2016年08月24日訊 新加坡科學家最近在腦科學研究中取得了重大進展,成功地在實驗室中制造出了迷你人腦。他們希望這些微縮版的人腦可以幫助帕金森病的研究和治療。帕金森病是一種慢性的中樞神經系統退行性疾病,主要影響患者的運動能力,目前在中國有200多萬患者。
帕金森病的病因主要是由于人的中腦中負責控制身體各部分運動技能的神經元快速退化,這些神經元無法制造足夠的神經遞質多巴胺,導致了無法有效傳遞信息,從而引起各種運動障礙。同時,在帕金森病患者的中腦內,具有神經保護功能的神經黑色素水平顯著下降,更是加快了多巴胺能神經元的退化速度。
在這項由新加坡科技研究局(A*STAR)下屬的基因研究院和新加坡國立大學醫學院合作進行的研究中,科學家們利用干細胞增殖和分化技術以及三維立體細胞培養技術,成功地長出了約2-3毫米大小的中腦組織。這些微縮版的中腦組織具有人類中腦的特征,包括有功能活躍的多巴胺能神經元,以及能夠分泌神經黑色素。這也是首次在體外培養的神經組織中觀察到神經黑色素的分泌。有了這些人造中腦后,研究人員便可模擬帕金森病人體內發生的病變,以尋找可以治療帕金森病的藥物。
參與本項研究的新加坡基因研究院執行主任Ng Huck Hui教授說:“考慮到帕金森病研究中最大的難點是無法直接在人腦中進行試驗,我們的成果邁出了一大步,這些人造中腦將能夠替代目前常用的動物模型,來幫助我們更好地理解在帕金森病和其他神經疾病中人腦發生的病變。”
本研究的另一位參與者,新加坡國立大學醫學院的Tan Eng King教授強調:“腦是人體內最復雜的組織,腦部慢性疾病對于醫生和病人來說都是一個巨大的挑戰。我們取得的這項成就在尋找腦部疾病療法的過程中將具有里程碑的意義。”
盡管科學家們承認,距離真正治愈帕金森病還有很長的路要走,我們希望這項研究能夠大大加快我們對于疾病的理解以及藥物篩選的過程。
帕金森病是無法治愈的,但經過治療可以緩解患者的病情。一般醫生會根據患者的情況制定個體化治療方案,即最好的治療方法。可采取支持治療,藥物治療,手術治療,心理治療。
1.支持治療:當帕金森患者生活不能自理,無法進行正常進食時,可以通過鼻飼飲食或靜脈營養支持,讓患者補充體力,保持營養充足。
2.藥物治療:帕金森病以藥物治療為主,常用藥物有抗膽堿能藥、復方左旋多巴、金剛烷胺、多巴胺激動劑、單胺氧化酶抑制劑等,用藥原則以達到有效改善癥狀、提高工作能力和生活質量為目標。
3.手術治療:出現異動癥者可考慮手術治療,但手術僅是改善癥狀,而不能根治疾病,術后仍需應用藥物治療。手術方法主要有神經核毀損術和腦深部電刺激術,對肢體震顫和(或)肌強直有較好療效。
4.其他治療:中藥或針灸和康復(運動)治療作為輔助手段對改善癥狀也可起到一定作用。對患者進行語言、進食、走路及各種日常生活訓練和指導;日常生活幫助,如設在房間和衛生間的扶手、防滑橡膠桌墊、大把手餐具等,可改善生活質量。很多帕金森病患者存在抑郁等心理問題,教育與心理疏導也是不容忽視的輔助措施
雖然目前西藥還沒有能夠減緩或阻止帕金森氏病進展的治療方法,但是中醫藥治療可以幫助你改善患者的生活質量讓患者的癥狀得到好轉。現在帕金森患者開的藥物有:
金剛烷胺:這種藥可以作為治療帕金森病的短期藥物來幫助抑制早期癥狀。它經常與卡比多巴-左旋多巴一起服用.金剛烷胺也是在帕金森氏病后期處方,以幫助控制非自愿運動。一些病人報告副作用,如皮膚斑點,腫脹的腳踝和幻覺。
多巴胺激動劑:多巴胺激動劑不是將天然化學物質轉化為多巴胺,而是模仿大腦中的多巴胺細胞。這種藥物的副作用包括強迫癥、嗜睡和幻覺.
