2025年7月10日，復(fù)旦大學(xué)彭勃、上海交通大學(xué)曹立、復(fù)旦大學(xué)饒艷霞作為通訊作者（鄔靜瑩、王亞飛、李小鈺、歐陽霈共同第一作者），在國際期刊Science（IF=56.9）在線發(fā)表題為：Microglia replacement halts the progression of microgliopathy in mice and humans的論文。該研究開發(fā)了小膠質(zhì)細(xì)胞替換療法，通過替換中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的致病基因突變小膠質(zhì)細(xì)胞，成功阻斷了CSF1R相關(guān)腦白質(zhì)病（ALSP）在動物模型和人類患者中的病程進(jìn)展。并在人類 ALSP 患者中系統(tǒng)性驗證了小膠質(zhì)細(xì)胞替換策略的臨床可行性與長期療效，患者在治療后長達(dá) 24 個月的隨訪期間，疾病進(jìn)展停止，運(yùn)動功能得以保留，且認(rèn)知能力保持穩(wěn)定。此外，團(tuán)隊基于全球ALSP患者的突變譜，建立了兩種攜帶CSF1R熱點突變的小鼠ALSP疾病模型（I792T和E631K），全面復(fù)現(xiàn)了ALSP的病理學(xué)和行為學(xué)特征，為ALSP疾病的研究提供了可靠的動物疾病模型。

成人起病軸突膨脹伴色素膠質(zhì)細(xì)胞腦白質(zhì)病（adult-onset leukoencephalopathy with axonal spheroids and pigmented glia, ALSP）是一種由CSF1R基因突變引發(fā)小膠質(zhì)細(xì)胞功能障礙的遺傳性白質(zhì)腦病。患者通常在成年后發(fā)病，病情進(jìn)展迅速，主要表現(xiàn)為小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)目減少、腦白質(zhì)廣泛脫髓鞘、軸突腫脹、軸索球樣變、腦鈣化、認(rèn)知障礙和進(jìn)行性運(yùn)動能力退化，最終導(dǎo)致嚴(yán)重神經(jīng)功能喪失。ALSP發(fā)病機(jī)制以小膠質(zhì)細(xì)胞功能異常為核心，但長期以來，研究所依賴的動物疾病模型未能真實再現(xiàn)其關(guān)鍵病理特征。例如，CSF1R雜合缺失模型CSF1RWT/KO不僅不能表現(xiàn)出腦白質(zhì)病變，反而出現(xiàn)小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量升高，且無明顯運(yùn)動障礙或腦鈣化；而另一類CSF1RΔFIRE/ΔFIRE小鼠模型中小膠質(zhì)細(xì)胞缺失，不僅不能反映病理性小膠質(zhì)細(xì)胞在腦內(nèi)的作用，更與ALSP患者“小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量減少但未消失"的臨床病理明顯不符。因此，當(dāng)前廣泛使用的CSF1RWT/KO模型和CSF1RΔFIRE/ΔFIRE模型均無法滿足機(jī)制研究與療效驗證的需求，嚴(yán)重制約了有效治療策略的開發(fā)。

2020年，復(fù)旦大學(xué)彭勃教授團(tuán)隊在《Cell Reports》提出并實現(xiàn)“以小膠質(zhì)細(xì)胞替換為核心的中樞治療策略"，系統(tǒng)開發(fā)了三種替換路徑：基于骨髓供體的Mr BMT、基于外周血供體的Mr PB，以及局部定點移植的Mr MT，并將詳細(xì)的操作方案向全領(lǐng)域公開。這一系列策略突破了傳統(tǒng)骨髓細(xì)胞移植無法替換腦內(nèi)小膠質(zhì)細(xì)胞的瓶頸，構(gòu)建了可操作、機(jī)制清晰的小膠質(zhì)細(xì)胞干預(yù)體系。進(jìn)一步通過該策略，提出了MISTER（microglia intervention strategy for therapy and enhancement by replacement）概念，用于開展神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療的新型細(xì)胞療法。

