布法羅大學的研究人員開發的一種病毒基因療法已經逆轉了患有 FOXG1 綜合征的幼鼠的一些大腦異常，這是朝著有朝一日治療患有這種嚴重神經發育障礙的兒童邁出的重要一步。

6 月 5 日發表在《分子治療方法與臨床發展》上的一項研究詳細介紹了通過腺相關病毒 9 (AAV9) 介導的 FOXG1 基因遞送。研究發現，在出生后一天的小鼠中注射這種療法可挽救多種異常，包括大腦中負責語言、記憶和社交互動的部分。

“我們的研究結果強調了基于 AAV9 的基因療法作為 FOXG1 綜合征和其他可能具有類似腦畸形的神經發育障礙的可行治療策略的有效性，”帝國創新教授兼 UB 生物科學系 Om P. Bahl 特聘教授 Soo-Kyung Lee 博士說，她與她的丈夫 Jae Lee 博士(該系教授)一起領導了這項研究。“這項研究證實了我們的方法在產后階段的治療相關性，這是干預的關鍵時間范圍。”

李氏夫婦的十幾歲的女兒尤娜在 2 歲時被診斷出患有 FOXG1 綜合征。此后，研究人員已成為該疾病領域的頂尖專家，并成為 UB FOXG1 研究中心 (FRC) 的首席研究員。該中心于今年早些時候成立，最近的這項研究也得到了 FOXG1 研究基金會的支持。

這項研究由俄亥俄州哥倫布市全國兒童醫院首席研究員 Kathrin Meyer 博士共同領導。其他貢獻者包括賓夕法尼亞大學和韓國首爾三星醫療中心。

逆轉結構異常

FOXG1 是一個主調節基因，是早期大腦發育最重要的基因之一，它的損傷會導致嚴重的大腦結構異常。

李氏夫婦此前已確定 FOXG1 基因和蛋白質在小鼠出生后仍然保持活性，因此他們想知道恢復 FOXG1 水平是否可以逆轉與 FOXG1 綜合征相關的一些異常。

這些異常包括胼胝體未能完全發育，胼胝體是連接大腦兩個半球的神經束，有助于將感覺和運動信息與社交互動、執行功能和語言結合起來。

人們認為，由于胼胝體在出生前就已經發育，因此在出生后對其進行矯正將極其困難，但李氏團隊的病毒基因療法在出生后注射到小鼠體內后，重新連接了胼胝體的軸突，恢復了胼胝體的神經，從而大大恢復了胼胝體。

這種療法還增加了齒狀回的體積，齒狀回是將信息輸入到海馬體其余部分的主要通道，而海馬體對記憶至關重要。齒狀回是哺乳動物在成年后繼續產生新神經元的少數幾個大腦區域之一，因此齒狀回是產后治療的關鍵目標。

此外，該療法還拯救了與神經元間信號速度相關的大腦區域。

少突膠質細胞是主要負責髓鞘形成的細胞，髓鞘形成是神經絕緣的過程，以便神經能夠快速傳遞信息。患有 FOXG1 的大腦通常有大量少突膠質細胞前體細胞 (OPC)，但髓鞘形成延遲。

研究表明，該療法在恢復髓鞘形成的同時使 OPC 數量正常化。

研究人員表示，該研究為推動基因治療走向人體臨床試驗奠定了堅實的基礎。

“我們很高興通過這項研究完全挽救了小鼠模型中觀察到的腦結構異常。這標志著我們的研究向前邁出了重要一步。有了這些令人鼓舞的結果，我們渴望將這種 AAV9 化合物推進到人體臨床試驗，希望我們能夠將這些突破延伸到 FOXG1 綜合征兒童身上。”