研究人员首次能够观察到儿童关节炎患者发炎关节中的情况,这为为何治疗对不同儿童产生不同效果提供了见解。
伯明翰大学、伦敦大学学院(UCL)、大奥蒙德街医院(Great Ormond Street Hospital)和伯明翰儿童医院(Birmingham Children’s Hospital)的研究人员进行了一项开创性研究,揭示了导致儿童关节炎的关键线索。借助尖端技术,科学家们首次揭开了炎症发生时关节内部细胞和信号的独特结构。
这项新研究发表在《科学转化医学》(Science Translational Medicine)上,探讨了由免疫系统错误攻击关节引发的儿童关节炎。幼年特发性关节炎(Juvenile Idiopathic Arthritis, JIA)在英国影响超过一万名儿童。这种疾病会导致关节肿胀、僵硬和疼痛,持续数年甚至数十年,最终造成关节损伤和长期残疾。尽管已有治疗方法可以控制病情,甚至在某些情况下实现缓解,但尚无治愈方法。找到适合每位患者的治疗方案需要时间,而治疗对不同儿童的效果差异表明个体之间存在尚未完全理解的隐性差异。
加深科学界和临床界对这一疾病的了解,对于发现更有效的治疗方法至关重要。而在幼儿中进行活检提供了一种新的研究途径。与患有关节炎的儿童家庭合作为这项研究打开了大门,这些家庭倡导研究潜力,并认为该程序相较于长期忍受慢性炎症性疾病而言是可以接受的。
在这项世界首创的研究中,当儿童接受关节注射药物时,研究人员从关节内膜收集了微小组织样本。随后,这些样本通过先进的成像技术和基因分析技术进行了分析。高分辨率的关节图谱揭示了不同年龄段儿童之间的差异,以及严重病例中的细胞变化。这些独特的细胞指纹可能帮助研究人员理解为何某些药物对部分儿童效果更好,而对其他儿童则不然。儿童关节炎患者的关节与成人明显不同,这表明有必要更好地理解儿童关节炎。
“寻找更好的方法预测哪些药物对特定儿童有益,将使我们能够更快、更有效地治疗疾病。”伯明翰大学风湿病学教授兼该研究首席研究员亚当·克罗夫特教授(Professor Adam Croft)表示。
“我们知道,对于家庭和年轻人来说,找到最适合他们关节炎的药物是多么令人沮丧。找到更好的方法预测哪些药物对特定儿童有益,将使我们能够更快、更有效地治疗疾病。为了实现这一目标,我们首先需要了解构成关节内膜的细胞类型,即炎症发生的地方。有了这些知识,我们现在可以开始应对下一个挑战,即确定这些关节组织中的细胞指纹如何帮助我们预测哪种药物效果最好,从而确保我们在正确的疾病阶段为正确的孩子提供正确的药物。”伯明翰大学风湿病学教授兼该研究首席研究员亚当·克罗夫特教授解释道。
MAPJAG研究参与者,奥雷莉亚(Aurelia)
参与研究的一名儿童是来自伦敦的奥雷莉亚,她在度假期间膝盖受伤后被诊断出患有关节炎。
“奥雷莉亚是一个热爱运动的孩子,喜欢艺术、戏剧、音乐和芭蕾。我们在度假时注意到她的膝盖疼痛和肿胀。我们以为可能是她玩耍时受伤了,但当这种情况没有好转并且她难以行走时,我们意识到还有其他问题。她被转诊至大奥蒙德街医院的风湿病团队,确诊为关节炎。考虑到她非常活跃,这对我们来说是一个不小的震惊!”
“他们建议在全麻下为她的膝盖注射类固醇以缓解症状。团队询问我们是否愿意让她参与这项研究,并在同时收集一些组织样本。”
“我们非常希望她能参与,因为儿童关节炎仍有许多未知之处,并非所有治疗方法都有效。鉴于她已经接受了麻醉,且这不是额外的手术,这对研究人员来说是一个很好的机会来采集样本并更好地研究这种疾病。我们希望这项研究能够帮助其他像我们这样的家庭,”奥雷莉亚的母亲艾米丽(Emily)解释道。
“与其依赖通常无法准确反映关节内部状况的血液检测,我们现在可以直接分析不同类型的儿童关节炎和不同年龄段的关节内膜。”伦敦大学学院大奥蒙德街儿童健康研究所儿科风湿病学顾问露西·韦德伯恩教授(Professor Lucy Wedderburn)表示。
“这项研究代表了我们在与患有关节炎的儿童和年轻人合作方面的一个重大进展,这是团队的巨大努力成果。我们不再需要依赖常常无法准确反映关节内部状况的血液检测,而是可以直接分析不同类型的儿童关节炎和不同年龄段的关节内膜。我们的研究结果表明,与年长儿童相比,年幼儿童的关节中有不同类型免疫细胞入侵。儿童关节炎样本与成人样本不同,其免疫细胞、血管和结缔组织细胞的组成各异。这表明治疗可能需要根据年龄进行调整,并说明了为何不能简单地将成人研究扩展到儿童关节炎的理解中。”韦德伯恩教授补充道。
这项研究得到了医学研究委员会、Versus Arthritis、国家卫生与护理研究所(NIHR)、大奥蒙德街医院慈善机构等资助,并通过国家卫生与护理研究所(NIHR)伯明翰生物医学研究中心(BRC)实施。
“关节炎患者不应仅仅被视为他们的疾病。每个人都应作为个体受到全面对待,当然也包括患有关节炎的儿童和年轻人。”Versus Arthritis研究总监露西·唐纳森(Lucy Donaldson)表示。
“我们非常自豪能够投资于像MAPJAG这样真正创新的研究,它帮助我们更好地理解年轻关节炎患者之间的个体差异。”
“MAPJAG团队的研究结果清楚地表明,儿童和年轻人并不是小号的成年人,而是具有不同的‘细胞指纹’。重要的是,团队还展示了这一点会随着年龄变化。这些发现为所有家庭带来了真正的希望,表明我们可以更早、更好地为患有关节炎的年轻人提供支持,让他们过上自己选择的生活。”
一项由医学研究委员会合作伙伴奖资助的更广泛计划——儿童关节炎组织研究(Tissue Research in Childhood Arthritis, TRICIA)——支持了多中心关节组织研究所需的基础设施。未来,希望更大规模的研究能够涉及更多中心,从而让研究人员深入挖掘剩余的问题,例如如何为个体患者量身定制最佳治疗方案。
推动这项研究的关键人物之一是伯明翰妇女和儿童医院NHS基金会信托(Birmingham Women’s and Children’s NHS Foundation Trust)的研究员埃斯拉姆·阿拉比博士(Dr Eslam Al-Abadi),他不幸在论文发表前去世。他对改善儿童关节炎患者护理的努力得到了深切的感谢。
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