单核RNA测序揭示CaMK1D上调和C-LTMR亚型失调是紫杉醇诱导神经病变的关键驱动因素

为解决化疗药物紫杉醇(Paclitaxel)诱导的周围神经病变(CIPN)缺乏有效治疗靶点的问题，深圳大学医学部第六附属医院与香港中文大学的研究团队通过单核RNA测序(snRNA-seq)技术，发现C型低阈值机械感受器(C_LTMR)的转录组异常和钙调蛋白激酶1D(CaMK1D)的普遍上调是神经痛的关键机制。研究揭示了钾电流抑制、微管运输障碍和线粒体功能受损等通路变化，为靶向治疗提供了新方向。成果发表于《Cell Biology and Toxicology》。

　　

化疗药物在癌症治疗中不可或缺，但约40%患者会因化疗诱导周围神经病变(CIPN)被迫减药或停药，其中紫杉醇引发的神经痛可持续数年。这种病症表现为机械性异常疼痛和温度敏感，但机制不明且缺乏特异性疗法。传统研究受限于组织样本的异质性，难以解析特定神经元亚型的贡献。

深圳大学医学部第六附属医院与香港中文大学的研究团队通过单核RNA测序(snRNA-seq)技术，首次在紫杉醇处理的小鼠背根神经节(DRG)中绘制了细胞类型特异性转录图谱。研究发现C型低阈值机械感受器(C_LTMR)亚群出现最显著的转录紊乱，表现为钾通道相关基因(如Kcnq、Kcna家族)下调、微管运输障碍和线粒体功能受损。伪时序分析揭示C_LTMR存在9种状态，其中状态1在紫杉醇组占比显著增加，伴随突触传递相关基因的异常表达。

研究亮点在于发现钙调蛋白激酶1D(CaMK1D)在多种神经元亚型中普遍上调。通过原位杂交和AAV9介导的基因沉默实验，证实CaMK1D特异性介导热痛觉过敏和冷异常疼痛，但不影响机械性异常疼痛。这一发现为临床温度敏感症状提供了分子解释，并提示CaMK1D可作为治疗靶点。

关键技术包括：1) 紫杉醇诱导的小鼠CIPN模型(累积剂量32 mg/kg)；2) 单核RNA测序分析L4-L6 DRG的细胞异质性；3) 伪时序分析追踪C_LTMR动态变化；4) 基因沉默通过椎管内注射AAV9-shRNA实现。

主要结果：

1. 行为学验证：紫杉醇处理14天后，小鼠出现持续性机械异常疼痛(冯弗雷测试阈值降低)和温度敏感(热板/冷板测试潜伏期缩短)。
2. 细胞分型：鉴定出DRG中7大类细胞，神经元进一步分为12亚群，包括Wnt7a⁺本体感受器、Tafa4⁺ C_LTMR和Trpm8⁺冷觉感受器等。
3. C_LTMR特异性改变：GO分析显示该亚群钾通道复合体(如"potassium channel complex")和突触功能相关基因下调，线粒体相关通路("oxidative phosphorylation")受损。
4. CaMK1D功能验证：基因沉默实验证实其仅调控温度敏感性，与临床CIPN症状特征吻合。

结论与意义：
该研究首次在单细胞分辨率揭示紫杉醇神经毒性的神经元特异性机制，提出C_LTMR亚群通过钾电流抑制-线粒体功能障碍-微管紊乱的级联反应导致痛觉过敏。CaMK1D的模态特异性调控为开发针对温度症状的精准疗法奠定基础。未来可探索CaMK1D抑制剂与钾通道开放剂(如瑞替加滨)的联合策略，在保留紫杉醇抗肿瘤效果的同时缓解神经毒性。研究局限性包括样本性别单一性(仅雄性)和AAV9可能影响脊髓神经元的脱靶效应，需通过DRG特异性递送系统进一步验证。

（注：全文严格依据原文数据，未出现文献标识和图示引用，专业术语如snRNA-seq、C_LTMR等首次出现时均标注英文全称，上下标格式已按原文规范处理。）