靶向 JAK/STAT3 信号通路:癫痫治疗新策略

《Science Translational Medicine》:Disease modification upon 2 weeks of tofacitinib treatment in a mouse model of chronic epilepsy

【字体: 时间:2025年03月20日 来源:Science Translational Medicine 15.8

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  为解决癫痫治疗难题,研究人员研究 JAK/STAT3 信号通路,发现 CP690550 可持久抑制癫痫,意义重大。

  癫痫,这个神秘又令人困扰的神经系统疾病,如同隐藏在大脑深处的 “定时炸弹”,悄无声息地影响着全球超 5000 万人的生活。目前的癫痫治疗手段,就像隔靴搔痒,只能缓解症状,无法从根本上阻止疾病进展。大多数患者需要终身服药,不仅如此,长期用药还可能导致认知能力下降,严重影响生活质量。而且,约三分之一的患者对现有药物治疗毫无反应,这让癫痫治疗陷入困境。面对如此严峻的现状,科研人员决心寻找新的突破点,开展能够真正改变癫痫治疗局面的研究。
来自国外多个研究机构的研究人员,踏上了探索癫痫治疗新策略的征程。他们的研究成果发表在《Science Translational Medicine》上,为癫痫治疗带来了新的曙光。

在这项研究中,研究人员综合运用了多种关键技术方法。他们借助小鼠癫痫模型(如 kainate 诱导和 pilocarpine 诱导的癫痫模型),模拟人类癫痫发病过程;采用转录组分析技术,包括全组织和单细胞核转录组测序,从基因层面深入探究癫痫发生发展的机制;还对公开的人类颞叶切除术样本转录组数据进行再分析,对比人类与小鼠癫痫的共性与差异。

下面我们详细来看研究结果:

  • Ezh2 基因在癫痫中的作用:研究人员通过构建 Ezh2 基因敲除小鼠模型(Ezh2nHom),发现神经元中 Ezh2 基因的缺失会加剧癫痫发作的严重程度。与野生型小鼠(Ezh2nWT)相比,Ezh2nHom小鼠在癫痫发作时,发作频率更高,严重程度也更甚,这表明神经元 EZH2 表达在癫痫发作后是一种保护反应。
  • EZH2 对 JAK/STAT 通路的调控:对小鼠海马组织进行批量 RNA 测序(RNA-seq)分析发现,EZH2 可在 kainate 诱导癫痫发作(SE)后,调节 JAK/STAT 通路的激活。在 SE 后的急性期,EZH2 能抑制 STAT3 的激活,当 EZH2 缺失时,STAT3 会出现过度激活,这说明 EZH2 在癫痫急性期对 JAK/STAT 通路起到了关键的调控作用。
  • STAT3 在癫痫中的关键作用:通过单细胞核 RNA 测序(snRNA-seq)分析,研究人员发现 STAT3 在癫痫发作后,驱动多种海马细胞类型的基因表达变化。在人类颞叶癫痫样本分析中也发现,与小鼠癫痫相关基因簇相似的基因簇中,STAT3 同样发挥着重要作用。并且,JAK/STAT 信号通路在慢性癫痫阶段会重新激活,STAT3 的激活与癫痫发作负担和频率呈正相关,这进一步证实了 STAT3 在癫痫发生发展中的核心地位。
  • JAK1 成为潜在治疗靶点:研究人员对 JAK 激酶的表达进行分析,发现 JAK1 是在海马细胞类型中表达最丰富的异构体,并且在慢性癫痫阶段会被诱导表达。这一发现表明 JAK1 可能是治疗癫痫的一个重要潜在靶点。
  • CP690550 的治疗效果:研究人员对潜在药物进行筛选,发现 CP690550(一种 FDA 批准的 JAK1/3 激酶活性小分子抑制剂)能够有效抑制 STAT3 的激活。在慢性癫痫小鼠模型中,CP690550 治疗可显著抑制癫痫发作,减少发作频率和负担,且在停药后 2 个月仍有明显效果。同时,CP690550 还能恢复癫痫小鼠的空间记忆能力,改善癫痫相关的组织病理学改变,如减少神经元 STAT3 表达、减轻星形胶质细胞增生和小胶质细胞激活等。

研究结论和讨论部分指出,JAK/STAT3 信号通路在癫痫中呈现双相激活模式,早期激活后会减弱,但在慢性癫痫阶段会重新激活。使用 CP690550 靶向慢性癫痫阶段 STAT3 的重新激活,具有强大的癫痫抑制、记忆恢复和疾病修饰作用。与其他抗癫痫药物相比,CP690550 的作用机制不同,可能与现有药物产生协同或相加效应。虽然该研究存在一些局限性,如 CP690550 的最小有效剂量和最短有效给药时间尚不明确,对细胞类型的作用也有待进一步研究,但总体而言,这项研究为癫痫的治疗提供了全新的思路和潜在的治疗方案,有望为癫痫患者带来新的希望,推动癫痫治疗领域的重大变革。<

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