基于干细胞的癫痫方法可能有助于寻找更好的药

2019-03-11 14:56:36 围观 : 77

  基于干细胞的癫痫方法可能有助于寻找更好的药物来治疗癫痫症

  2013年7月25日

  一种新的以干细胞为基础的研究癫痫的方法已经产生了令人惊讶的发现,这种发现导致一种形式的疾病,并可能有助于寻找更好的药物来治疗各种癫痫症。

  密歇根大学医学院的一组科学家及其同事报告的研究结果使用了一种可称为“盘中癫痫症”的技术。

  通过将癫痫患者的皮肤细胞转变为干细胞,然后将这些干细胞转化为神经元或脑神经细胞,该团队为癫痫创造了一个微型试验场。他们甚至可以通过称为钠通道的小门户测量细胞相互发送的信号。

  在来自患有严重,罕见的癫痫遗传形式的儿童细胞的神经元中,研究人员报告了异常高水平的钠电流活动。他们看到了自发的沟通爆发和“过度兴奋”。这可能会引发癫痫发作。由没有癫痫的人的皮肤细胞制成的神经元没有表现出这种异常活动。

  他们在Annals of Neurology网上报告了他们的研究结果,并进一步研究从其他遗传形式的癫痫患者细胞中创建诱导多能干细胞系。这项工作由美国国立卫生研究院,美国癫痫学会,癫痫基金会和U-M资助。

  这项新研究结果与其他科学家在小鼠体内的研究结果不同 - 证明研究人类癫痫患者细胞的重要性。由于细胞来自患者,它们包含了大多数Dravet综合征患者的标志:SCN1A的一种新突变,即编码关键钠通道蛋白Nav1.1的基因。该突变将通道数量减少到患者大脑正常数量的一半。

  “利用这种技术,我们可以研究非常类似于患者自身脑细胞的细胞,而无需进行脑活检,”资深作者和团队负责人Jack M. Parent,M.D。,U-M神经学教授和VA Ann Arbor医疗系统研究员。 “由于突变,细胞似乎过度补偿了通道的丢失。这些患者特异性诱导的神经元对于模拟癫痫发作并且潜在地筛选药物具有很大的希望。

  随着新论文,家长,博士后刘宇,博士。和他们的合作者,密歇根大学药理学和分子与整合生理学教授Lori Isom博士和密歇根大学杰出大学人类遗传学教授Miriam Meisler博士报告了关于该研究所发生的事情的惊人发现。具有突变的SCN1A基因的Dravet综合征患者的神经元细胞水平。

  他们还证明了这种效应的根源在于基因功能因突变而减少后发生的事情,尽管他们还不知道神经细胞如何或为何过度补偿这种通道的部分丧失。

  并且,他们发现神经元在制造后的最初几周没有表现出过度兴奋的迹象 - 与Dravet综合征患儿在几个月之前经常没有首次癫痫发作的事实一致。

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  “另外,这些细胞培养物中癫痫神经元活动过度的复制表明,神经元中存在不依赖于来自脑内回路的输入的内在变化,”合着者梅斯勒说。

  用于测试药物的平台

  许多Dravet患者对当前的癫痫药物没有反应,因此迫切需要寻找新的选择。他们的生命一直受到SUDEP风险的威胁,癫痫突然无法解释的死亡 - 他们永远不会超过他们的状况,这会延迟他们的发育,往往需要全天候的照顾。

  “与患者家属合作,将我们的钠通道研究转化为儿科疾病,使我们的基础科学工作更加直接和关键,” Isom说,他和Drais综合症基金会的科学顾问委员会一起担任Meisler。

   家长是U-M的综合癫痫计划的共同指导,最近被基金会授予了荣誉。

  该团队正在努力筛选特定化合物,以检测Dravet综合征中的癫痫发作镇静潜力,方法是测试它们对“癫痫症”中细胞的影响。模型。美国国立卫生研究院已经建立了一个经美国食品和药物管理局批准可供研究人员使用的药物库 - 可能允许老年药物的第二次生命治疗与他们最初的预期完全不同的疾病。

  家长和他的同事们希望找出影响钠通道某些方面的药物,看看它们是否可以抑制钠电流并缓解过度兴奋。该团队正在探索使用微电极和钙敏感染料使这一过程更快的新技术。他们还希望利用该模型研究非遗传性癫痫形式的潜在药物。

  家长指出,拥有U-M团队,其中包括诱导多能干细胞生物学专家,钠通道生理学和癫痫遗传学专业知识有助于研究进展。 “癫痫是一种复杂的脑网络疾病,”他说。 “需要基于团队的科学来解决它。”

  患者作为研究团队的一部分

  如果没有Dravet综合征和其他遗传形式的癫痫患者及其父母的参与,U-M团队的研究是不可能的。

  其中100多人加入了国际离子通道癫痫患者登记处,该登记处位于U-M和迈阿密儿童医院,由Dravet综合症基金会和ICE癫痫联盟共同资助。研究人员希望能够在这些患者和其他人参与的情况下对潜在药物进行临床试验。

  同时,患有其他遗传性神经系统疾病的患者也可以通过参与从皮肤细胞中产生诱导神经元的其他努力,帮助U-M科学家更多地了解他们的病情。家长和他的团队与其他几位U-M教员合作,从患有其他疾病(包括共济失调和溶酶体储存疾病)的患者提供的皮肤细胞中创造干细胞系。

  资料来源:密歇根大学卫生系统