摘要：一种针对脊髓性肌萎缩症 (SMA) 的新型电刺激疗法已显示出重新激活运动神经元和改善运动能力的潜力。在一项试点临床试验中，三名接受一个月脊髓刺激的患者的力量有所增加，疲劳感有所减少，行走能力也有所提高。

一项小型临床试验表明，通过对感觉脊神经进行神经刺激，可以恢复神经功能，从而改善 SMA 患者的运动能力。这种方法可能对其他神经退行性疾病有更广泛的应用。

一种针对脊髓性肌萎缩症 (SMA) 的新型电刺激疗法已显示出重新激活运动神经元和改善运动能力的潜力。在一项试点临床试验中，三名接受一个月脊髓刺激的患者的力量有所增加，疲劳感有所减少，行走能力也有所提高。

匹兹堡大学医学院的研究人员开发了一种新型无药物微创治疗方法，可解决脊髓性肌萎缩症 (SMA)（一种遗传性神经肌肉疾病）中神经功能逐渐丧失的根本原因。这种方法涉及电刺激感觉脊神经，以逐渐重新激活脊髓中休眠的运动神经元。这种治疗方法已被证明可以改善患有 SMA 的成年人的腿部肌肉力量和行走能力。这些研究结果发表在《自然医学》杂志上。

Marco Capogrosso 博士。图片来源：UPMC 和 Pitt Health Sciences

一项涉及三名脊髓性肌萎缩症 (SMA) 患者的试点临床试验的早期结果表明，无论症状严重程度如何，一个月的定期神经刺激疗程都可改善所有参与者的运动神经元功能、减少疲劳、增强力量和行走能力。这项研究首次证明，神经技术可以专门设计用于逆转神经回路退化并恢复人类神经退行性疾病中的细胞功能。

“为了对抗神经退化，我们需要做两件事——阻止神经元死亡并恢复幸存神经元的功能，”共同通讯作者、匹兹堡大学神经外科助理教授 Marco Capogrosso 博士说：“在这项研究中，我们提出了一种治疗神经功能障碍根本原因的方法，用一种逆转神经细胞功能障碍的新方法补充现有的神经保护治疗。”

SMA 是一种遗传性神经退行性疾病，表现为运动神经元逐渐死亡和功能衰退。运动神经元负责将大脑和脊髓的信号传递到肌肉，从而控制运动。随着时间的推移，运动神经元的丧失会导致肌肉逐渐无力，并导致各种运动障碍，包括本次试验的参与者出现行走、爬楼梯和从椅子上站起来困难等症状。

Robert Friedlander 医学博士 图片来源：UPMC

虽然 SMA 无法治愈，但过去十年中出现了几种有希望的神经保护治疗方法。这些治疗方法包括基因替代疗法和药物治疗，这两种方法都可以刺激运动神经元支持蛋白的产生，从而防止神经元死亡并减缓（但不能逆转）疾病进展。

研究表明，SMA 患者的运动障碍在运动神经元普遍死亡之前就已出现，这表明脊髓神经回路的潜在功能障碍可能导致疾病发作和症状发展。根据哥伦比亚大学共同作者 George Mentis 博士对 SMA 动物模型进行的早期研究，存活的运动神经元从感觉神经（将皮肤和肌肉的信息传回中枢神经系统的纤维）接收到的刺激输入较少。因此，弥补神经反馈的这种缺陷可以改善神经系统和肌肉之间的沟通，帮助肌肉运动，并对抗肌肉萎缩。

匹兹堡大学的研究人员假设，有针对性的硬膜外电刺激疗法可以通过放大运动神经元的感觉输入并激活退化的神经回路来挽救失去的神经细胞功能。这些细胞变化反过来可以转化为运动能力的功能改善。

匹兹堡大学的研究是试点临床试验的一部分，该试验招募了三名患有轻度 SMA（3 型或 4 型 SMA）的成年人。在为期 29 天的研究期间，参与者被植入两个脊髓刺激 (SCS) 电极，分别放置在脊髓两侧的下背部区域，将刺激专门引导至感觉神经根。测试每次持续 4 小时，每周进行 5 次，共进行 19 次，直到将刺激装置取出。