美多巴:美多巴也稱為多巴絲肼片,它是一種用于治療帕金森病癥的普遍的藥品,此外針對腦炎、動脈硬化或是是中毒了造成的相近帕金森癥狀的病癥,也是有非常好的實際效果,在應用這類藥品的情況下,有可能會造成副作用的問題,某些病人會非常容易出現貧血的狀況。此外一些病人會出現厭食癥,造成新陳代謝和機能減退。
需要提醒的是,如若家庭中有人患病,那么其他家庭成員的發病率會增加。對于家中有帕金森發病的人來說更加需要做好帕金森的預防工作,在現實生活中加強環境保護和勞動保護 ,預防和治療某些可能引起帕金森綜合癥的疾病,如動脈硬化及腦部腫瘤。積極預防一氧化碳、二硫化碳、錳、氯化物的接觸和中毒,盡量避免西藥藥物的使用!中醫學研究發現帕金森病屬本虛標實,虛則肝腎氣血虧虛,實則風、火、痰、瘀。中醫藥在治療帕金森病方面積累了豐富的經驗,在疾病發展中擔當重要角色,減緩了多巴胺制劑的增加,減少了西醫治療造成的不良反應;且中醫藥治療因具有相對可靠、無明顯不良反應等特點,可作為配合現代醫學治療帕金森病的有效手段。
患有帕金森病會改變您看待自己的方式。有時如果與帕金森相關的損失累積,您可能會覺得自己身份的重要部分也丟失了。尤其是當您悲傷時,重要的是要記住,您仍然是一個完整的人,并且您仍然作為一個人在成長,盡管發生了變化或失去了什么。想想你生活中的誰或什么可以幫助你感覺像你自己,整個你,并嘗試與任何人或任何人重新建立聯系。
1、藥物治療:早期帕金森的治療,早發型患者在不伴有智能減退的情況下,可給予非麥角類多巴胺受體激動劑、單胺氧化酶b型抑制劑、金剛烷胺、復方左旋多巴、恩他卡朋雙多巴片治療;晚發型患者或伴智能減退,一般首選復方左旋多巴,隨癥狀加重,療效減退時可添加多巴胺受體激動劑、單胺氧化酶b型抑制劑或兒茶酚氧位甲基轉移酶抑制劑。中晚型帕金森治療,一方面繼續力求改善運動癥狀,另一方面妥善處理一些運動并發癥和非運動癥狀;
2、手術及干細胞治療:早期藥物治療顯效,而長期治療療效明顯減退,或出現嚴重的癥狀波動,或異動癥者可考慮手術治療,手術可以明顯改善運動癥狀,但不能根治疾病,術后仍需應用藥物治療;
3、中醫康復及心理治療:中藥及針灸等治療作為輔助手段,對改善癥狀也可起到一定作用。
前言
世界拳王阿里、文學巨匠巴金、數學奇才陳景潤以及改革開放的總設計師鄧小平……各自領域本不交叉的幾位名人,卻因為同一種疾病被聯結到了一起,那便是帕金森病(Parkinson's Disease,PD)。
帕金森病是一種常見的神經系統退行性疾病,好發于65歲以上的老年人,典型癥狀為震顫、肢體僵硬、運動功能減退、步態異常,以及便秘、排尿困難、異常出汗等其他癥狀。
據世界帕金森協會統計,目前全球共有570余萬名帕金森病患者,其中,中國患病人數約270萬,幾乎占據全球總患病人群的一半。預計到2030年,中國帕金森病患者將增至500萬人,我國已然成為世界帕金森病第一“大國”。
(圖片來源:美敦力官網)
在發病初期,藥物為首選療法,包括直接補充多巴胺、激活多巴胺受體、阻止多巴胺代謝、增加多巴胺能、抑制乙酰膽堿能等。后期隨著疾病進展,藥物治療逐漸失效,可考慮采用外科毀損療法,即微電極進行靶點精準定位后,使用射頻針加熱毀損病變細胞,能夠暫時緩解PD患者肢體震顫、關節僵硬、行動困難等癥狀。另一種則是目前被廣泛認可的首選外科療法——腦深部電刺激療法(Deep Brain Stimulation, DBS),也稱腦起搏器。
一、DBS治療帕金森病成效顯著,未來應用空間不可限量