在本研究中，團(tuán)隊以新建立的I792T和E631K小鼠疾病模型實施Mr BMT干預(yù)，先給ALSP模型小鼠（I792T）喂食一種名為PLX5622的藥物以清除原有的小膠質(zhì)細(xì)胞。接著，使用化療藥物白消安（busulfan）抑制其骨髓功能。最后，從攜帶綠色熒光蛋白（GFP）標(biāo)記的健康小鼠體內(nèi)提取骨髓細(xì)胞，通過靜脈注射移植到ALSP小鼠體內(nèi)。這些健康的骨髓細(xì)胞將進(jìn)入大腦，發(fā)育成新的、健康的小膠質(zhì)細(xì)胞。以CSF1R正常供體細(xì)胞（上午藍(lán)色點）成功替換了超過90%的腦內(nèi)小膠質(zhì)細(xì)胞（上圖紅色點），并觀察到髓鞘修復(fù)、軸突保護(hù)、神經(jīng)電傳導(dǎo)增強(qiáng)以及運(yùn)動與認(rèn)知能力恢復(fù)等一系列治療效應(yīng)。轉(zhuǎn)錄組分析進(jìn)一步揭示替換細(xì)胞降低了小膠質(zhì)細(xì)胞異常的過度激活狀態(tài)（磷酸化水平異常增高），恢復(fù)了少突膠質(zhì)細(xì)胞（oligodendrocytes）的正常功能。通過頭部保護(hù)性照射（head-shielded irradiation）和CCR2 基因敲除小鼠，證實了通過替換大腦中攜帶CSF1R基因突變的病理小膠質(zhì)細(xì)胞，并非外周巨噬細(xì)胞，并代之以基因正常的健康小膠質(zhì)細(xì)胞，是中止ALSP疾病進(jìn)展的關(guān)鍵所在。

介紹：

小膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng) （CNS） 中的重要免疫細(xì)胞。小膠質(zhì)細(xì)胞功能障礙會導(dǎo)致各種 CNS 疾病。CSF1R 主要在小膠質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)，對它們的存活和功能至關(guān)重要。雙等位基因 CSF1R 突變導(dǎo)致先天性小膠質(zhì)細(xì)胞缺失，在人類和小鼠中均具有圍產(chǎn)期致命性，而單等位基因突變導(dǎo)致 CSF1R 相關(guān)小膠質(zhì)細(xì)胞病 （CAMP），這是一種主要形式的成人發(fā)病白質(zhì)腦病，伴有軸突球狀體和色素性膠質(zhì)細(xì)胞 （ALSP）。ALSP 是一種致命的疾病，目前沒有治愈性治療方法。

原理：

由于小膠質(zhì)細(xì)胞特異性 CSF1R 的致病突變是 ALSP 的原因，因此我們推斷用野生型 （WT） 小膠質(zhì)細(xì)胞替換 CSF1R 缺陷的小膠質(zhì)細(xì)胞將阻止疾病進(jìn)展。我們之前開發(fā)了有效的小膠質(zhì)細(xì)胞替代策略，目前統(tǒng)稱為用于替代治療和增強(qiáng)的小膠質(zhì)細(xì)胞干預(yù)策略 （MISTER），此后為該領(lǐng)域的后續(xù)研究提供了信息并啟發(fā)了該策略。因此，我們假設(shè)了它對 ALSP 的治療潛力。

