基因疗法研究显示出修复青光眼和痴呆造成的损伤的潜力

剑桥大学(University of Cambridge)的科学家在动物研究中表明，基因疗法可能有助于修复青光眼和痴呆等慢性神经退行性疾病造成的部分损伤。他们的方法证明了基因治疗在多基因条件下的潜在有效性，也就是说，没有单一遗传原因的复杂条件。

基因疗法——用健康的基因取代缺失的或有缺陷的基因——在包括莱伯氏先天性黑蒙、脊髓性肌肉萎缩和莱伯氏遗传性视神经病变在内的一些神经疾病中变得越来越普遍。然而，这些情况都是罕见的，而且是单基因的，也就是说，是由单一的缺陷基因引起的。基因治疗在复杂的多基因条件下的应用，构成了神经退行性疾病的大多数，迄今为止一直受到限制。

神经退行性疾病的一个共同特征是轴突运输中断。轴突运输是一种细胞过程，负责关键分子和细胞“构件”(包括线粒体、脂质和蛋白质)进出神经细胞体。轴突是传输信息的长纤维电信号,允许神经细胞与其他神经细胞和肌肉交流。科学家们认为，通过增强患病中枢神经系统的固有神经元过程来刺激轴突运输可能是修复受损神经细胞的一种方法。

改善受损神经细胞轴突功能的两种候选分子是脑源性神经营养因子(BDNF)及其受体原肌凝蛋白受体激酶B (TrkB)。

今天发表在科学的进步,剑桥大学的科学家们表明，使用单一病毒将这两种分子同时传输到神经细胞中，比单独传输任何一种分子在刺激轴突生长方面有更强的效果。他们在两个已知与轴突运输减少有关的神经退行性疾病模型中测试了他们的想法，即青光眼和牛皮病(一种与痴呆有关的退行性疾病)。

剑桥大学约翰·范·吉斯特大脑修复中心的塔斯尼姆·哈提卜博士是该研究的第一作者，他说:“神经细胞的轴突的功能有点像铁路系统，其中的货物是细胞生存和功能所需的基本部件。”在神经退行性疾病中，这个铁路系统可能会受损或堵塞。我们认为，替换两个我们知道能有效协同工作的分子，将有助于更有效地修复这个运输网络，而不是单独传递任何一个分子，这正是我们所发现的。

“这种结合的方法还导致了更持久的治疗效果，这对针对慢性退行性疾病的治疗非常重要。

“而不是使用替换或修复受损的标准基因治疗方法基因我们用这项技术来补充大脑中的这些分子。”

青光眼通常是视神经受损，但并不总是与眼压异常高有关。在一个实验性青光眼模型中，研究人员使用示踪染料来显示青光眼患者眼睛和大脑之间的轴突运输受损。同样，视网膜对光反应的电活动减少表明视力也受到了损害。

哈提卜博士和他的同事使用了病毒载体”- - -基因治疗向大鼠视网膜输送TrkB和BDNF。他们发现，通过观察染料的移动，视网膜和大脑之间的轴突运输得以恢复。视网膜对光的电反应也有所改善，这是视力恢复的关键前提。

接下来，团队使用转基因小鼠培养的目的是模拟tau病，即tau蛋白在大脑中“缠结”的形成。牛皮病见于许多神经退行性疾病，包括阿尔茨海默症疾病和额颞叶痴呆。再一次，染料的注射表明眼睛和大脑之间的轴突运输受到了损害，而这种损害通过病毒载体得到了恢复。

有趣的是，研究小组还发现了小鼠短期记忆可能改善的初步证据。在治疗之前，研究人员对老鼠进行了一项物体识别任务的测试。老鼠被放置在y形迷宫的起点，并在两个臂的末端探索两个相同的物体。过了一会儿，老鼠再次被放入迷宫，但这一次，一只手臂上有一个新的物体，而另一只手臂上有重复物体的副本。研究人员测量了老鼠探索每个物体的时间，看它是否记得上一个任务中的物体。

在病毒载体被注入老鼠的大脑后，这项任务被重复进行，结果显示短期记忆有了微小的改善。虽然这项特别研究的结果并没有达到统计上的显著性——这是一种衡量研究结果有多可靠的方法——但研究人员说他们很有希望，目前正计划进行一项更大的研究来证实这种效果。

澳大利亚眼科研究中心和墨尔本大学的基思·马丁教授在剑桥大学领导了这项研究，他补充说:“虽然这目前是早期研究，但我们相信它有希望帮助治疗神经退行性疾病，迄今为止，这些疾病被证明是难以治愈的。”基因疗法已经被证明对一些罕见的单基因疾病有效，我们希望它对这些更常见的更复杂的疾病也同样有用。”

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