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为改善脑积水治疗现状，研究人员围绕无创疗法开展研究，明确研究重点，为治疗提供方向。
脑积水，这个听起来有些陌生却又影响着众多患者生活的疾病，是指因脑脊液（CSF）过多、颅内压力失衡而引发的病症。它在儿童中的发病率与唐氏综合征相近，每 1000 - 6000 名儿童中就可能有 1 - 6 名患病 ，并且常与脑瘫、癫痫和发育迟缓等病症相伴。在成年人里，也有约 1% 的人在一生中会患上脑积水，不过由于诊断不足，实际患病人数可能更多。
目前，脑积水尚无治愈方法，临床治疗主要依赖神经外科手术，如脑脊液分流术。然而，分流装置的失败率居高不下，在儿科患者中，约 50% 的分流装置会在两年内失效，成人患者中这一比例也达到了约 32%。频繁的手术不仅给患者带来身体上的痛苦，还造成了沉重的心理和经济负担。而且，即使脑积水得到了控制，患者仍可能面临智力障碍、运动功能受损和疼痛等长期问题。这一系列现状表明，开发无创或微创疗法来治疗脑积水、预防和修复相关脑损伤迫在眉睫。
为了攻克这一难题，脑积水协会（Hydrocephalus Association）联合鲁迪?舒尔特研究所（Rudi Schulte Research Institute）和辛辛那提儿童医院医疗中心（Cincinnati Children’s Hospital Medical Center）组织了两次研讨会。来自世界各地的临床医生、研究人员、数据科学家等齐聚一堂，共同探讨脑积水无创治疗的前沿研究。此次研究成果发表在《Fluids and Barriers of the CNS》杂志上，为脑积水的治疗开辟了新的方向。
研究人员开展的这项研究主要运用了以下关键技术方法：一是利用组学和多组学技术，对脑脊液、脑组织等进行分析，探究脑积水相关的分子变化；二是借助机器学习算法，对大量的临床和实验数据进行处理，挖掘潜在的治疗靶点和生物标志物；三是通过构建不同的动物模型，模拟人类脑积水的发病过程，评估治疗效果。
下面来详细了解一下研究结果：
- 解析脑脊液病理生理机制，推进脑积水治疗
- 脑脊液 - 脑界面的作用：脉络丛（ChP）作为控制脑脊液成分和生成速率的关键组织，一直是研究的重点。以往试图通过抑制离子转运体来控制脑脊液分泌的疗法在临床实践中未取得成功，但新的研究发现了一些针对 ChP 的新型药物疗法，如靶向应激反应通道瞬时受体电位香草酸亚型 4（TRPV4），可抑制先天性脑积水大鼠模型的脑室扩大。此外，ChP 在调节免疫细胞进出脑脊液空间方面的作用，也为治疗某些类型的脑积水（如由出血、感染和创伤引起的）提供了新的方向。室管膜细胞被认为在维持脑脊液流动方面发挥作用，但其与脑积水之间的因果关系尚不明确。了解室管膜细胞在脑脊液信号传导和流动中的作用，以及它与 ChP 在免疫细胞穿透方面的异同，有助于开发新的治疗方法。其他与脑脊液接触的屏障细胞，如脑室周围的神经干细胞所在区域、第三脑室的伸展细胞以及脑膜空间的屏障等，它们在脑脊液清除和引流、脑发育等方面的作用也逐渐受到关注，明确这些细胞的功能对理解脑积水的发病机制至关重要。
- 脑积水治疗的发展现状：目前针对脑积水的治疗研究主要集中在控制脑室大小、减少急性损伤、预防长期损伤以及改善神经功能结局等方面。在治疗脑积水的发病机制上，除了上述提到的靶向 TRPV4 等离子通道和转运体的疗法外，调节脑脊液清除和引流的研究也取得了进展，如通过离子通道激动剂操纵脑脊液引流途径，可减轻啮齿动物模型中的脑积水。在预防急性脑损伤方面，研究发现炎症在脑积水的发展中起着重要作用，针对炎症通路的治疗，如使用抗炎药物抑制核因子（NF） - κB 和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）等，可预防脑积水相关的脑损伤。对于修复大脑和改善长期后遗症，目前的研究重点是治疗白质损伤（WMI）和修复室管膜损伤。一些新兴疗法，如针对调节因子 Gemc1 和 Mcidias 的治疗，可选择性地修复损伤部位的室管膜，改善神经功能。
- 利用大数据识别新型脑积水治疗靶点
- 组学和多组学技术的应用：组学和多组学技术能够全面、无偏地分析生物系统，为脑积水研究提供了新的视角。通过这些技术，研究人员可以识别与脑积水相关的关键致病变化，如基因组分析发现了一些与脑积水发病相关的基因， epigenomics 研究则有助于理解脑积水的遗传易感性。此外，利用组学技术构建的大脑、脑室组织的细胞和空间图谱，以及对脑脊液的蛋白质组和代谢组分析，有望发现新的治疗靶点和生物标志物。
- 大数据的需求和机器学习的应用：组学和多组学研究需要大量的数据支持，然而目前脑积水研究中的数据存在样本量小、临床异质性大等问题。因此，数据共享和标准化对于脑积水研究至关重要。机器学习（ML）算法能够分析复杂的高维数据，在脑积水研究中可用于分析形态计量参数、影像特征等，以辅助诊断和预测治疗反应。通过将 ML 与组学数据相结合，能够挖掘潜在的治疗靶点和疾病干预途径。
- 设计以临床转化为重点的临床前研究
- 改进动物模型：现有的脑积水动物模型各有优缺点，没有一种模型能够完全模拟人类脑积水的复杂性和异质性。小动物模型（如青蛙、小鼠、大鼠、斑马鱼）便于进行转基因修饰和机制研究，大动物模型（如兔子、雪貂、猪、羊）则在大脑生理、脑室形状和流体动力学等方面更接近人类。研究人员需要根据研究目的选择合适的动物模型，以准确评估治疗效果。
- 实施一致的结局指标：以往脑积水的临床研究主要关注手术结局，而患者更关心认知功能、疼痛管理和整体神经功能等方面的结果。因此，在临床和临床前试验中，应纳入以患者为中心的变量，如通过神经心理学评估、影像学指标（如脑室体积、白质完整性等）和生理测量（如颅内压）等综合评估治疗效果。
- 跨学科合作：设计脑积水的临床试验需要多学科合作，包括基础科学、神经外科和其他患者护理团队。未来的试验应优先考虑患者驱动的多学科目标，评估神经发育结局，并探索预防脑积水进展和治疗潜在病因的方法。
综上所述，这项研究明确了脑积水无创治疗的研究重点，涵盖了解析脑脊液病理生理机制、利用大数据挖掘治疗靶点以及优化临床前研究设计等方面。这些研究成果为开发更有效的脑积水无创治疗方法提供了重要的理论依据和实践指导。然而，脑积水是一种复杂的异质性疾病，未来的研究仍面临诸多挑战，如进一步明确不同病因脑积水的发病机制、验证新的治疗靶点和生物标志物、加强多中心合作和数据共享等。但此次研究无疑为脑积水的治疗领域注入了新的活力，为改善患者的生活质量带来了新的希望。
