每 800 名兒童中就有一人患有唐氏綜合徵，這是最常見的智力障礙遺傳原因。絕大多數病例是由於 21 號染色體有三個副本而不是兩個副本引起的。唐氏綜合徵患者的生育能力也會下降，而且他們的嗅覺常常受損或喪失。到目前為止，尚未找到針對神經系統症狀的治療方法。
在 9 月 1 日發表在《科學》雜誌上的一項研究中，神經科學家文森特·普雷沃特
（法國國家健康與醫學研究院 Inserm 成員，法國里爾）和一支歐洲研究團隊表明，一種以調節生殖功能而聞名的激素——促性腺激素釋放激素 (GnRH)——可能代表了一種有前景的唐氏綜合徵認知問題治療方法。他們發現，在基因工程改造的唐氏綜合徵小鼠模型中，GnRH 水平的下降與認知缺陷密切相關，然後表明恢復 GnRH 可以逆轉這些障礙。他們還在七名唐氏綜合徵男性中進行了一項試驗，其中六人表現出認知能力有所改善。這些結果為臨床試驗鋪平了道路，甚至可能在其他涉及認知能力下降的疾病（包括阿爾茨海默病）中具有更廣泛的應用前景。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。透過購買訂閱，您將幫助確保有關當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事能夠繼續流傳下去。
對於唐氏綜合徵患者來說，青春期會帶來認知症狀的惡化，許多人的嗅覺也會退化。在之前的一項研究中，普雷沃特和他的同事發現，就在青春期之前，一個分子“開關”被撥動，提高了 GnRH 水平。該開關涉及在 GnRH 神經元中發現的稱為 microRNA 的分子，這些分子控制 GnRH 的釋放，而 GnRH 反過來又調節青春期。這些觀察結果促使普雷沃特和他的同事們思考 GnRH 是否可能在唐氏綜合徵中發揮雙重作用，既影響生育能力和性成熟，又影響認知能力退化。
GnRH 神經元主要存在於下丘腦（大腦深層區域，控制血壓和飢餓等身體功能）中。它們從那裡連線到垂體，在那裡以脈衝形式釋放 GnRH，調節性發育和生育能力。所有這些都已被充分理解，但一些 GnRH 神經元也連線到與學習和記憶相關的大腦區域皮層和海馬體。“一直有人推測 GnRH 肯定在大腦中發揮著某種作用，”密歇根州立大學的神經生物學家漢內·霍夫曼說，她沒有參與這項研究，但為《科學》雜誌撰寫了隨刊評論。然而，研究人員此前並不瞭解那是什麼——直到現在。
該團隊研究了小鼠，這些小鼠的 21 號染色體等位基因有三個副本，並表現出唐氏綜合徵的症狀。在觀察到青春期嗅覺和認知功能以及 GnRH 水平下降後，研究人員著手研究這些變化是否可逆。他們還觀察到，控制 GnRH 開關的 microRNA 和基因網路的運作失衡，因此他們首先嚐試增加其中一種 microRNA 的水平。這消除了嗅覺和認知缺陷。“這項工作揭示了新的參與者，例如 microRNA，它們可能在唐氏綜合徵神經病理學中發揮作用，”西班牙基因組調控中心的神經生物學家瑪拉·迪爾森說，她沒有參與這項研究。
為了確定益處是否歸因於 GnRH，該團隊使用了其他幾種技術來提高激素水平，包括注射細胞、來自健康小鼠的大腦組織移植以及一種稱為化學遺傳學的技術，該技術將開關基因插入神經元，然後用藥物啟用。結果始終相同：表現恢復到健康小鼠的水平。在阿爾茨海默病小鼠模型中也觀察到了類似的結果。“這些結果非常令人信服，以至於我們的臨床同事說，‘我們必須在唐氏綜合徵患者身上嘗試一下，’”普雷沃特說。
然後，該團隊在七名患有唐氏綜合徵的成年男性中進行了一項初步研究。治療包括使用皮下植入的迷你泵定期脈衝式給藥 GnRH，持續六個月。參與者在治療前後接受了認知測試和腦部影像學檢查，以評估大腦連線的狀態。“七名患者中有六名患者的認知測試提高了 20% 到 30%，”普雷沃特說。“更令人驚訝的是，我們看到所有七名患者在參與言語和 3-D 定向的皮質區域的功能連線性都得到了極大的提高。” 具體而言，言語理解、臨時“工作”記憶和注意力方面有所改善，但嗅覺沒有改善。
該療法也是安全的，這並不奇怪，因為它使用了旨在模擬自然釋放模式的激素脈衝。“讓這件事令人興奮的是，它‘搭載’了已有的東西，”霍夫曼說。然而，該技術改善唐氏綜合徵患者認知能力的能力尚未得到科學證實。“與人類認知障礙的聯絡仍然是假設性的，”日內瓦大學的遺傳學家斯泰利亞諾斯·安東納拉基斯說，他沒有參與這項工作。“人體實驗非常初步，缺乏對照。” 該研究是進一步研究的起點。“即使[它]很有希望，我們也應該小心，不要把期望值抬得太高，”迪爾森說。“雖然作者在雌性小鼠身上看到了缺陷，但他們沒有在臨床研究中測試女性。” 女性的 GnRH 釋放模式更為複雜。“脈衝頻率會隨著月經週期而變化；這就是女性更難的原因，”霍夫曼說。但“我預計這在女性身上也有效。”
一項涉及多家機構 70 名男性和女性患者的臨床試驗將於秋季啟動。該團隊還計劃在其他疾病中測試該方法。“如果 GnRH 療法改善了這組龐大的唐氏綜合徵患者的認知能力，那麼許多可能性將被開啟，”普雷沃特說。小鼠實驗表明，它可能減緩阿爾茨海默病的認知能力下降。事實上，已經有一項使用類似於 GnRH 的分子治療阿爾茨海默病的臨床試驗。該技術甚至可能有助於一般的與年齡相關的認知能力下降。“你不會延緩衰老，但你或許能夠延緩認知能力下降，這將是驚人的，”霍夫曼說。