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癲癇不只是一場電風暴:cGAS免疫路徑浮現治療契機
人類腦組織與Dravet症候群小鼠研究把神經元釋出的DNA、微膠細胞發炎和反覆癲癇串成一條路徑;抑制cGAS可減輕小鼠發作表型,但距離臨床治療仍有關鍵問題待解。
抗癲癇藥物主要設法壓低神經元的異常放電,然而約三分之一患者即使嘗試多種藥物,發作仍無法控制。刊於《Nature Neuroscience》的研究提出另一個切入點:反覆過度興奮可能使神經元釋出DNA,進而啟動腦內免疫反應,讓癲癇不再只是電生理失衡,也成為一個由發炎持續推動的病程。
這條路徑的核心是cGAS。它原本負責偵測細胞質中不應出現的雙股DNA,隨後透過STING啟動第一型干擾素反應。研究團隊發現,過度興奮神經元的培養液可促使微膠細胞活化這套訊號;若微膠細胞缺少cGAS,下游TBK1的活化便隨之消失,支持神經元受損後釋出的DNA可能是免疫反應的觸媒。
人類資料提供了疾病相關線索。研究人員分析6名藥物難治型癲癇患者共11件海馬與皮質組織的既有單細胞資料,在部分微膠細胞群中看到強烈的干擾素刺激基因表現,路徑分析則指向cGAS與STING。另一組難治型顳葉癲癇資料也呈現相似訊號;組織染色進一步顯示,癲癇病灶中的神經元DNA損傷標記及微膠細胞STING表現均上升。
團隊接著在帶有Scn1a缺陷的Dravet症候群小鼠測試因果關係。部分降低Cgas基因量後,小鼠的自發性癲癇樣活動減少,刺激後死亡率也由71.4%降至28.6%;微膠細胞與其他膠細胞的發炎轉錄特徵隨之減弱,神經元中多項異常基因表現亦向正常方向修正。不過,基因降低並未在所有小鼠族群與測試中一致提高熱誘發發作閾值,顯示效果仍會受到年齡、遺傳背景及疾病階段影響。
藥物實驗則採用可進入腦部的cGAS抑制劑TDI-6570,以每日每公斤5毫克給予幼年Dravet小鼠。治療降低早期死亡,並把熱誘發癲癇的平均發作閾值由40.9°C提高至41.7°C,同時抑制干擾素相關趨化因子,修正部分神經元與膠細胞的轉錄異常。這使cGAS成為可能補充傳統抗癲癇機制的候選靶點,而非僅是伴隨疾病出現的發炎標記。
現階段證據仍以小鼠為主,TDI-6570尚未在癲癇患者中證明安全性或療效。人類樣本數有限,患者與對照組並未按年齡配對,取樣腦區也不完全一致;此外,究竟是微膠細胞、神經元或多種細胞中的cGAS主導病程,仍待細胞特異性實驗釐清。由於cGAS–STING也是重要的抗病毒防線,長期抑制是否影響感染防禦,更是走向臨床前必須回答的問題。