肖恩·杜克洛医生在其职业生涯中曾在无数演讲厅后排就座,但很少有演讲能像九年前在魁北克市会议中心的那场一样让他坐直身体。
来自全国各地及海外的学者们聚集在2016年加拿大中风大会首日那个阴云密布的秋日上午,聆听加州大学洛杉矶分校神经学家S·托马斯·卡迈克尔博士阐述他的脑恢复研究。
多年来,许多人都知道,那些遭受脑部"心肌梗塞"的患者一直被灌输着同样残酷的真相:一旦组织因缺氧而死亡,损失就是永久性的,恢复能力有限。
当卡迈克尔描述一种已有数十年历史的HIV药物如何帮助受损细胞重新布线时,杜克洛感到自己越来越激动。
"灵光一闪,"杜克洛告诉《每日邮报》。
"听汤姆·卡迈克尔谈论这些研究表明动物恢复得更好——显著更好——然后意识到他正在使用一种已上市的药物……这是件大事,因为如果你必须从新开发一种药物,过程要比已经通过监管安全步骤的药物长得多。"
中风发生在脑部血流中断时,导致肿胀和脑组织死亡。如果不及时治疗,可能导致死亡和严重残疾。
卡尔加里山脚医疗中心的肖恩·杜克洛医生向《每日邮报》讲述了他领导的首次大规模临床试验,测试药物Maraviroc在中风和脑损伤幸存者中的应用。
这种药物是Maraviroc,2007年首次获批用于阻止HIV侵入健康细胞。卡迈克尔及其同事发现,同一药丸也能消除脑外伤后恢复的自然障碍。
如今,多年后,杜克洛正在领导Maraviroc在中风和脑损伤幸存者中的首次大型临床试验,希望证明一种曾用于对抗病毒的药物也能帮助这个颅内器官自我修复。
这项工作对杜克洛而言意义特殊。年轻时,他亲眼目睹外祖父中风。
当时没有像tPA这样的溶栓药物,家庭医生除了开阿司匹林和建议卧床休息外,几乎无能为力,只能等待病情是否好转。
"如果病情不改善,我们就麻烦了,"杜克洛记得医生当时这样说。
他的外祖父被限制在家中的地下室,无法爬楼梯到生活区。
"我意识到中风致残有多可怕,"杜克洛说。
不久之后,他的另一位祖父经历了短暂性缺血性中风——常被称为"小中风"——一年后又发生了致命的缺血性中风。
"我认为这对我人生的方向产生了相当大的影响,"他谈到自己成为中风神经科学家的历程时说。
在上个世纪的大部分时间里,像卡迈克尔和杜克洛这样的医学生被告知大脑是一个静态器官。西班牙神经科学家圣地亚哥·拉蒙·卡哈尔在1928年宣称,对成年人而言,"一切可能死亡,没有什么可以再生。"
但到了1990年代,恢复的迹象开始出现。"1996年,我开始攻读博士学位,"杜克洛说,"一位研究生给我看了这些幻灯片,显示神经元在脊髓被切断后重新生长。"
加州大学洛杉矶分校格芬医学院神经科主任S·托马斯·卡迈克尔博士发现,阻断CCR5受体的HIV药物Maraviroc能够显著增强中风或脑损伤后的恢复能力。
美国疾病控制与预防中心报告显示,比较2011-2013年和2020-2022年的病例,18-64岁人群的中风发病率增加了约15%。
"那是我第一次意识到大脑和脊髓并非不可改变——事物正在变化,"杜克洛说。
几年前,卡迈克尔在华盛顿大学医学院担任住院医师时,开始探究发生了什么。
他的实验表明,受伤后存活的神经元会萌发出新的连接,试图替代失去的部分。
"我当时正在进行研究轮转,希望将我在博士期间学到的工具应用到中风后成年人大脑可塑性研究中,"卡迈克尔告诉《每日邮报》。这些工具包括直接测量和量化大脑连接。
"我在中风啮齿动物模型中做了这项研究,确定中风附近的大脑形成了新的连接。在此之前,该领域的大部分工作只是对大脑切片进行染色,以标记更具可塑性或更灵活的神经元,"他说。
这些证据挑战了数十年的教条。
多年后,作为加州大学洛杉矶分校格芬医学院神经科主任,卡迈克尔一直在研究脑再生和中风影响,此时一个关键转折点出现了。
一位同事、记忆研究员阿尔西诺·席尔瓦博士发现,一种名为CCR5的受体意外地参与了学习和可塑性。
席尔瓦发现,阻断或减少白细胞表面的这种蛋白质实际上改善了记忆。
