异位粘膜移植给药治疗帕金森病

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胶质源性神经营养因子（GDNF）是一种神经肽，对治疗帕金森病等神经退行性病变具有良好的临床应用前景。然而，神经肽是大分子药物，不能通过血脑屏障，至今还没有有效方法使这类药物永久性进入中枢神经系统。内镜下颅底外科操作中，常常需要切除与血脑屏障相关的蛛网膜，导致鼻腔与蛛网膜下腔直接相通；最后采用鼻粘膜移植修补缺损部位，重建颅底（图1）。由此，医学专家联想到是否可以通过鼻粘膜移植到缺损的蛛网膜建立给药途径；这种重建方法的直接结果是鼻粘膜替换蛛网膜的血脑屏障，而鼻粘膜比血脑屏障的通透性高1000倍之多；于是能绕过血脑屏障使高分子的神经药物直接到达中枢神经系统。

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图1. 内镜下经鼻入路颅底重建的常用方法。A. 患者前颅底脑膜瘤的MRI矢状位影像；B. 内镜下经鼻切除肿瘤后，大脑与鼻腔直接相通；C. B图中颅底缺损横截面示意图；D. 患者肿瘤切除和鼻粘膜移植颅底重建术后MRI矢状位T1像；E. 内镜下经鼻移植鼻粘膜重建颅底缺损；F. E图中颅底缺损鼻粘膜移植物位置横截面示意图。FS：额窦；O：右侧。

美国马萨诸塞州哈佛医学院耳鼻咽喉科--头颈外科的Benjamin S. Bleier等在大鼠顶骨切除致蛛网膜损伤的实验模型中，研究通过异位鼻粘膜移植术修复蛛网膜缺损后给予GDNF，评估GDNF给药治疗帕金森病的可行性，结果发表于2016年3月的《Neurosurgery》杂志上。

研究者采用年龄6-8周的C57BL/6雌性大鼠，建立单侧6-羟基多巴胺（6-ODHA）帕金森病动物模型；切除顶骨后，将硬脑膜和蛛网膜剪开；接着使用大鼠鼻粘膜异位移植至蛛网膜缺损部位（图2）。

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图2. 大鼠鼻粘膜异位移植修补蛛网膜模型。A. 打开鼠顶骨，切除硬脑膜和蛛网膜，移植鼻粘膜。B. 3天后检查粘膜，植入给药器并使用牙科粘固粉固定颅骨。随后，给药器内充满GDNF，对照组给予生理盐水。

作者需排除任何能引起GDNF给药导致上皮损伤的因素，在注入药物前1小时应用伊文思蓝通过给药器给药，证实粘膜屏障的完整性（图3）。随后，从给药器内给予GDNF，对照组给予生理盐水。

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图3. 评估局部上皮和内皮屏障完整性。A. 健康的移植粘膜在伊文思蓝染色的顶端表面（白色箭头），粘膜屏障完整；B. 高倍镜下，移植粘膜顶端表面苏木精-伊红染色显示典型的假复层纤毛呼吸道上皮细胞（EP）、基底膜（BM）和固有层（LP）；C. 破坏的移植粘膜使伊文思蓝染色渗透到粘膜固有层，继发性损伤粘膜屏障完整性（白色箭头）。

通过分析大鼠旋转和阿朴**诱导旋转2个行为动作，比较GDNF粘膜给药组与GDNF直接纹状体注射组和生理盐水对照组的治疗效果。该模型量化比较GDNF粘膜给药（1μg/mL，n=4；2μg/ml，n=5）与生理盐水阴性对照（n=5）和纹状体直接注射GDNF阳性对照（2μg/ml，n=5）的神经保护效果。在旋转和阿朴**诱导旋转行为动作分析中，GDNF粘膜给药相当于直接纹状体注射，可以保持7周的运动功能（图4）。

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图4. GDNF粘膜给药治疗效果行为学分析。A. 4个实验组6-ODHA损伤后3周、5周和7周时大鼠旋转时间（秒）下降直方图；GDNF粘膜治疗组与生理盐水组相比有显著改善；B. 6-ODHA损伤后3周、5周和7周时皮下注射阿朴**诱导对侧旋转每分钟次数直方图，治疗组的旋转次数显著降低。

为进一步探讨GDNF粘膜给药对神经的保护作用，作者通过组织学检测在实验8周末的大鼠脑组织，量化计算黑质致密部多巴胺神经元数量。免疫组化分析两个治疗组之间黑质细胞胞体保护情况。两个治疗组与健侧对照组相比，对黑质细胞胞体保护有相同的量化比，与生理盐水对照组相比有显著的统计学差异（图5）。

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图5. 免疫组化分析GDNF粘膜给药治疗效果。A. 对照组与6-ODHA损伤侧黑质致密部酪氨酸羟化酶免疫荧光阳性细胞胞体；B. 所有治疗组中6-ODHA损伤侧与对照侧黑质致密部之间酪氨酸羟化酶免疫荧光阳性细胞胞体的定量比；C. 纹状体部酪氨酸羟化酶免疫荧光；D. 酪氨酸羟化酶免疫染色后，背侧纹状体6-ODHA损伤的像素强度量化相当于对照组对侧背侧纹状体。

总之，该研究结果证实在治疗大鼠帕金森病模型中，粘膜移植方法可用作GDNF给药途径，类似于纹状体内直接注射给药；而作为一种外科操作，此方法可以使大分子药物永久、安全地通过自体组织透过血脑屏障。相关研究还表明，该技术的临床感染率很低。移植的异位鼻粘膜作为一个相对的非特异性屏障，也可用于其他神经退行性疾病的给药途径。