的顳葉性癲癇小鼠在癥狀比較嚴(yán)重的時候，病理表現(xiàn)比較明顯，但這時候小鼠容易死亡，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，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，且我們之前沒有做過三維重構(gòu)，帶來了不小的挑戰(zhàn)?！?/p>

最終發(fā)表的論文得到匿名評審專家較高的評價：“星形膠質(zhì)細(xì)胞在癲癇中的作用還沒有得到充分的研究，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

來源：中國科學(xué)報(bào)