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神經(jīng)刺激治療關(guān)節(jié)炎

時間:2024-02-07

2023年我們將看到神經(jīng)刺激對自身免疫性疾病的治療效果。

莫尼克?羅布洛克(Monique Robroek)曾患有嚴重的關(guān)節(jié)炎,即使采用了最好的藥物,她在房間行走也十分艱難。多虧皮下電子植入物,她成功停掉了所有藥物,且沒有痛苦地生活了近10年時間,直到最近,一種病毒性疾病令她的類風濕性關(guān)節(jié)炎(RA)再次發(fā)作。
羅布洛克的醫(yī)生弗里達?庫普曼(Frieda Koopman)是荷蘭阿姆斯特丹大學醫(yī)學中心(UMC)的風濕病學家,她說,在類風濕性關(guān)節(jié)炎患者中,羅布洛克的長期緩解既“令人印象深刻”也十分罕見。羅布洛克的經(jīng)歷凸顯了生物電子醫(yī)學(也稱為“電子藥物”)的巨大潛力,對于傳統(tǒng)上只能用藥物來治療的疾病而言,這是一個新興的治療領(lǐng)域。
不過,羅布洛克也是一個異類。庫普曼領(lǐng)導了一項具有里程碑意義的17人試驗,測試了調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)的電信號模式是否可以抑制類風濕性關(guān)節(jié)炎癥和關(guān)節(jié)疼痛。2016年的論文表明,羅布洛克是少數(shù)幾個實現(xiàn)了疾病嚴重程度明顯和持續(xù)下降的人之一。
雖然有庫普曼這樣的試點研究,但科學的確定性需要隨機、假對照試驗。醫(yī)生、神經(jīng)科學家和生物工程師應該很快就能對電子藥物設(shè)備的性能獲得更好的認識。2023年底,贊助庫普曼初步試驗的SetPoint Medical公司(位于加州瓦倫西亞)將報告Reset-RA的初步研究結(jié)果,這是針對自身免疫性疾病開展的第一次大規(guī)模神經(jīng)刺激研究。與早期試驗一樣,Reset-RA的研究目標是迷走神經(jīng),它是大腦與身體溝通的主要通道,該研究力圖對抗炎癥。

期望是激動人心的。雖然電子脈沖設(shè)備已在醫(yī)學上得到廣泛應用,但這些平臺作用的都是直接影響患病組織的神經(jīng)回路;例如,腦深部刺激器會通過刺激大腦的運動控制中心來幫助緩解帕金森癥狀。沒有人特別關(guān)注凱文?特雷西(Kevin Tracey)在2002年一篇有影響力的文章中所提到的“炎癥反射”,這是一種通過迷走神經(jīng)及其連接器官來間接調(diào)節(jié)對感染和損傷做出的免疫反應的神經(jīng)網(wǎng)絡。
特雷西是紐約曼哈塞特范斯坦醫(yī)學研究所的前神經(jīng)外科醫(yī)生,他是第一個證明刺激大鼠迷走神經(jīng)可以抑制免疫信號分子釋放的人。他后來將這種效應與進入脾臟的迷走神經(jīng)信號聯(lián)系了起來。脾臟位于腹部,是一個拳頭大小的器官,免疫細胞在這里被激活。2007年,為了將這種療法引入臨床,特雷西與他人共同創(chuàng)立了SetPoint。
該公司首先改變了用于控制癲癇發(fā)作的現(xiàn)成植入物的用途。SetPoint采用了嚙齒動物研究作指導,優(yōu)化了刺激參數(shù),然后將設(shè)備提供給羅布洛克等患者。她和其他接受者每人都通過手術(shù)在胸部植入了一個餅干大小的脈沖發(fā)生器。一根電線蜿蜒在患者脖子左側(cè),電極環(huán)繞在迷走神經(jīng)上。它每天最多可產(chǎn)生4次長達1分鐘的輕微刺激。
免疫學家和生物技術(shù)企業(yè)家保羅?彼得?塔克(Paul Peter Tak)與庫普曼一起領(lǐng)導了這項試驗,他擔心類風濕性關(guān)節(jié)炎患者可能不想接受手術(shù),不愿意在皮下植入硬件。但是自從這項研究在荷蘭電視上公布之后,塔克收到了大量患者請求,他們厭倦了無休止的藥物和注射。“這種市場調(diào)查在我的計劃之外。”塔克說,“讓我沒想到的是,許多患者可能更喜歡一次性手術(shù)。”
雖然這項研究的結(jié)果很有前景,但設(shè)備本身很笨重。因此,SetPoint對平臺進行了全面改革,將其縮小成了一粒花生大小的神經(jīng)刺激器,并集成了電極和無線充電電池,所有組件都被封裝在一個直接位于頸部迷走神經(jīng)頂部的硅膠盒中。“這就像把一輛舊車變成了特斯拉,全部重新設(shè)計了。”SetPoint的首席醫(yī)療官大衛(wèi)?切爾諾夫(David Chernoff)說。

2018年進行的一項小規(guī)模試驗證明,這種小型化設(shè)備是安全的。有250人參加了Reset-RA研究,其中一半的參與者在植入后的前12周沒有接受任何刺激,現(xiàn)在正在評估療效。如果有效,其他自身免疫性疾病試驗也將隨之開始。
與此同時,其他公司也在測試作用于更靠近免疫激活部位神經(jīng)的設(shè)備,該部位即“工作端”,英國加爾瓦尼生物電子公司總裁克里斯托弗?法姆(Kristoffer Famm)說。法姆認為,這種終末器官神經(jīng)電擊方法應該能實現(xiàn)更精確的疾病特異性神經(jīng)調(diào)節(jié),不會產(chǎn)生沖擊迷走神經(jīng)的脫靶效應,迷走神經(jīng)是許多身體新陳代謝過程的中心。
加爾瓦尼由谷歌母公司Alphabet和英國制藥公司葛蘭素史克合資建立,目前正在對少量類風濕性關(guān)節(jié)炎患者的植入式脾神經(jīng)刺激器進行評估。另一家總部位于明尼阿波利斯的公司SecondWave Systems也在測試脾臟導向超聲波是否可以無需實施侵入性手術(shù)便能實現(xiàn)同樣的免疫抑制效果。加爾瓦尼和SecondWave都希望在未來一年內(nèi)公布首次人體試驗數(shù)據(jù)。
曾在美國國立衛(wèi)生研究院監(jiān)督生物電子學研究工作的波士頓東北大學神經(jīng)技術(shù)專家吉恩?奇維立科(Gene Civillico)說:“神經(jīng)調(diào)節(jié)肯定會大放異彩。”奇維立科認為“以空間和時間精確的方式控制神經(jīng)組織將成為我們治療或改變許多病情的方法”。在接下來的一年里,SetPoint和其他公司希望證明他是對的。
作者:Elie Dolgin

IEEE Spectrum

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