在缺血性中風中，血栓阻塞了通往大腦的血管，剝奪了重要器官部分的氧氣和營養。如果不及早治療，可能會導致不可逆的組織損傷，從而導致從行為改變到癱瘓等併發症。中風是美國第五大死因，也是導致長期殘疾的主要原因。缺血性中風是最常見的型別，佔所有病例的 80% 以上。
直到最近，缺血性中風的唯一治療方法是組織纖溶酶原啟用劑，即 tPA，這是一種可以在中風發作後四小時半內注射以溶解血栓的蛋白質。在過去的幾年裡，隨著血栓切除術（手術清除血栓）的進步，護理得到了顯著改善，使醫生能夠清除更大的堵塞，並在症狀開始後 24 小時內治療患者。
然而，即使在成功清除血栓後，血液湧回大腦以及留下的垂死組織也可能導致其他併發症，例如炎症。為了解決這個問題，研究人員已經尋找了 30 多年可以保護大腦免受缺血性中風後損傷的藥物。在動物研究中已經研究了一千多種化合物，許多化合物已經進入人體臨床試驗，但幾乎沒有成功。“對於我和數百名其他研究人員來說，一切似乎在動物身上有效，但在人類身上卻不起作用，這非常令人失望，”佐治亞大學的臨床藥理學家 Susan Fagan 說。“神經保護是一塊難啃的骨頭。”
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但是現在，憑藉更嚴格的動物研究指南和對中風後發生的過程的更好理解，研究人員相信他們更接近於找到可以有效減少腦損傷並減輕對神經功能長期影響的化合物。最近在小鼠身上的研究表明，透過抑制中風後立即產生的有害影響或促進其幫助恢復的能力來解決免疫反應，可能確實會導致更好的結果。
有針對性的攻擊
一組稱為“補體系統”的分子在人體對抗病原體的第一線防禦中發揮著關鍵作用。當面對微生物入侵者時，這些分子會幫助免疫細胞擊退攻擊者並清除受損的細胞和碎片。但中風後，該系統會引發有害的炎症過程，從而損害大腦。
科學家們已經嘗試解決這個問題，但收效甚微。其中一個關鍵問題是他們的方法通常涉及在全身施用治療性化合物。南卡羅來納州醫科大學免疫學家 Steve Tomlinson 實驗室的醫學博士/博士候選人 Ali Alawieh 說，這削弱了預期效果，並可能使患者容易感染。
Alawieh、Tomlinson 及其同事開發了一種新方法，該方法可以專門針對缺血性中風後的損傷部位。透過結合抑制補體系統的分子 Crry 和被設計用於識別受壓和受損細胞的抗體片段 B4scFv，他們能夠製造出一種藥物，該藥物可以定位中風部位，並阻止免疫細胞僅在那裡攻擊大腦組織。該團隊在小鼠體內誘發了中風，並將組合物（稱為 B4Crry）注射到它們的尾部。與未接受治療的動物相比，中風後 24 小時內接受治療的動物腦損傷明顯減少，神經系統問題（例如運動和記憶障礙）也較少。結果發表在上個月的科學轉化醫學雜誌上。
B4Crry 的另一個好處是它似乎只會在幾天內停留，讓大腦稍後獲得自己的保護機制，Alawieh 說。“這是一個很大的優勢，”他補充道，“因為我們沒有耗盡大腦在恢復過程中可能需要的免疫成分。”
牛津大學的神經學家 Alastair Buchan 沒有參與這項新研究，他說這是一種非常有趣的方法。但他警告說，在人類身上準確地確定何時何地進行這種治療將比在小鼠身上更困難。Buchan 解釋說，人類中風後大腦中的組織可能會以不同的速度恢復，因此可能不會同時從補體抑制中受益。
Tomlinson 是 Admirx 的聯合創始人，該公司正在開發用於治療中風和其他疾病的補體抑制劑，他目前正在努力使他團隊的抗體與人類相容，以便該實驗性化合物可以進入臨床試驗。
下游效應
即使在急性中風治療後，持續的炎症也會損害大腦和損害行為，可能導致進行性認知能力下降。“直到最近才發現中風後的認知障礙是以漸進的方式發生的，”Fagan 說。“我們過去認為它是逐步發生的，每次中風時認知能力都會下降。”
為了解決這些長期問題，一些研究人員正在尋求針對中風後幾天、幾周甚至幾個月的炎症反應。然而，挑戰在於，免疫反應在這些時間段中發揮的作用仍然不清楚。德國慕尼黑路德維希馬克西米利安大學的神經學家 Arthur Liesz 說，雖然大腦炎症在中風後立即發生時是有害的，但後來被啟用的部分免疫反應似乎對恢復有益。“不同的免疫成分在慢性階段的行為方式仍然未知，”他補充道。
事實上，一些研究表明，促進某些免疫反應成分在後期階段的活動可能有助於中風後的恢復。赫爾辛基大學的神經藥理學家 Mikko Airavaara 及其同事上個月在科學進展中報告的新發現表明，在中風後幾天增加吞噬碎片的細胞的存在可能具有有益作用。
Airavaara 和他的團隊將一種神經營養因子（一種幫助神經元生長和存活的分子）注射到梗塞周圍區域（中風部位周圍的大腦組織）的大鼠體內。當該程式在誘導中風後幾天進行時，動物的行為出現了一些改善。進一步分析指出了一種可能的解釋：在消耗碎片的免疫細胞中發現的基因表達增加表明，這種細胞清理人員可能正在促進梗塞周圍區域的修復。這項工作仍處於早期階段，Airavaara 指出需要進行更多研究以確定他們的化合物是否可以幫助人類。
許多研究人員目前正在研究其他與免疫反應相關的化合物，無論是短期還是長期的。例如，Fagan 和她的同事最近發現，雖然施用一種稱為化合物 21 的分子（與大腦中的某些激素受體結合）並不會減少中風後的腦損傷，但它確實在幾周後導致認知障礙減輕。“這可能不是由於早期的神經保護，而是[對]中風後持續的炎症的影響，”她說。
解決炎症是保護中風後大腦的許多不同方法之一。科學家們已經嘗試過——並且仍在嘗試——針對其他過程，包括自由基（高度反應性分子）的產生或興奮性毒性（大腦中化學信使過度活躍引起的神經元死亡）。一些研究人員開始重新審視以前在臨床試驗中失敗的藥物。肯塔基大學的神經學家 Gregory Bix 認為，與補體抑制的情況一樣，“這些藥物的問題之一，很簡單，就是它們沒有到達它們需要到達的地方。”
Bix 希望將神經保護劑與血栓切除術一起施用——就在損傷部位——可能會大大增加有益效果。他和他的同事現在正在進行臨床試驗，以研究使用這種型別的系統重新利用藥物是否有效。“我對神經保護療法捲土重來的潛力感到非常興奮，”他說。