哈佛干细胞研究所(HSCI)的科学家们在八年前开始了一系列研究,今天发表的一份报告可能是开发肌萎缩性侧索硬化症(ALS)或Lou Gehrig病真正治疗方法的重要一步。
哈佛大学干细胞与再生生物学(HSCRB)教授凯文·埃根(Kevin Eggan)及其同事的研究结果也在实验室培养皿和疾病小鼠模型中对人类运动神经元产生了功能相同的结果,这表明在实验室中使用定制的干细胞建立人类疾病模型可能很快就会消除对动物试验的一些需求。
今天发表在《科学转化医学》杂志上的这项新研究表明,已经在临床试验中用于其他目的的化合物可能是治疗ALS的有希望的候选药物。哈佛大学的作者发现,基因干预这些药物的途径,使ALS动物模型的生存时间增加了5- 10%,虽然这距离治愈这种普遍致命的神经退行性疾病还有很长的路要走,“任何ALS患者都会对这种延长的寿命感到兴奋,”Eggan说,他是这种疾病在培养液中概念的先驱。
Eggan实验室的研究生Sophie De Boer是《科学转化医学》这篇论文的第一作者。
这一最新发现有望推动临床研究,这是Eggan实验室在不到一年的时间里发现的第二个重大ALS发现。这位HSCI干细胞生物学家,以及他在麻省总医院和波士顿儿童医院的神经科学和神经病学合作者,正准备对一种已经被批准用于癫痫的药物进行一期临床试验。Eggan和同事们发现,这种药物与ALS患者运动神经元的电兴奋性有关。
在2007年的一篇论文中,Eggan和他的同事证明,神经系统中的背景细胞胶质细胞参与了ALS小鼠模型的运动神经元退化。第二年,研究人员报告说,同样的事情也发生在由患者干细胞制成的人类运动神经元上,并提出前列腺素分子,一组与从疼痛到怀孕等各种炎症有关的物质,可能在神经胶质细胞中发挥作用。
今天,研究人员报告说,他们已经证实,在肌萎缩性侧索硬化症中,胶质细胞中的前列腺素受体发生了变化,通过遗传和化学实验,他们证明了这在肌萎缩性侧索硬化症中发挥了作用。他们进一步报告说,当受影响的受体被阻断时,神经胶质细胞造成的ALS损伤就会减少。
Eggan说,这项最新的研究首先是在培养皿中的人类运动神经元中进行的,然后是在ALS的小鼠模型中进行的,“这项干细胞模型确实可以预测整个动物体内可能发生的事情,它很重要,因为它证明了这确实是ALS治疗的重要目标。”如果我们能够抑制ALS患者的这种受体,我们可能会减缓疾病的进展,这将是一个巨大的进步。”
Eggan说:“肌萎缩性侧索硬化症中攻击运动神经元的神经胶质细胞的一个特征是,它们有更高的前列腺素受体表达。Eggan说,仅仅移除神经胶质细胞中两个受体拷贝中的一个,就能延长“ALS小鼠”的寿命,而“药物的抑制作用不太可能像小鼠的基因敲除那样完全有效”。
Eggan说,对人类干细胞生成的肌萎缩侧索硬化症运动神经元的实验也表明,“如果我们用一种化学物质抑制肌萎缩侧索硬化症细胞中的受体,这些细胞就会失去对运动神经元的毒性。
“对于那些生命受到ALS威胁的人来说,这是一个非常激动人心的时刻,对我的实验室来说也是如此,”Eggan说。“首先,我们最近发现了一条通路,我们认为它对运动神经元内部的退化很重要,现在我们在运动神经元外部的细胞中发现了这条通路。这有可能对ALS患者的病情产生非常重大的影响。”