腦深部電刺激(DBS)療法通過立體定向技術,將電極植入大腦深部的某些區域,在埋植于鎖骨下皮下的植入式脈沖發生器(IPG)的控制下,電極發射電脈沖刺激靶點以調節神經功能,最終達到治療神經/精神疾病的目標。IPG包含電池和可提供電刺激的電子組件,可由患者和臨床醫生進行控制,定期調整諸如頻率、脈沖寬度和電壓等刺激參數,以便最大程度地發揮DBS的神經調控功能。
(圖片來源:Mayo Clinic官網)
發展歷史
DBS療法的起源可追溯到19世紀中后期,關于動物大腦皮層刺激的實驗為大腦皮質功能定位研究奠定了基礎;20世紀初期,第一個立體定向框架開發完成,讓開展大腦深度區域的刺激實驗成為可能。
1947年X射線氣腦造影技術的投入使用極大地提升了外科醫生的目標定位能力。同年,Spiegel和Wycis等人嘗試用電刺激術和高頻電凝術治療帕金森病,并使用丘腦電刺激術治療慢性疼痛,后來也有應用于癲癇、痙攣等治療的嘗試。
20世紀50年代,帕金森病的主要治療手段為不可逆的外科毀損術,即通過熱量消融的辦法破壞驅動帕金森癥狀的神經組織,包括蒼白球切開術和丘腦切開術兩種。
美國C. Norman Shealy博士和其同事在1967年首次開發出可植入式脊髓刺激器,這一嘗試相當于提出了DBS系統的初步構想。20世紀60年代后期,有研究人員發現左旋多巴治療能夠顯著緩解大多數的帕金森癥狀,且具有風險低和費用少等優勢。藥物治療的橫空出世,使得DBS和立體定向神經外科研究進展放緩。
20世紀80年代,許多帕金森病患者逐漸對左旋多巴產生了耐藥性,同時諸如運動障礙等藥物治療的副作用開始顯現。可植入醫療技術得到明顯改善,脊髓刺激器和心臟起搏器的治療已成為常規。1987年,法國學者Benabid教授帶領團隊成功開展全球首例DBS系統植入手術,并分別于1991年和1994年報告丘腦電刺激術治療震顫的研究結果,開啟了丘腦電刺激療法的先河。
1997年,美國FDA批準了美敦力將DBS應用于治療特發性震顫和帕金森病的申請。
目前,全球已有超過180,000余例患者接受了DBS植入術。盡管至今DBS的治療機制仍未明了,但對植入病例跟蹤的研究結果表明,DBS在控制帕金森病的運動癥狀,減少藥物攝入方面成效顯著。在帕金森病治療領域的成功推動了DBS療法的進一步發展,目前DBS已被廣泛應用于治療原發性震顫和肌張力障礙,美國FDA分別于2003年和2009年批準了DBS用于治療原發性肌張力障礙、強進性精神障礙的申請。近年來的研究結果表明,DBS將有望應用到多種疾病上,包括慢性疼痛、強迫癥(OCD)和抑郁癥等。另外,科學家們已經在試驗性探索DBS療法對藥物成癮、厭食、肥胖和阿爾茨海默癥等疾病的有效性和安全性。隨著對DBS研究的持續向前推進,未來,DBS療法的應用空間將不可限量。 二、外資巨頭率先布局,國內企業初露鋒芒
據Grand View Research最新發布的研究報告顯示,2016年DBS在全球的市場規模約為7.96億美元,預測期內DBS市場的年復合增長率為11.5%。到2025年,全球DBS市場容量有望超過21億美元。未來,得益于生活水平提高和醫療技術進步,老齡化人口比重不斷增大,好發于老年人群的神經系統疾病(如帕金森、癲癇、原發性震顫、肌張力障礙等)的發病率也逐漸呈現上升趨勢,這進一步推動了DBS市場規模的擴大。 在DBS治療領域,美敦力、波士頓科學、圣猶達(已被雅培收購)等外資器械巨頭由于技術成熟、布局較早,目前在市場中占據著絕對領先的地位。而國內企業如品馳、景昱等,盡管起步略晚,但憑借過硬的技術和創新的療法,已經在迎頭追趕,正在試圖搶占前景廣闊的DBS治療市場。 (一)外資企業
1、美敦力Activa系列——可兼容磁共振(MRI)檢查的DBS系統
