Neuron:成立人类疼痛细胞和网络联盟——加速推进疼痛研究和临床转化
慢性疼痛仅在美国影响就超过5000万人,每年会造成超过3000亿美元的直接医疗费用。目前可用的慢性疼痛治疗方法通常无效或具有较大的副作用。事实上,在过去十年中,阿片类药物用于慢性疼痛导致相关的过量死亡增加了一倍,这表明当下迫切需要开发更有效和更安全的疼痛治疗方法。
尽管在过去的70年里科学家们通过动物模型对疼痛的神经生物学系统进行了广泛的研究,但是很少成功转化为临床治疗方案。尽管有多种因素可能导致动物模型研究中确定的疼痛靶点的转化效果有限,但人类病理生理学的研究可以充当八靶点转化的催化剂。
近期,来自美国哈佛医学院、得克萨斯大学以及威斯康星州密尔沃基学院等17所医疗机构的疼痛科学家和医生共同在神经科学顶级杂志《Neuron》发表观点,提议成立人类疼痛细胞和网络(Human Cells and Networks of Pain,HCNP)联盟,该联盟将由三类合作中心组成,其任务是获取高质量和多样的人类样本用于分子和生理分析,并立即公开发布数据。
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鉴于慢性疼痛研究固有的巨大异质性,需要大型的多机构联盟将可转化的目标与噪音区分开来。事实上,这方面的努力正在英国率先开展(如UK Biobank,Advanced Pain Discovery Platform ),并成为国际合作的典范。研究者们认为HCNP的各个中心具有包容性的结构,这样具有相同使命的合作者可以在机构内部和机构之间相互联系。
合作联盟中心的目标如下:
中心1: 临床中心,负责疼痛表型和手术标本采集;
中心2: 通过快速尸检从器官供体和尸体中回收组织;
中心3: 样本和数据分析、整合和分发。
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疼痛联盟的人类细胞和网络中心架构
中心1: 疼痛表型和手术标本采集的临床中心
中心1将专注于发展科学家和外科医生团队,以便在手术前仔细表型化患者的疼痛,用于确定手术中将移除的部分神经系统或相关组织。
例如颈椎1-2关节融合术中背根神经节(dorsal root ganglia ,DRGs)可以作为标准护理的一部分被移除,用这一方式能够在单个神经元水平上表征这些DRGs,从而了解伤害感受器的转录或生理变化如何与患者的不同疼痛表型相关。
中心2: 通过快速解剖从器官和尸体中回收组织
中心2将侧重于器官捐献者组织的回收和储存以及快速尸检。神经组织是有丝分裂后生成的,不可能像其他器官系统一样产生永生细胞系。因此,需要从器官供体或尸体中进行快速解剖来对人类神经元进行恢复和原代培养。
这需要配套的临床基础设施、随时待命进行组织恢复的专家团队,以及与器官采购组织达成的与供体家庭对接的适当协议等。
中心3:样本和数据分析、整合和分发
中心3的主要目的是生成、分析和分发从中心1和2收集的样本中获得的分子和功能数据。研究人员将使用一系列尖端的分子和功能性工具来生成每个样本的数据,具体分子水平的方法包括全基因组测序、表观基因组学、转录组学和蛋白质组学等。
中心3还将承担维护公共数据库的关键任务,该数据库包含收集的已鉴定样本和每个样本可用的数据类型,以便世界各地的研究人员可以快速访问数据,并用于回答他们独特的科学问题。
这些数据和分析结果将用于创建一个永久的电子资源库,可用于识别、验证和寻找疼痛目标靶点,这将有助于吸引额外的兴趣和投资,并加快临床阶段的治疗方法的发展。
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我们应对慢性疼痛措施的规模和独创性必须与其的严重程度和影响力相匹配。这个基于人类的疼痛探索平台将激励从学术界到工业界的整个疼痛领域共同努力,生成的数据将为跨机构、国家和研究学科的实验室提供研究机会,通过最大限度地使用最相关和高质量的组织,应用其独特的专业知识来帮助理解慢性疼痛网络,从而将有助于促进新的疼痛治疗方法发展,并最终惠及全球数百万慢性疼痛患者。
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Renthal et al., Human cells and networks of pain: Transforming pain target identification and therapeutic develop- ment, Neuron (2021),
doi.org/10.1016/j.neuron.2021.04.005
编译作者:Jessie(brainnews创作团队)
校审:Simon(brainnews编辑部)