光遗传学的临床尝试


NeuroTimes | Jan. 25, 2016


Credits: nature.com


虽然现在有不少人已经在尝试使用optogenetics(光遗传学)进行临床治疗,但明显存在很多未解决的问题:怎么把opsin蛋白表达在人体细胞里,长期安全性如何,植入什么样的发光设备。可以预期,这将是非常具有挑战性的工作,也有很长的路要走。

但最近的临床试验似乎给了另一条把optogenetics应用于临床的路,那就是在optogenetics的指导下,结合经颅磁刺激(TMS)进行临床治疗。TMS是利用脉冲磁场在中枢神经系统产生感应电流、激活神经元、引起轴突内的微观变化,导致电生理和功能的改变。TMS与optogenetics相似性在于,都是对神经活性的外界干预,各有其优缺点与适用范围。最近,意大利开始了世界上第一项在optogenetics指导下,进行的可卡因戒毒临床试验。

由于之前有研究发现,吸毒大鼠的前边缘皮层(prelimbic cortex)活性降低,使用optogenetics激活这个区域后,寻找毒品的行为减少。于是这个意大利的临床试验就在人身上进行了探索,把optogenetics换成了TMS。由于人与大鼠的相似性,人的背外侧前额叶皮层(dorsolateral prefrontal cortex,DLPFC)执行与大鼠前边缘皮层类似的功能,而且定位于人脑表面,易于TMS刺激。结果也很喜人:69%TMS治疗的患者在治疗期间没有复吸,而药物治疗的对照组只有19%。10个药物治疗组的人转入TMS组后,药物治疗时原本有8个复吸,经过TMS治疗只有3个复吸。

实验结果不仅说明对DLPFC的激活有潜力治疗毒品成瘾,也进一步确认了之前在大鼠身上的optogenetics结果。尽管第一步的临床试验还有各种各样的不足之处,但Karl Deisseroth认为,这个实验为optogenetics的临床应用带来光明。单纯的药物治疗和脑部刺激经常带来脱靶效应(作用的靶点与想象的不一致),但将精确性更高的optogenetics和神经回路机制,与精确度没那么高、但临床更可行的治疗方法结合起来,用optogenetics指导治疗,会实现更好的效果。




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