老牌醫療器械公司美敦力可以稱得上是應用DBS療法的鼻祖。早在1987年,Benabid教授及其團隊植入的首個DBS系統便是由美敦力公司負責開發,自此開啟了DBS療法商業化的先河。此后,美敦力DBS系統相繼被歐盟、加拿大、澳大利亞批準用于治療特發性震顫、肌張力障礙和和帕金森病。2002年,美國FDA批準美敦力的DBS系統用于控制和緩解中晚期帕金森病的運動癥狀,此舉標志著美敦力的DBS療法可擴展至對左旋多巴有效但藥物無法充分控制某些癥狀的帕金森病患者。值得一提的是,這一系統同時被批準在特定條件下可兼容核磁共振掃描(MRI),這也是市面上首個允許患者在植入后進行MRI檢查的DBS系統。 目前,美敦力Activa系列產品組合包括Activa PC雙側設備, Activa PC雙側設備和Activa SC單側設備三款,其中Activa RC是全球第一款可充電式的DBS系統,使用壽命長達15年。Activa系列DBS系統使用了感測技術和可調節的刺激算法,在提供腦深部治療的同時,還可測量和記錄大腦關鍵區域的電信號情況。另外,系統配套的程控系統支持醫生在平板電腦上,基于可靠的患者數據信息來進行實時程控設置。
2017年12月,波科Vercise產品獲得美國FDA批準用于治療帕金森病。目前,波士頓科學最新推出的Vercise Directional DBS系統有兩款產品:可充電的VerciseGevia和不可充電、號稱市面上最為輕薄的Vercise PC。
波士頓科學宣稱,其Vercise Directional DBS系統具有最新的轉向技術,即植入大腦特定區域的定向導線上附有八個可獨立控制的電極,這些電極能夠針對不同的神經目標給出精確的刺激水平,從而支持臨床醫生根據患者身體需求的變化精確地調控DBS裝置,包括控制電刺激的程度、范圍、位置和方向。同時,借助具有STIMVIEW技術的程控軟件,醫生能夠直觀地看到DBS治療過程中電刺激在大腦各個區域的分布情況,及時調整治療方案后,最終能夠實現高度個性化的帕金森治療的目標。 3、雅培St. Jude Medical InfinityDBS——定向導線引導電流,無線平臺方便程控
2016年,雅培以250億美元收購了圣猶達醫療公司,將圣猶達的心臟衰竭治療設備、心導管、除顫儀和腦深部刺激裝置(DBS)等業務一并納入麾下。圣猶達醫療旗下Infinity DBS系統及其定向導線于2016年獲得美國FDA批準,用于控制或緩解帕金森病和特發性震顫,這也是FDA批準的首條定向導線。
Infinity DBS系統實現了創新性的分段定向引線技術和業界領先的DBS iOS軟件無線平臺相結合的目標。其中,定向導線上的分段電極能夠將電流引向大腦所需的結構性區域,同時可以讓醫生把某些區域中容易引起副作用的電流移除,從而最大化地提升患者的治療效果,并限制副作用的產生。
圖片來源:雅培官網
而該系統所具有的iOS 軟件無線平臺可通過藍牙與DBS植入物連通,讓臨床醫生能夠利用iPad上的軟件對患者大腦中的DBS植入物進行個性化的調控,同時患者也可以通過iPhone上的數字患者控制器對其癥狀表現和治療效果進行實時監測和及時反饋。 (二)國內企業
1、北京品馳醫療系列腦起搏器——“產學研醫”合作,打破國外技術壟斷
北京品馳醫療設備有限公司(簡稱“品馳醫療”)創立于2008年,總部位于北京市中關村科技園區昌平園。其業務覆蓋腦起搏器、迷走神經刺激器、脊髓刺激器、骶神經刺激器等系列化神經調控產品研發、生產和銷售。
