新方法预测谁会对锂疗法有反应

对于大约三分之一被诊断为双相情感障碍的人来说，锂是一种神奇的药物，可以有效地治疗他们的狂躁和抑郁。但是，一旦有人被诊断出来，可能需要一年的时间才能知道这个人是属于对锂有反应的30%还是没有反应的70%。

现在，索尔克研究所的科学家们报告了一种预测双相情感障碍患者是否会成为锂反应者的方法，准确率为92%。该作品于年在网上出现《分子精神病学》2017年2月28日，该实验室证实了2015年发现的这种疾病的细胞基础，不仅可以使那些对锂有反应的人受益，而且可以使绝大多数对锂没有反应的人受益，使他们免于无效的治疗。

“这个系统的非凡之处在于，你不需要使用500或600个细胞从多个病人这项新研究的资深作者、索尔克遗传学实验室的教授拉什蒂·盖奇说。“一个病人的5个细胞足以确定一个人对锂有反应或无反应。”

超过500万美国人患有双相情感障碍，这是一种进步性精神疾病，如果不及时治疗，患者自杀的风险很高。锂是治疗这种疾病的首选药物，但目前还不清楚为什么它对一些人有效，而对另一些人无效。盖奇团队之前的突破，发表在自然2015年10月28日的一篇论文提出了一个原因，揭示了双相情感障碍患者的神经元更容易受到刺激，比没有这种障碍的人的神经元更快地发射电脉冲。研究小组发现，将一些人的神经元维持在充满锂的介质中，可以平静这种过度兴奋。

盖奇说:“2015年，我们发现双相情感障碍患者的脑细胞对刺激比其他人更敏感。”“从那时起，我们已经能够更详细地描述这种敏感性，并在双相情感障碍患者的神经元中识别出清晰的模式，使我们能够预测谁会对锂有反应，谁不会。”

这项新的研究试图更好地理解为什么尽管看起来相当多动，一些双相情感障碍患者的神经元对锂有反应，而另一些则没有。这一次，研究小组没有使用皮肤细胞，而是重新编程了6名全新的双相情感障碍患者的淋巴细胞(免疫细胞)，其中一些人已知对锂有反应。研究小组在淋巴细胞来源的神经元中发现了同样的过度兴奋性，证实了他们之前的结果。

“但后来我们开始看到更多的东西，”索尔克研究助理、这篇新论文的共同第一作者莎妮·斯特恩(Shani Stern)说。“尽管有反应者和无反应者都会产生更多的电脉冲和自发活动，但当我们观察电生理特性时，这两组人彼此非常不同。”

索尔克团队描述了所有6名患者神经元线的电放电模式，测量了刺突高度、刺突宽度、诱发反应的阈值和其他特性。有反应者和无反应者的总体模式明显不同。

Salk研究合作者Renata Santos说:“这项工作令人兴奋，因为我们重复了先前在由不同精神病学家诊断的新一批患者的神经元中发现的神经元过度兴奋性，证实了这一特征的稳定性及其在药物开发中的潜在用途。”

为了知道这些差异是否具有预测性，研究小组训练了一个计算机程序，通过6轮独立训练，总共450个神经元的放电模式，来识别反应者和非反应者的特征之间的变化。在每一轮实验中，他们都从5名患者的神经元开始训练系统。然后，他们用第六个患者的神经元测试了该系统，该患者的锂离子状态为团队所知，但程序并不知道。他们又重复了五次这个过程，这使得他们基本上建立了六个独立的模型。每个模型都使用来自6名患者中的5名的数据进行训练，每次都将不同的患者排除在训练数据之外，然后让模型将剩余的患者分类为响应者或非响应者。该系统仅使用患者5个神经元的放电模式，就能以92%的准确率识别出这个人是反应者还是非反应者。

“这些基于干细胞的研究在技术上具有挑战性，而且是劳动和资源密集型的。因此，迄今为止发表的许多研究只描述了两到三种患者干细胞系，”监督NIMH国家合作重编程细胞研究小组(NCRCRG)项目的David Panchision说，该项目支持了这项工作。“事实上，盖奇的团队可以复制超兴奋性的特征神经元从附加双相情感障碍病人是非常重要的。我们需要这样的发现来利用这些细胞开发治疗精神疾病的新药。”

研究小组表示，他们的方法可以应用于从双相情感障碍患者血液样本中提取的淋巴细胞，以确定特定的个体是否会成为良好的候选细胞锂治疗。

盖奇说:“科学结果的复制不是很吸引人，但它至关重要。”“当不同的科学家能够从不同患者的不同细胞中得到相同的结果时，我们就会更有信心，我们真的在研究对患者有益的东西。”