癲癇(Epilepsy)是全球最常見的神經系統疾病之一。根據世界衛生組織(World Health Organization,WHO)統計,全球約有5,000萬人罹患癲癇。患者會反覆出現癲癇發作(seizures),常見症狀包括抽搐、短暫失去意識,甚至可能影響記憶、情緒與日常思考能力。目前醫學上已有多種抗癲癇藥物,可以幫助患者減少發作次數。然而,約40%的患者對現有藥物效果反應不佳。更重要的是,大部分藥物主要是抑制神經活動來控制當下的發作,卻無法真正阻止病情逐漸惡化。因此,科學家一直在尋找新的治療策略,希望不只是控制症狀,而是改變疾病發展的過程。
從「大腦壓力」著手的新治療思路
近年的研究發現,癲癇的形成不只是神經電訊號異常而已,大腦中還會出現兩種重要變化:氧化壓力(oxidative stress)與慢性發炎反應(inflammation)。這些現象會使神經細胞更容易受損,也可能讓癲癇發作更容易反覆出現,甚至造成長期的認知問題。耶路撒冷希伯來大學(Hebrew University of Jerusalem)的研究團隊因此提出新的想法:如果能減少大腦中的這些有害「壓力訊號」,或許能減少癲癇發作並保護神經細胞。這項研究由藥學院博士生Prince Kumar Singh與Shweta Maurya主導,在Tawfeeq Shekh-Ahmad教授的指導下完成,並與生命科學研究所Daphne Atlas教授合作,成果發表於期刊《Redox Biology》。
模仿人體防禦蛋白的「迷你分子」
研究團隊將焦點放在一種名為TXM-CB3的分子。這是一種非常小的分子,由三個胺基酸組成,因此被稱為三胜肽(tri-peptide)」科學家設計這個分子,是為了模仿人體中的一種天然保護蛋白—硫氧還原蛋白(thioredoxin)。硫氧還原蛋白是人體細胞的重要防禦系統之一,能幫助細胞對抗化學壓力並調節發炎反應。過去研究也發現,這種蛋白在保護神經細胞方面具有重要作用。透過模仿硫氧還原蛋白的功能,TXM-CB3可能可以啟動人體自身的保護機制,減少神經細胞在癲癇發作時受到的傷害。
實驗結果:發作減少,大腦功能更受保護
研究人員首先在神經細胞模型中測試TXM-CB3,發現這個小分子能夠降低細胞受到的氧化壓力,同時改變免疫訊號的平衡,使發炎反應減弱並轉向較具保護性的狀態。接著,研究團隊在模擬藥物難治型癲癇(drug-resistant epilepsy,DRE)的動物模型中進一步測試。結果顯示,治療的時間點十分重要。如果在第一次嚴重癲癇發作後不久就開始使用TXM-CB3,動物的癲癇發作時間會延後,發作次數也明顯減少。與記憶相關的大腦區域會受到較好的保護,在行為測試中也顯示出較低的焦慮傾向與較好的短期記憶表現。即使在癲癇已經反覆發作之後才開始治療,TXM-CB3仍然能降低癲癇發作的頻率。不過,如果認知與記憶問題已經出現,後期治療對這些症狀的改善就比較有限。這表示,若未來此類療法應用於臨床,越早治療可能效果越好。
未來治療的新方向
這項研究的重要之處,在於提出一種不同於傳統抗癲癇藥物的新策略。現有藥物多半是直接抑制神經活動,而TXM-CB3的概念則是降低大腦中導致癲癇反覆發作的生理壓力,例如氧化壓力與發炎反應。透過改善這些環境因素,不僅能減少癲癇發作,也能保護神經細胞,降低出現焦慮或認知障礙的長期影響。研究團隊也強調,目前的研究仍屬於實驗階段,未來還需要更多實驗來驗證這種分子在人體中的安全性、適當劑量以及治療效果。然而,這項研究提供了一個令人期待的新方向:透過啟動人體自身的保護機制,發展出能同時控制癲癇發作並改善腦功能的療法。如果未來研究順利,這類治療可為數千萬癲癇患者帶來全新的希望。
資料來源:
https://en.huji.ac.il/news/tiny-peptide-shows-promise-slowing-epilepsy-progression