在确认刺激按预期发挥作用并激活脊髓运动神经元后，研究人员进行了一系列测试，以测量肌肉力量和疲劳、步态变化、运动范围和步行距离以及运动神经元功能。

Elvira Pirondini 博士。图片来源：UPMC 和 Pitt Health Sciences

“由于 SMA 是一种进行性疾病，患者并不期望随着时间的推移病情会好转。但我们在研究中看到的并非如此。在四周的治疗中，我们的研究参与者在多项临床结果方面有所改善，日常生活活动能力也有所改善。例如，在研究结束时，一名患者报告说，他能够从家走到实验室而不会感到疲倦。”共同通讯作者、匹兹堡大学物理医学和康复学助理教授 Elvira Pirondini 博士说。

所有参与者的 6 分钟步行测试分数（衡量肌肉耐力和疲劳程度的指标）均提高了至少 20 米，而未经 SCS 辅助的类似锻炼方案在三个月内平均提高了 1.4 米，而经过 15 个月的 SMA 特异性神经保护药物治疗后，平均提高了 20 米。

这些功能的提高反映在神经功能的改善上，包括运动神经元产生电脉冲并将其传输至肌肉的能力的增强。

“我们的结果表明，只要在未来的研究过程中确定适当的细胞靶点，这种神经刺激方法可以广泛应用于治疗 SMA 以外的其他神经退行性疾病，例如 ALS 或亨廷顿氏病，”共同通讯作者、匹兹堡大学神经外科主任、UPMC 神经研究所联合主任 Robert Friedlander 医学博士说道：“我们希望继续与 SMA 患者合作，并启动另一项临床试验，以测试电脊髓刺激的长期疗效和安全性。”

Genis Prat-Ortega 博士、Scott Ensel 理学士和 Serena Donadio 理学士（均来自匹兹堡大学）是该研究的共同第一作者。该研究的其他作者包括 Amy Boos 理学硕士、Jacqueline Ho 医学博士、Sarah Frazier-Kim、Daryl Fields 医学博士、博士、Lee Fisher 博士、Paula Clemens 医学博士和 Peter Gerszten 医学博士（均来自匹兹堡大学）；Luigi Borda 理学士、Prakarsh Yadav 理学士、Nikhil Verma 理学士和 Douglas Weber 博士（均来自卡内基梅隆大学）；Tina Duong 博士（来自斯坦福大学）；Jacqueline Montes PT、Ed.D. 和 George Mentis 博士（来自哥伦比亚大学）；Steven Weinstein 和 Mikael Eliasson（来自基因泰克罗氏公司）；以及脊髓性肌萎缩症基金会的 Karen S. Chen。

本研究由 F. Hoffmann–La Roche 的探索性研究经费资助。Genentech, Inc.（罗氏集团成员）和匹兹堡大学拥有与本研究相关的知识产权。Marco Capogrosso、Genis Prat-Ortega 和 Mikael Eliasson 拥有与本研究相关的专利申请。

参考文献：“脊髓性肌萎缩症患者硬膜外脊髓刺激的首次人体研究”，作者：Genís Prat-Ortega、Scott Ensel、Serena Donadio、Luigi Borda、Amy Boos、Prakarsh Yadav、Nikhil Verma、Jonathan Ho、Erick Carranza、Sarah Frazier-Kim、Daryl P. Fields、Lee E. Fisher、Doug J. Weber、Jeffrey Balzer、Tina Duong、Steven D. Weinstein、Mikael JL Eliasson、Jacqueline Montes、Karen S. Chen、Paula R. Clemens、Peter Gerszten、George Z. Mentis、Elvira Pirondini、Robert M. Friedlander 和 Marco Capogrosso，2025 年 2 月 5 日，《自然医学》。DOI：10.1038/s41591-024-03484-8

来源：康嘉年華