胞外體療法有望成為中風救星?

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胞外體(exosomes,又稱 extracellular vesicles),為平均大小約 30-50 奈米的囊泡,內部包裹醣類、脂質、蛋白質、 DNA、RNA等物質,並將其釋放到鄰近細胞或其他部位,進而調控生物表現,亦是細胞間溝通的一種方式。透過液態生物活檢可以檢測胞外體內的生物標記,更進一步應用在癌症、心血管疾病、傳染病和中樞神經系統等診斷,或作為藥物載體用於疾病治療。近期一篇發表於《Translational Stroke Research》期刊上的文章,再度開拓了胞外體的臨床應用可能性。

臨床上第一支治療中風的藥物被批准至今已25年,難以想像的是目前仍舊只有一種藥物可用於治療中風,因此更多的治療選擇是必要的,且對於中風背後的分子機制若能有更深入的了解,將有助於其他治療方案的開發。University of Georgia(UGA) 的研究團隊人員嘗試用胞外體治療缺血性中風的豬隻,所使用的豬隻模型與嚴重中風的患者具有相同的神經變性模式。研究團隊透過腦部影像紀錄收集治療前後數據,成果令人驚艷,從影像數據可看出缺血性中風的豬隻在經過治療後顯示為「幾乎完全康復」的結果,即使是在極為嚴重的中風情況下,也能良好的恢復。

UGA的研究團隊指出微創和非手術性的胞外體治療方式,對於嚴重中風後的大腦修復及損傷有顯著的影響。許多經歷中風的患者會有腦部中線位移的現象,由於病灶或是腫瘤會在腦部引起壓力或免疫反應,進而造成中線位移的情況。而急性中風會在相當快的時間內發生不可逆轉的腦損傷,比如在60秒內對190萬個腦細胞造成傷害,因此中風患者需要相當快速的即時處理與治療。

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該研究數據顯示,中風損傷部位附近未經處理的腦細胞會因缺氧而迅速死亡,並觸發腦網絡的破壞信號引起致死作用。但若透過靜脈注射給予胞外體藥物,可以讓這些藥物作用在腦部,並打斷中風引起的細胞死亡過程。胞外體在這個治療方案中,是作為類似抗發炎藥物的角色,其與細胞直接接觸並阻斷自由基對細胞造成的損害。

作者表示為了找出中風後功能性指標的生物標記物,使用MRI紀錄了中風後給予臨床干預以及未干預的數據。其使用大腦中動脈阻塞(middle cerebral artery occlusion, MCAO)的豬缺血性中風模型,測量15個MRI以及90個功能性參數,並將MRI測量結果與功能性參數相互比對。

在這項觀察性研究中,研究小組分析了中風後24小時所拍攝的大腦圖像。然後,他們根據豬的步態(gait)、步調(cadence)、步行速度(walking speed)和步幅(stride length)等項目來給予恢復分數。通過記錄大腦測量結果與實際功能結果之間的關係,所製作出的新評估量表可以更好地幫助醫生預測患者即時的恢復速度。UGA團隊的首席研究員Samantha Spellicy表示他們期望透過這樣的方式,輔助預估患者的預後。讓患者在中風之初接受急診診療時,便可根據標準化的量表評估後續恢復狀況並搖整治療方針,比如量表評估結果為:「患者在三個月內可以有良好復原成果,但在步態的表現上可能不盡理想。」臨床醫師便可根據評估結果及時地採取更為個人化的治療,更加改善患者的預後復原情況。

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Reference:

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