芝加哥——目前的精神分裂症药物能治疗幻觉和妄想等症状,但对思维混乱或执行功能障碍等认知症状几乎无效。因此,许多患者无法工作,需要家人终身照顾,甚至流落街头或出现自杀念头与行为。
西北大学一项新研究在人类和小鼠中发现了一种新的精神分裂症生物标志物,该标志物同时可作为治疗该疾病认知症状的新药物候选物。精神分裂症影响全球0.5%的人口,包括美国约200万人。
“许多精神分裂症患者因认知缺陷而难以融入社会,”通讯作者、西北大学范伯格医学院神经科学、药理学、精神病学与行为科学教授彼得·彭泽斯说,“我们的发现可能通过建立一种基于生物标志物-肽治疗组合的突破性全新治疗策略,解决这些挑战。”
该研究于3月19日发表在《神经元》期刊上。彭泽斯也是范伯格自闭症与神经发育中心主任。
添加合成蛋白可纠正异常脑回路活动
通过分析100多名精神分裂症患者和健康对照者的脑脊液,科学家识别出一种此前未知的、自由循环形式的脑蛋白Cacna2d1。研究发现,与对照组相比,精神分裂症患者中该蛋白信号水平降低,导致脑回路过度活跃或过度兴奋。
研究团队创建了该蛋白的合成版本(命名为SEAD1),并在遗传性精神分裂症小鼠模型中进行了测试。单次向动物脑内注射SEAD1即可纠正异常的脑回路活动以及与疾病相关的行为问题。重要的是,该治疗未引起可观察到的负面副作用,如镇静或运动减少。
“我们的治疗重新打开了一个关键窗口,以重新连接成年大脑中的神经连接,”第一作者、范伯格神经科学研究助理教授马克·多斯·桑托斯说,“大脑可塑性缺失被认为是精神分裂症症状发展的关键因素。重塑突触可能对其他精神疾病(如抑郁症)也有益。”
多斯·桑托斯表示,团队尚不清楚治疗效果持续多久,但计划在未来的实验中研究这一点。研究团队目前正在优化该蛋白,以用于未来针对16p11.2重复综合征患者的临床试验,该综合征与罹患精神分裂症的风险增加十倍相关。
为什么精神疾病的生物标志物如此重要
彭泽斯指出,虽然存在诊断疾病的生物标志物(如糖尿病患者的血糖或心脏病患者的胆固醇),但诊断精神疾病则更加主观。此外,许多潜在药物在临床试验中表现不佳,或因人群生物学多样性而失败。通过在本研究中识别出特定的精神分裂症生物标志物,科学家可以确定最可能对基于SEAD1的肽类药物产生良好反应的患者亚群。
这种生物标志物-治疗组合具有革命性意义,因为它利用生物标志物识别最可能受益的患者,并使用与生物标志物相关的肽类药物治疗这些患者。
“临床试验的成功率将大大提高,治疗效果也会更好,因为你将新药给予真正能对该药物产生反应的人群,”彭泽斯说,“我们的下一步是开发一种血液生物标志物,以识别能够对该治疗产生反应的精神分裂症患者亚群,然后给他们注射这种肽——类似于精神分裂症的‘奥泽匹克’,每周注射一次即可。”
该研究标题为“可溶性α2δ-1在疾病脑脊液中改变,调节网络稳态并挽救神经精神小鼠模型中的缺陷”。其他西北大学研究作者包括马克·P·福雷斯特、埃娃·博姆巴-瓦兹克、苏米尔·德伊、尤安·帕内尔、杰西卡·M·克里斯蒂安森、塞比·L·埃达塞里、布莱尔·L·埃克曼、凯瑟琳·R·拉默特、M·多洛雷斯·马丁-德-萨维德拉、马尔科·马蒂纳和杰弗里·N·萨瓦斯。
该研究由美国国立神经疾病与卒中研究所(资助号5R01NS114977-04)、美国国立精神卫生研究所(资助号5R01MH097216-07、MH135860、MH-094268、MH-107730、MH-129480和MH-136297,均为美国国立卫生研究院下属机构)、斯坦利基金会和RUSK/S-R基金会以及脑与行为研究基金会(资助号32147)提供资助。
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