针对上运动神经元治疗渐冻症

科学家们首次证明，有可能特异性地修改病变上运动神经元的基因表达，这些神经元是ALS患者中会分解的脑细胞。

这项新的西北医学研究发表在基因治疗这项研究为开发未来的基因替代疗法来治疗这种致命的神经肌肉疾病患者奠定了基础。

用一种无毒的病毒直接注射到运动皮层在对患有肌萎缩性侧索硬化症的小鼠模型进行研究后，科学家们发现它们可以向受损的上运动神经元传递新的基因。这种将DNA从病毒转移到神经元的过程叫做转导。

为了测试转导的可行性，研究小组让病毒传递一种表达绿色荧光蛋白的基因——这种颜色有助于科学家们想象神经元是如何工作的。现在他们知道这种转导策略是有效的，他们将在未来的研究中使用它来传递纠正ALS细胞突变的基因。

重要的是，科学家们能够专门修改基因表达在不干扰运动皮层其他神经元的情况下。无意中操纵其他细胞可能会引发一连串未知的影响。

“大脑非常复杂，有许多不同的细胞，但在渐冻症中，只有一个不同的神经元群表现出最初的脆弱性，并经历渐进性退化，”该研究的主要作者、西北大学范伯格医学院神经学助理教授汉德·奥兹丁勒说。“为了开发有效的治疗策略，我们必须只将基因传递给需要的神经元。这并不容易实现——之前的研究已经成功地诱导了许多不同神经元的广泛但非特异性转导。”

ALS，又称肌萎缩性侧索硬化症，以运动神经元退化为特征，会导致肌肉无力、说话、吞咽和呼吸障碍，最终导致瘫痪和死亡。在之前的研究中，Ozdinler表明，上层运动神经元(也称为皮质脊髓运动神经元)的缺陷可能是疾病的起点，这些神经元从大脑向脊髓发送信息，以激活自愿运动。

在最近的研究中，Ozdinler的团队测试了七种不同的腺相关病毒株。他们发现一种名为AAV2-2的无毒菌株，已经用于帕金森等疾病的临床研究，能够以前所未有的速度将基因传递到受损的上运动神经元。

Ozdinler说:“只要向运动皮层注射一次，基因就会非常特定地传递到上层运动神经元。”“在所有转导的细胞中，大约70%是上运动神经元。如果没有选择性，这将是1%左右。”

研究人员表明，AAV2-2病毒在ALS症状前和症状阶段的模型中都转导了上运动神经元，这表明即使患者开始出现症状，他们最终也可以从基于这项工作的治疗中受益。

Ozdinler说:“这项新研究具有非常重要的临床意义，特别是对于显示上运动神经元缺陷的家族性ALS患者。”

上层运动神经元通过轴突将信息投射到脊髓，轴突是细胞的一个长而分枝的部分，它向其他细胞发送脉冲。被转移到神经元的荧光蛋白使这一过程可见。

“我们看到在渐冻症期间，鞋面受损运动神经元停止与脊髓神经元对话，”Ozdinler说。“在进一步的研究中，我们将研究如何调节基因表达，引入突变基因的正确版本，并改善连通性和运动功能。”