嬰兒痙攣癥 (IS) 是一種嚴(yán)重的嬰兒癲癇綜合征，占嬰兒出生后第一年所有癲癇病例的 50%。目前針對這種疾病的治療選擇有限，大多數(shù)受影響的嬰兒長大后會出現(xiàn)發(fā)育遲緩、智力障礙和其他類型的嚴(yán)重癲癇。一項突破性的研究由 Gordon 和 Mary Cain 兒科神經(jīng)病學(xué)研究基金會實驗室主任、德克薩斯兒童醫(yī)院 Jan 和 Dan Duncan 神經(jīng)病學(xué)研究所研究員、貝勒醫(yī)學(xué)院教授 John Swann 博士的實驗室進(jìn)行。發(fā)現(xiàn)在 IS 患者和動物模型的大腦中，胰島素生長因子 -1 (IGF-1) 及其下游信號傳導(dǎo)的水平降低。此外，他們發(fā)現(xiàn)向 IS 動物模型施用 IGF-1 類似物成功地消除了痙攣和異常的大腦活動。這項令人興奮的研究發(fā)表在神經(jīng)病學(xué)年鑒，有可能改變嬰兒痙攣嬰兒的治療格局。
Swann 博士是癲癇研究領(lǐng)域的領(lǐng)先專家，幾年前，他的團(tuán)隊的開創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致 FDA 批準(zhǔn)治療結(jié)節(jié)性硬化癥患者的嚴(yán)重癲癇。他和他的團(tuán)隊對研究嬰兒痙攣有著長期的興趣和經(jīng)驗，這是一種每年在美國大約 2500 名嬰兒中被診斷出的癲癇癥。
早期腦損傷會降低 IGF-1 水平并損害 IGF-1 信號通路
“之前有報道稱，患有腦部異常的 IS 患者的腦脊液中 IGF-1 水平較低，基于該研究，我們有興趣調(diào)查 IS 動物和患者大腦中的 IGF-1 水平是否發(fā)生改變”斯旺說。
在他們的調(diào)查中，該團(tuán)隊使用了一種成熟的方法來誘導(dǎo)嚙齒動物的自發(fā)性癲癇痙攣。這種方法于 2008 年在 Swann 實驗室開發(fā)，涉及將河豚毒素 (TTX) 慢性輸注到嬰兒大鼠大腦的皮質(zhì)中，這會導(dǎo)致輸注部位受傷并導(dǎo)致痙攣，這與在 IS 患者中看到的幾乎相同.
“正如腦損傷后所預(yù)期的那樣，我們看到 TTX 輸注部位的非神經(jīng)元支持細(xì)胞(又名膠質(zhì)細(xì)胞)中 IGF-1 水平升高。然而，我們最感興趣的是 IGF 顯著和廣泛的下降-1 在鄰近或遠(yuǎn)離 TTX 注射部位的大腦區(qū)域的皮質(zhì)神經(jīng)元中表達(dá)——這是一種以前從未報道過的現(xiàn)象，”斯旺說。
接下來，該團(tuán)隊研究了從患有圍產(chǎn)期中風(fēng)并接受手術(shù)以控制其頑固性癲癇發(fā)作的 IS 患者的切除皮質(zhì)組織。結(jié)果與他們在 IS 動物身上看到的非常相似。
“更重要的是，我們發(fā)現(xiàn)這種 IGF-1 皮質(zhì)水平的降低對 IS 動物模型產(chǎn)生了重大影響，因為它抑制了 IGF-1 分子信號通路的整體活性，這些信號通路調(diào)節(jié)涉及早期大腦發(fā)育和神經(jīng)元功能的許多重要生物過程，”斯旺實驗室的博士后研究員，該研究的第一作者 Carlos Ballester-Rosado 博士說。
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