2018年11月26日,賀建奎團隊宣布首次獲得基因編輯的人類(lèi)嬰兒,在全國乃至世界范圍內引起軒然大波,有關(guān)科學(xué)和倫理的討論被推向頂峰[1]。
試驗中誕生的雙胞胎是否真的能夠獲得與天然CCR5-Δ32突變攜帶者相同的對艾滋病的抵抗力,我們無(wú)從考證。但是CCR5作為治療靶點(diǎn),還有新的驚喜在等著(zhù)我們。
根據《細胞》雜志發(fā)表的最新研究成果,抑制CCR5,可以幫助小鼠在腦卒中或腦損傷發(fā)生后更快地恢復運動(dòng)和認知能力,攜帶CCR5-Δ32突變的人群,也被證實(shí)在腦卒中發(fā)生后有更強的恢復能力[2]。
這項在腦卒中治療史上意義非凡的研究,來(lái)自美國加州大學(xué)洛杉磯分校大衛格芬醫學(xué)院的S.ThomasCarmichael博士和他的研究團隊。
CCR5全名C-C趨化因子受體5,是艾滋病毒感染的目標之一。有研究表明,抑制CCR5可以增強小鼠的學(xué)習和記憶功能,解決艾滋病相關(guān)的認知缺陷[3]。
那么抑制CCR5是否能幫助解決其他疾病造成的認知缺陷呢?
腦卒中和腦損傷都是導致成人神經(jīng)系統障礙的主要原因。腦卒中后出現運動(dòng)障礙的老年人不在少數,大約50-60%的腦卒中患者留有運動(dòng)障礙的后遺癥[4]。創(chuàng )傷性腦損傷(TBI)就更不用說(shuō)了,記憶、語(yǔ)言行為障礙長(cháng)期伴隨患者完全不是新鮮事[5]。
如果CCR5也能夠促進(jìn)腦卒中和腦損傷之后的大腦恢復,將是一個(gè)令人心潮澎湃的好消息。
一般情況下,CCR5的主要表演舞臺在大腦的小膠質(zhì)細胞中,大腦皮層神經(jīng)元的CCR5表達量極其低微。但是小鼠發(fā)生急性腦卒中之后,大腦皮層神經(jīng)元,尤其是梗死組織周?chē)纳窠?jīng)元,CCR5表達水平顯著(zhù)上升。直到腦卒中發(fā)生后的28天,CCR5依舊保持著(zhù)不正常的高表達量。
那就意味著(zhù),腦卒中造成的神經(jīng)損傷,很有可能與CCR5的高表達有關(guān)。為了驗證猜想,在小鼠卒中的前3天,研究人員沉默了預期卒中部位的CCR5基因,以減少運動(dòng)皮質(zhì)神經(jīng)元中的CCR5表達,檢測小鼠的運動(dòng)能力。
果然,治療組小鼠腿腳更加利索,走路更加穩當,不像對照組的小鼠,兩只前腿明顯有點(diǎn)不協(xié)調。同樣走個(gè)網(wǎng)格,治療組小鼠的腳步失誤率是5.9%,而對照組的失誤率足足是它的兩倍,達到11.27%。
并且,抑制CCR5帶來(lái)的好處持續存在,在為期兩個(gè)月的觀(guān)察過(guò)程中,實(shí)驗組小鼠的活動(dòng)一直比對照組要靈活。
既然找到了CCR5這么好的靶點(diǎn),那絕對不可以放過(guò)它,不是,錯過(guò)它!
由于CCR5和艾滋病的密切關(guān)系,在FDA已經(jīng)批準的抗艾滋病藥物中,馬拉維若就是通過(guò)拮抗CCR5起作用的。研究人員一點(diǎn)不耽誤,馬上試了試藥物抑制CCR5是否也能夠成功促進(jìn)腦卒中小鼠的運動(dòng)能力恢復。
在小鼠發(fā)生腦卒中后24小時(shí),研究人員開(kāi)始為小鼠腹腔注射馬拉維若(100mg/kg),治療持續到第9周。
雖然藥物治療要比基因編輯治療在操作上靠譜得多,但是起效確實(shí)慢了一點(diǎn)兒。直到第三周,研究人員才觀(guān)察到治療組小鼠在網(wǎng)格上行走狀態(tài)優(yōu)于對照組。接受治療小鼠的失誤率為7.5%,對照組的失誤率為15.7%。
好在,停止給藥之后,藥物治療帶來(lái)的運動(dòng)能力優(yōu)勢也可以保持下去。治療3周后停止給藥,在第9周時(shí),小鼠的失誤率為27.4%,而未接受過(guò)治療的小鼠失誤率達到37.3%。
腦損傷除了會(huì )造成運動(dòng)損傷,還會(huì )損傷海馬回路,導致顯著(zhù)的學(xué)習和記憶缺陷[6]。后天性腦損傷的小鼠,也可以通過(guò)抑制CCR5來(lái)促進(jìn)大腦恢復。
在發(fā)生急性腦損傷的前兩周,小鼠接受了抑制CCR5的治療。與沒(méi)有接受治療的小鼠相比,無(wú)論是敲除CCR5基因還是藥理性抑制CCR5,治療組小鼠都可以在更短的時(shí)間內識別任務(wù)對象,學(xué)習和記憶能力也更強。
通過(guò)對腦組織的檢測,研究人員發(fā)現,抑制CCR5可以保護腦卒中和腦損傷之后逐漸減少的神經(jīng)元棘突,還能促進(jìn)棘突的生長(cháng),有了這些小棘突,神經(jīng)元之間才能構成連接,行使正常的記憶、運動(dòng)等功能。
這些發(fā)現無(wú)疑是令研究團隊十分興奮的,他們迫不及待想要知道抑制CCR5是否也能夠在人體中發(fā)揮如此神奇的作用。但是顯然,找一對夫妻來(lái)說(shuō)服他們同意敲除自己后代基因的做法是非常不正確的。于是,研究人員找到了特拉維夫腦急性卒中隊列研究(TABASCO)。
TABASCO是一項對輕度至中度腦卒中患者進(jìn)行長(cháng)期觀(guān)察分析的隊列研究[7],在446名接受了認知評估的患者中,共有68名CCR5-Δ32突變的攜帶者。CCR5-Δ32突變會(huì )造成CCR5功能的缺失,在抵抗艾滋病感染中,就已經(jīng)顯示出了重要作用[8]。
事實(shí)證明,攜帶有CCR5-Δ32突變的人群,在腦卒中和腦損傷發(fā)生后的大腦恢復方面,也是得天獨厚的天選之子。
雖然突變的攜帶人群和非攜帶人群在病變位置、梗死體積等方面沒(méi)有差別,但是攜帶突變的患者大腦恢復得更快,記憶、語(yǔ)言、注意力和總認知得分都優(yōu)于非攜帶者。
抑制CCR5,雙亮氨酸拉鏈激酶DLK和環(huán)磷腺苷效應元件結合蛋白CREB表達上調,介導小鼠運動(dòng)能力恢復
這是首次報道可以幫助人類(lèi)腦卒中和腦損傷發(fā)生后的大腦恢復的基因突變,是一項具有里程碑意義的研究[9]。
科學(xué)家們甚至已經(jīng)有了抑制CCR5的候選藥物。如果馬拉維若被證明在人體中同樣可以促進(jìn)大腦修復,將是更加令人興奮的發(fā)現,它將“改變游戲規則”[9]。
適應于腰痛、頸肩腕綜合征、肩周炎和變形性關(guān)節炎。
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