品馳醫療通過與清華大學、北京天壇醫院、協和醫院等眾多臨床醫院合作,建立了“產-學-研-醫”協同創新的模式。其系列腦起搏器自2000年起由清華大學李路明教授團隊牽頭開始研發,2009年開展第一例臨床試驗,2014年獲得全系列腦起搏器(DBS)產品注冊證,2016年取得了CE認證。品馳DBS系統的研發和上市打破了外資巨頭對DBS治療領域的壟斷,也使得中國成為除美國以外,能夠研發、生產和大規模臨床應用腦起搏器的國家。2018年, 這一產學研醫模式下誕生的“腦起搏器關鍵技術、系統與臨床應用”項目獲得了當年的國家科技進步一等獎。
品馳系列腦起搏器是具有自主知識產權的國產DBS系統,具有3.0T核磁兼容、變頻刺激、遠程程控等技術優勢和顯著的價格優勢。
(1) 3.0T核磁兼容:品馳腦起搏器將可實現在開機狀態下進行高場強MRI掃描;
(2) 變頻刺激:將傳統高頻刺激和低頻刺激結合,可有效的控制運動癥狀和凍結步態等部分中線癥狀,據悉該療法已經在前期臨床研究中得到證實,并已獲批美國發明專利。
(3) 遠程程控:建成“大中心-分中心”的遠程程控系統,便于DBS術后患者就近程控,同時允許患者在附近醫院接受帕金森病全程治療及康復治療。
(4) 價格優勢:品馳DBS植入術的人均費用可比進口產品植入低十余萬元。
2、蘇州景昱醫療系列腦起搏器——載有國產首枚神經調控芯片的DBS系統
蘇州景昱醫療器械有限公司成立于2011年,總部位于蘇州工業園區,其創始人曾任職于GE醫療、美敦力、西門子等外資器械企業。2008年起,景昱團隊開始著手研發DBS系統,2014年,其腦起搏器被國家藥品監管部門納入創新醫療器械特別審批通道,于2016年獲批上市。據公司官網上的最新數據顯示,景昱醫療已獲批專利152項。其中發明專利80項,實用新型專利53項,外觀設計專利2項,PCT國際發明專利6項。
景昱醫療的系列腦起搏器主要有以下幾點優勢:
一是自主研發出國內首枚神經調控領域的芯片,其雙頻自主知識產權芯片技術,允許在大腦不同核團位置使用不同的刺激參數,精準實現了左右腦異頻程控;
二是無線遠程程控技術,支持醫生、患者間的異地互動,醫生可進行遠程程控,完成患者腦起搏器參數的調整;
三是電極自鎖技術解決了臨床上常見的腦起搏器電極位移這一棘手的問題。
除了帕金森病外,景昱醫療正在探索拓寬DBS療法的適應癥,包括強迫癥、抑郁癥及藥物成癮等。2017年,該公司的第三代產品——治療藥物成癮的腦起搏器被國家藥監部門納入創新醫療器械特別審批通道。2018年起,由唐都醫院、中國藥物依賴研究所領銜的一項包括60例受試者、DBS治療阿片類藥物戒斷后防復吸的多中心臨床研究,已在唐都醫院、中國藥物依賴研究所、上海瑞金醫院等醫院和研究機構開展。 結語
DBS療法的臨床應用已有三十余年,2000年初進入中國以來,國內DBS市場基本被美敦力、波科和圣猶達這幾家外資巨頭所獨占,直到品馳、景昱等醫療技術公司攻堅克難,研發出國產化的腦起搏器,原有的壟斷格局才被打破。
在我國近300萬帕金森病患者這個巨大的人群基數上,隨著DBS療法應用于抑郁癥、強迫癥、藥物成癮等疾病的申請逐漸獲批,DBS領域的市場空間也將進一步擴大。我們認為,具有明顯價格優勢的國產DBS系統將會憑借亮眼的成本效益比獲得更多的政策扶持和更大的受眾群體。
當然,DBS療法的推廣還面臨著許多障礙,如患者的知曉度和接受度低、療法開展門檻高、DBS耗材價格昂貴(動輒二十余萬人民幣)等等。對于前兩個限制性因素,企業可以通過患者教育、術者培養和培訓等方式逐漸加以改善;對于患者所面臨的巨大的經濟負擔,則是需要醫保、商業保險、企業和個人等多方協作才有希望打破的困局。 腦深部電刺激(DBS)療法的發展潛力如何,未來的市場格局又將發生怎樣的變化?讓我們拭目以待!
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