来源:【人民日报中央厨房-民生无小事工作室】
2月5日,国际学术期刊《自然》(Nature)发表了一项由中国团队主导完成的研究成果。昌平实验室领衔科学家刘河生教授团队首次揭示帕金森病的核心致病环路,是一个由大脑皮层功能区和脑深部核团共同构成的大规模网络,称为“躯体认知环路”。这个环路把认知、运动和身体状态联系起来,有望解释帕金森病患者所经历的广泛症状。
基于这一理论突破,团队利用自主研发的精准脑环路刺激系统,产生脉冲磁场对疾病环路进行无创的刺激治疗。临床试验结果显示,在治疗两周后,55.5%的帕金森病患者运动症状得到显著改善,相比刺激传统的大脑运动皮层,疗效提升2.5倍。这一工作可能为500多万中国帕金森病患者提供更安全、有效且可及的新型无创治疗方案,标志着我国在该领域实现了从理论原创到临床落地的全链条跨越。
破局传统认知:解码“环路失调”致病核心
传统观点认为,帕金森病的症状主要与大脑深部特定核团(如基底节)的病变有关。然而,刘河生团队通过对超过800例人脑影像数据的深入分析,发现帕金森病的根源在于一个更宏观的“环路”失调,即脑深部核团与大脑皮层“躯体认知网络”的连接出现病理性的异常增强。
“躯体认知网络负责行动的规划、协调,并与大脑前额叶的认知功能区域相连接。”刘河生指出,“它的异常是导致患者运动迟缓、僵硬、震颤乃至部分非运动症状的核心机制。”这一发现,从根本上更新了该领域对帕金森病背后脑网络机制的认识。
更关键的是,研究证实:目前所有已知对帕金森病有效的治疗手段,无论是已应用数十年的左旋多巴药物、需要开颅手术的脑深部电刺激(DBS),还是新兴的聚焦超声(磁波刀)和无创磁刺激,其起效的共同点,都在于“改善了这个环路的异常强连接”。
刘河生在接受《民生周刊》记者采访时详细解释了这一过程:“我们总结了数百位DBS手术患者的数据,发现那些效果好的手术靶点,都紧密连接到我们发现的躯体认知网络。电生理实验也证实,刺激脑深部核团,皮层上产生响应的地方也正是这个躯体认知网络。” 团队进一步通过药物冲击实验观察到,服用左旋多巴后,患者脑内的异常连接“马上就下调了”。对于聚焦超声治疗,回顾性分析显示,毁损部位越接近该网络的关键连接点,疗效就越好。
“所有这些证据都告诉我们,过去我们不完全了解的DBS、药物等的环路作用机制,现在看来就是改善了躯体认知环路的连接。”刘河生总结道,“这让我们把以往看似不同的治疗手段,在同一个理论框架下统一了起来。”
自主技术攻坚:无创调控实现精准施治
理论的突破直接催生了治疗技术的革新。既然明确了皮层上的“躯体认知网络”是关键节点,团队便致力于研发能对此进行精准无创调控的设备。
刘河生介绍了技术演进:“以前用进口导航系统,昂贵且耗时。现在我们有了完全自主的技术。”团队研发的高精度导航系统,可基于每位患者自身的精准脑网络图谱,将刺激能量以毫米级精度送达目标区域。
随后开展的随机双盲临床试验已经取得振奋人心的结果:36名患者中,接受针对“躯体认知网络”靶点刺激的患者组,仅两周治疗后,有效率高达55.5%;而刺激传统运动皮层的对照组,有效率仅为22.2%。“疗效提升了2倍多,”刘河生说,“进一步的影像学分析发现,利用无创的磁脉冲刺激躯体认知环路,和药物及DBS作用的机制是一样的,都是显著下调了环路的异常连接,再次证实了我们的理论。”
对于患者而言,这种新疗法意味着更优的治疗选择。刘河生特别强调了早期干预的重要性,“帕金森病是神经退行性疾病。如果等到晚期,多巴胺能神经元损失殆尽,就很难做逆转性工作。早期应用,或许能延缓甚至改变疾病进程。而且无创治疗的代价低,患者下决心更容易,不像做手术那么难。”
成果加速落地:创新脑疾病治疗新路径
这项研究被刘河生视为一个完整的科研“闭环”:“从理论发现到仪器研发,再到临床应用,我们在帕金森病上的工作应该说形成了一个闭环。”
视频资料显示,接受该疗法的患者在治疗后,起步困难、转身僵硬、震颤等症状得到迅速而明显的改善。一次治疗可维持数月,且随着持续治疗,有累积改善效应。目前,搭载该核心技术的国产精准脑刺激系统已获得国家药品监督管理局颁发的二类医疗器械注册证。团队正与河南省人民医院、湘雅医院等多家医院合作,开展更大规模的多中心临床试验,并已经启动申报三类医疗器械注册证,加速该成果临床转化,以期为全国500多万名帕金森患者提供新的治疗方法。
展望未来,刘河生指出了更广阔的前景:“这项工作更新了脑科学领域对帕金森病环路的认识,下一步我们在阿尔茨海默病(AD)、孤独症谱系障碍(ASD)上能不能快速形成闭环?最难的还是疾病环路的确认,因为每个复杂症状的背后,都有相应的环路病变。如果能够清楚导致某一症状的功能环路,现有的治疗设备和技术就有可能马上推广到新病症的治疗。”这预示着,我国在脑疾病精准无创治疗领域,已开辟出一条具有普遍方法论意义的创新道路。
昌平实验室主任、中国科学院院士谢晓亮表示:“此项由中国科学家主导、依托昌平实验室这一国家战略科技力量,通过大团队联合攻关所带来的突破,不仅是响应国家在生物医药新赛道‘跑出加速度’号召的生动实践,也为全球神经退行性疾病患者带来了新的希望。让技术突破尽快进入临床应用,让更多百姓受益,是我们肩上的重担,也是我们最大的愿望。”
(《民生周刊》记者 畅婉洁)
编辑:李杨诗宇
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