卡迈克尔随后的研究表明,中风后大脑会增加CCR5的产生。它非但没有帮助,反而像刹车一样,在恢复刚开始时就关闭了新连接的生长。
他想,如果能解除这个刹车,恢复可能会持续更长时间。
巧合的是,CCR5蛋白在另一个领域早已广为人知:HIV。病毒将其用作进入细胞的门户。Maraviroc被开发出来阻断这一入口,保护免疫系统。
在2019年2月发表在《细胞》杂志上的一篇论文中,卡迈克尔解释了这种药物如何也增强了小鼠的康复过程。用Maraviroc治疗的动物失去的树突棘(在神经元之间传递信息的微小结构)更少,并生长出更多新的轴突投射(连接大脑运动区域的纤维)。
对杜克洛而言,观看卡迈克尔在魁北克的研究报告,阅读这篇论文的时刻,正是科学转变为可能性的时刻。
"这是个改变游戏规则的东西,"他当时回忆道,"它真的可以为这些需要额外助力才能完成康复的患者加油提速。"
起初,杜克洛没有联系卡迈克尔。Maraviroc的结果更多是概念验证而非确凿事实,而他建立和运行临床试验的经验主要集中在机器人和脑刺激方面。这并不合适。
但当他帮助建立CanStroke(一个全国性的加拿大临床试验网络)时,随着各种要素的就位,合作变得水到渠成。
"我接到一位加州大学洛杉矶分校神经科医生的电话,他说,'嘿,我们认为你们的网络可以运行这项试验。'于是,那一刻,我召集了CanStroke整个加拿大团队,说'我们认为我们可以做到。大家同意吗?'"
如今,他的团队已招募了46名患者,计划招募120名。该试验采用双盲设计——临床研究的黄金标准,医生和参与者都不知道谁在服用药物或安慰剂——并将持续两年。
杜克洛乐观地认为,他们将能够记录Maraviroc的CCR5阻断益处,为中风患者提供潜在的改变生命疗法。
他谈到了在以色列进行的一项名为特拉维夫脑急性中风队列(Tabasco)的观察性研究,该研究确定了68名至少有一个CCR5受体自然突变副本的中风幸存者。
"中风或脑损伤后,他们走路更好,平衡更好。最终,如果没有CCR5受体,他们的活动能力会显著改善,"杜克洛说。
"而这一假设——即没有CCR5受体,或用Maraviroc阻断它,会增加你的学习能力,使你学得更好、更快。"
卡迈克尔研究中的热图颜色代表小鼠大脑损伤后炎症的强度,红色/橙色表示大量炎症,蓝色/绿色表示较少炎症。
中风症状通常通过四字母缩写FAST来记忆。患者的面部可能一侧下垂,可能难以举起双臂并言语含糊。及时治疗短暂性脑缺血发作(TIA)或轻微中风至关重要,因为它可以大幅降低更致命的重度中风风险。
根据《纽约时报》报道,加拿大试验中的一名参与者、62岁的德布拉·麦克维恩自2024年3月遭受严重中风导致左侧瘫痪以来,已显示出明显改善。
尽管麦克维恩在试验进行一年后仍主要依赖轮椅,但她报告说自己的大脑正在重新布线。
她现在可以冲咖啡并在左手举起一磅重的物体,这些在几个月前还不可能做到的事情,因为她的"手指不再感觉不属于我了"。
麦克维恩也可以自己推着轮椅穿过家,戴上支架小心地走上楼梯,但在研究结束前,她不会知道自己是否服用了Maraviroc还是安慰剂。
她的案例说明了利害关系:每年近80万美国人经历中风,数十万人因事故或暴力遭受创伤性脑损伤。
但Maraviroc绝不是潜在的奇迹疗法。卡迈克尔承认它有局限性,特别是其穿过血脑屏障的能力较差。
无论如何,他的主要重点不是推广单一药物,而是将Maraviroc作为一种工具,了解大脑的恢复机制,并开发更有效的未来选择。
卡迈克尔的实验室随后发现了另一种能增强小鼠运动再生的药物,但此类发现需要数年的艰苦研究才能从有希望的"神经康复药丸"转变为FDA批准的治疗方法。尽管如此,潜力是巨大的。
但在杜克洛的试验完成之前,患者和医生都将继续等待,看近十年前在那座闪闪发光的玻璃会议中心的灵光一闪是否真能照亮一条新的康复之路。
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