胞外体疗法有望成为中风救星?

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胞外体(exosomes,又称 extracellular vesicles),为平均大小约 30-50 奈米的囊泡,内部包裹糖类、脂质、蛋白质、 DNA、RNA等物质,并将其释放到邻近细胞或其他部位,进而调控生物表现,亦是细胞间沟通的一种方式。透过液态生物活检可以检测胞外体内的生物标记,更进一步应用在癌症、心血管疾病、传染病和中枢神经系统等诊断,或作为药物载体用于疾病治疗。近期一篇发表于《Translational Stroke Research》期刊上的文章,再度开拓了胞外体的临床应用可能性。

临床上第一支治疗中风的药物被批准至今已25年,难以想像的是目前仍旧只有一种药物可用于治疗中风,因此更多的治疗选择是必要的,且对于中风背后的分子机制若能有更深入的了解,将有助于其他治疗方案的开发。University of Georgia(UGA) 的研究团队人员尝试用胞外体治疗缺血性中风的猪只,所使用的猪只模型与严重中风的患者具有相同的神经变性模式。研究团队透过脑部影像纪录收集治疗前后数据,成果令人惊艳,从影像数据可看出缺血性中风的猪只在经过治疗后显示为“几乎完全康复”的结果,即使是在极为严重的中风情况下,也能良好的恢复。

UGA的研究团队指出微创和非手术性的胞外体治疗方式,对于严重中风后的大脑修复及损伤有显著的影响。许多经历中风的患者会有脑部中线位移的现象,由于病灶或是肿瘤会在脑部引起压力或免疫反应,进而造成中线位移的情况。而急性中风会在相当快的时间内发生不可逆转的脑损伤,比如在60秒内对190万个脑细胞造成伤害,因此中风患者需要相当快速的即时处理与治疗。

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该研究数据显示,中风损伤部位附近未经处理的脑细胞会因缺氧而迅速死亡,并触发脑网络的破坏信号引起致死作用。但若透过静脉注射给予胞外体药物,可以让这些药物作用在脑部,并打断中风引起的细胞死亡过程。胞外体在这个治疗方案中,是作为类似抗发炎药物的角色,其与细胞直接接触并阻断自由基对细胞造成的损害。

作者表示为了找出中风后功能性指标的生物标记物,使用MRI纪录了中风后给予临床干预以及未干预的数据。其使用大脑中动脉阻塞(middle cerebral artery occlusion, MCAO)的猪缺血性中风模型,测量15个MRI以及90个功能性参数,并将MRI测量结果与功能性参数相互比对。

在这项观察性研究中,研究小组分析了中风后24小时所拍摄的大脑图像。然后,他们根据猪的步态(gait)、步调(cadence)、步行速度(walking speed)和步幅(stride length)等项目来给予恢复分数。通过记录大脑测量结果与实际功能结果之间的关系,所制作出的新评估量表可以更好地帮助医生预测患者即时的恢复速度。UGA团队的首席研究员Samantha Spellicy表示他们期望透过这样的方式,辅助预估患者的预后。让患者在中风之初接受急诊诊疗时,便可根据标准化的量表评估后续恢复状况并摇整治疗方针,比如量表评估结果为:“患者在三个月内可以有良好复原成果,但在步态的表现上可能不尽理想。”临床医师便可根据评估结果及时地采取更为个人化的治疗,更加改善患者的预后复原情况。

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文 / Alma Wu

Reference:

  1. https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs12975-019-00753-4