結(jié)果：

以前使用的小鼠模型（例如，CSF1RWT/KO 和 CSF1RΔFIRE/ΔFIRE;KO，淘汰賽;FIRE，fms-in含子調(diào)控元件）未能充分概括關(guān)鍵的 ALSP 表型，突出了對更好模型和治療方法的需求。為此，我們?yōu)?ALSP 生成了正版鼠標(biāo)模型（CSF1RWT/I792T 和 CSF1RWT/E631K;I， 伊爾;T， Thr;E， 格魯;K， Lys） 的 Ly） 的 S Ly） 的 S Ly） 的 Zo S S 的 S新生成的小鼠模型忠實地概括了人類 ALSP 的關(guān)鍵特征，包括小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量減少、腦鈣化、髓鞘病理學(xué)、軸突腫脹、軸突球狀體、運(yùn)動障礙和認(rèn)知能力下降。接下來，我們使用骨髓移植 （Mr BMT） 的小膠質(zhì)細(xì)胞替代 ALSP 小鼠的突變小膠質(zhì)細(xì)胞，這是 MISTER 方法之一。小膠質(zhì)細(xì)胞替代糾正了致病性 Csf1r 突變，大大停止了腦病理，挽救了神經(jīng)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，并改善了 ALSP 小鼠的運(yùn)動和認(rèn)知功能。單細(xì)胞 RNA 測序顯示，Mr BMT 細(xì)胞重塑異常的 CSF1R 信號通路，將少突膠質(zhì)細(xì)胞恢復(fù)到更正常的表型。值得注意的是，我們證明 Mr BMT 的治療益處特別源于糾正小膠質(zhì)細(xì)胞中的致病性 Csf1r 突變，而不是僅來自外周巨噬細(xì)胞替代或小膠質(zhì)細(xì)胞再繁殖。此外，趨化因子受體 CCR2 被確定為成功替代小膠質(zhì)細(xì)胞所必需的。

盡管單獨(dú)的骨髓移植 （tBMT） 通常無法在健康大腦中實現(xiàn)有效的小膠質(zhì)細(xì)胞替代，但固有的 CSF1R 缺陷為受者的常駐小膠質(zhì)細(xì)胞造成了競爭劣勢，使 tBMT 能夠在我們的 ALSP 小鼠模型中實現(xiàn)有效的替代，并賦予與 BMT 先生相當(dāng)?shù)闹委熞嫣帯?/span>

為了驗證臨床相關(guān)性，我們對 8 名 ALSP 患者進(jìn)行了基于 tBMT 的治療。通過使用 18F-FDG 的無創(chuàng) PET 成像，我們證明了大腦中的葡萄糖代謝增加。值得注意的是，MRI 和臨床評估表明，在 24 個月的隨訪期間，疾病進(jìn)展停止，運(yùn)動功能保留，認(rèn)知能力穩(wěn)定。這項研究還為先前的臨床病例提供了機(jī)制解釋，其中一名 ALSP 患者最初被誤診為成人異染性腦白質(zhì)營養(yǎng)不良，在 tBMT 后表現(xiàn)出長期穩(wěn)定。

結(jié)論：

我們的研究結(jié)果表明，小膠質(zhì)細(xì)胞替代可有效糾正 ASLP 小鼠和人類的致病性 CSF1R 突變，阻止疾病進(jìn)展并改善神經(jīng)功能。這些結(jié)果提供了令人信服的臨床前和臨床證據(jù)，支持小膠質(zhì)細(xì)胞替代 （MISTER） 作為一種新開發(fā)的治療策略，不僅適用于 ALSP，而且可能適用于其他伴有小膠質(zhì)細(xì)胞功能障礙的 CNS 疾病。

這項發(fā)表于《science》的研究，毋庸置疑，是神經(jīng)科學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一項重大突破。它不僅僅是為ALSP這一種罕見病帶來了有效的治療策略，其意義更為深遠(yuǎn)。最后，這項研究本身也是一個從基礎(chǔ)研究到臨床轉(zhuǎn)化（From bench to bed）無縫銜接的范例。它始于對疾病機(jī)制的深刻洞察，通過構(gòu)建精準(zhǔn)的動物模型進(jìn)行原理驗證，最終巧妙地利用疾病自身的弱點，將一種成熟的臨床技術(shù)（tBMT），成功地應(yīng)用于新的適應(yīng)癥。

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原始文獻(xiàn)：

Jingying Wu et al., Microglia replacement halts the progression of microgliopathy in mice and humans. Science 389,eadr1015(2025). DOI:10.1126/science.adr1015