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医疗技术

刺激迷走神经治疗免疫疾病 20年来有何进展?

来源:环球医学编写    时间:2017年06月29日    点击数:    5星

在药物、手术这些传统方式都无法治愈疾病时,人们会另辟蹊径开创新的治疗方式来改善患者的生存状况。这些新疗法中有很多或者有点作用,或者没有效果,总之在一次次临床试验中无法取得预想中的惊人效果。开辟新的疗法不仅需要科学家经过多年的钻研和试验,也需要勇于投入到临床试验中的患者。你能想象每天6次电击自己的迷走神经是怎样的体验吗?

“1分钟内,喉咙轻微震颤、说话声音发抖。”这是荷兰阿姆斯特丹市的Katrin的回答。自从5年前参与到“迷走神经刺激疗法”治疗类风湿性关节炎的临床试验后,Katrin每天6次,无论在做什么,她都要停下手头的事情,从衣兜里掏出一块小磁铁,用它触碰锁骨下面的植入设备,通过释放大概一毫安的脉冲电流来刺激她的迷走神经。

虽然电击迷走神经的方式听起来有些不可思议,但实际上从上世纪90年代起,“迷走神经刺激疗法”的技术就已被用于治疗癫痫,本世纪初又开始应用于治疗抑郁症。迷走神经是一束从脑干沿脖颈向下,连接着包括心脏和消化道在内的重要器官的神经。近20年来,有关神经与免疫系统关联的研究从未停止。

Kevin Tracey是美国费恩斯坦医学研究所(Feinstein Institute for Medical Research)的一位神经外科医师,他认为迷走神经是神经系统和免疫系统连接中的重要一环,并表示电刺激法可能是一种较好的自体免疫疾病(红斑狼疮、克罗恩病等)疗法。因为他认为电击迷走神经可以控制人体炎症。如果能进一步在临床中证实这一疗法的作用,将开启“取代药物治疗诸多疾病”的重大革命。

Tracey最初走上神经免疫学道路纯属偶然。1998年,他正在研究一种编号为CNI-1493的试验性药物,它能通过降低一种名叫TNF-α(tumour-necrosis factor-α,肿瘤坏死因子α)的强效免疫蛋白的浓度来抑制动物的炎症。有一天,Tracey突发奇想将它注射进实验大鼠的脑中。他本想观察这种药物是否能在中风时降低脑中的TNF-α浓度,但实验结果表明,脑中的CNI-1493降低了大鼠全身的TNF-α产量,且比直接向血液注射强大约10万倍。于是,Tracey推测这种药物在神经信号上起了作用。

Tracey经过观察将可能产生作用的神经锁定在迷走神经。为印证自己的猜测,Tracey先向大鼠脑中注射CNI-1493,几分钟后,他切断这条神经,随后发现药物的显著效果消失了,这使他更加确信自己的推断。于是,Tracey进行了一个关键实验:他向大鼠注射了致死剂量的内毒素(可在动物中造成炎症和器官衰竭)。这种毒素的效果大致与人类的败血性休克一致。然后,Tracey用电极刺激了实验动物的迷走神经。接受电刺激的大鼠血液中的TNF-α含量只有未受电刺激大鼠的四分之一,而且没有发生休克。

Tracey意识到刺激迷走神经能阻断TNF-α和其它引发炎症的分子含量骤升,如能应用于临床治疗,将产生巨大的医用价值。但Tracey需要先搞清楚它的作用原理和可能的副作用。

在接下来的15年里,Tracey的团队进行了一系列动物实验来探究迷走神经刺激的作用位置和机理。这些实验似乎表明,当迷走神经受到电击时,一个神经信号会向下传导到腹部,然后经由另一条神经进入脾脏。他们发现,进入脾脏的神经会释放一种名叫去甲肾上腺素的神经递质,可以直接向脾脏中的T细胞(一种白细胞)传递信息。受到刺激时,T细胞会释放另一种神经递质乙酰胆碱,后者会与脾脏中的巨噬细胞结合。当动物接触到内毒素时,向血液循环大量释放TNF-α的通常就是这些免疫细胞,但暴露于乙酰胆碱则会抑制巨噬细胞释放这种炎症蛋白。Tracey的研究成果为此前数十年的研究带来了新意义。

与此同时,上世纪八、九十年代,纽约罗彻斯特大学的神经解剖学家David Felten在数种动物中拍摄到了神经元-T细胞混合突触的显微图像,它们不仅如Tracey所发现的那样存在于脾脏中,在淋巴结、胸腺和肠道中也有分布。这些神经元都属于交感神经系统,负责调节机体对某些应激源的反应。Felten观察到,这些交感神经元会通过释放去甲肾上腺素来刺激与之相配的T细胞,而且这个刺激往往都是用于减弱发炎的。这一发现与Tracey的猜想不谋而合。

不断有新的发现似乎能为Tracey的猜想提出佐证,然而寻找迷走神经和脾脏中刺激T细胞的神经之间的连结,迄今为止仍然一无所获。很多科学家质疑刺激迷走神经治疗免疫性疾病的可能性,也担心可能产生的副作用。

目前,接受迷走神经刺激治疗癫痫或抑郁的患者可能会面临一些副作用,比如喉头疼痛、僵硬和声音发紧。在刺激自己的迷走神经时,Katrin也感到了轻微的症状。电击迷走神经也可能会造成心率减缓、胃酸分泌增加等作用。

第一轮对迷走神经刺激疗法治疗风湿性关节炎的试验由Paul-Peter Tak监督进行,他是阿姆斯特丹大学和英国一家医药公司的风湿病学家。在几年的时间里,18位类风湿性关节炎患者被植入了刺激器,其中就包括Katrin。

在6周中,她和另外11位受试者发现症状有所减轻。进一步化验表明,他们血液中的炎症因子(比如TNF-α和白细胞介素-6)都降低了。这些改善在关停刺激器14天后消失,然后又在重启刺激器后恢复。虽然刺激器使她的关节好转了很多,但Katrin不能停止抗炎和抗风湿药物。

与Tracey团队一样致力于揭示迷走神经刺激术的其他研究团队发现:和大鼠不同,一些人类可能对这项技术有抗性。迄今为止的小规模临床试验也表明,一些人对迷走神经刺激没有反应。最好能在给患者植入刺激器前确定谁能取得较好的疗效。

尽管迷走神经刺激疗法能否治疗炎症性疾病还有待验证,电疗抗炎作用背后的神经回路也尚未清晰,但其在医学领域的潜力势不可挡。截至目前,接受过临床试验的人数总共只有25名,但自体免疫疾病患者已经开始注意到这种新疗法了。类风湿性关节炎和克罗恩病的治疗手段都有一定风险,也未必对每个人都有效。会有越来越多像Katrin一样“无路可走”的患者愿意尝试这种疗法。

 

(环球医学编辑:石 岩)

 

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