Cell：新研究揭示导致后天性脑积水的新机制

在一项新的研究中，来自美国麻省总医院的研究人员发现了一种导致最常见形式的后天性脑积水（acquired hydrocephalus）的新分子机制，这有可能为有史以来第一次以非手术方式治疗这种影响到大约一百万美国人的威胁性疾病打开大门。相关研究结果近期发表在Cell期刊上，论文标题为“The choroid plexus links innate immunity to CSF dysregulation in hydrocephalus”。

在这项新的研究中，这些作者在动物模型中发现了大脑感染或出血引发大规模神经炎症反应的一种途径，这种神经炎症反应导致称为脉络丛（choroid plexus）的组织产生脑脊液(CSF)，从而引起脑室肿胀。

论文通讯作者、麻省总医院小儿神经外科医生Kristopher Kahle博士说，“考虑到神经外科充满了巨大的发病率和并发症，找到一种非手术治疗脑积水的方法一直是我们这个领域的最高目标。我们通过全基因组分析方法确定了脑室肿胀的基础机制，这种肿胀发生在后天性脑积水的脑出血或脑感染之后。我们希望这些发现将为治疗脑积水的抗炎药物的批准铺平道路，这可能会改变美国和世界各地无法接受手术的人群的游戏规则。”

全球每500名新生儿中就有一人发生后天性脑积水。它是儿童脑部手术的最常见原因，尽管它可以影响任何年龄的人。在世界上的不发达地区，细菌感染导致这种疾病的最常见原因，由于缺乏手术干预，脑积水对儿童来说往往是致命的。

事实上，唯一已知的治疗后天性脑积水的方法是脑部手术，包括植入一种类似导管的分流器，以排出脑中的液体。但是根据脑积水协会（Hydrocephalus Association）的说法，小儿患者的所有分流器中约有一半在放置两年内失败，需要重复神经外科手术和终生进行脑部手术。

通过破译感染或严重出血后大脑内发生的独特的细胞和分子生物学，这些作者向人类非手术药物治疗迈出了重要一步。这个过程的关键是脉络丛，这个大脑结构经常将脑脊液泵入大脑的四个脑室，以保持该器官在颅内的浮力和无损伤。

图片来自Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.01.017。

然而，感染或脑出血会产生危险的神经炎症反应，脉络丛将脑脊液和来自大脑周边的免疫细胞涌入脑室，从而引起即所谓的“细胞因子风暴（cytokine storm）”，使脑室肿胀。

论文共同作者、麻省总医院神经外科系主任Bob Carter博士解释说，“过去科学家们认为，感染引起的脑积水和脑出血引起的脑积水涉及完全不同的机制。Kahle博士实验室发现，这两种类型的疾病都涉及相同的途径，而且可以利用诸如雷帕霉素（rapamycin）之类的免疫调节剂靶向这种途径。雷帕霉素是一种已被美国食品药品管理局（FDA）批准用于需要抑制免疫系统以防止器官排斥的移植病人的药物。”

这些作者正在继续探索如何将雷帕霉素和其他抑制后天性脑积水中的炎症的药物变成对患者有效的药物治疗。Kahle强调说，“最让我兴奋的是，这种无创疗法可以提供一种方法，帮助那些没有机会接触神经外科医生或分流器的年轻患者。对这些儿童来说，脑积水的诊断不再是致命的。”

参考资料：

Stephanie M. Robert et al. The choroid plexus links innate immunity to CSF dysregulation in hydrocephalus. Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.01.017.