贺星惠　陈凡　张艺帆　高青　关宇光　王静　周健　翟锋　栾国明　李天富

编者按

该篇论文是我院李天富教授等在权威杂志《Brain Pathology》上发表的全英文论文，为了方便阅读，特翻译出核心内容，供医生同仁交流学习!

摘要：拉斯穆森脑炎(RE)是一种严重的小儿炎症性脑病，其特征是单侧大脑半球炎症和皮层萎缩，局灶型耐药性癫痫以及进行性神经认知功能恶化。RE脑炎的病因和发病机制目前仍不清楚。我们前期的实验工作表明，腺苷A1受体(A1R)和腺苷激酶在RE的发病中起着重要作用。我们知道，腺苷A2A受体(A2AR)的激活会引起抑制性A1R信号传导通路的激活，通过与谷氨酸转运蛋白GLT-1的相互作用来控制神经炎症，神经胶质激活以及神经胶质谷氨酸的稳态。我们假设腺苷A2A受体(A2AR)表达的与RE相关。使用免疫组化和Wester-Blot分析了RE患者(n=18)的手术切除标本与对照组织中A2AR，谷氨酸转运蛋白-1(GLT-1)和凋亡标记物Bcl-2的表达。在RE脑标本中，我们发现A2AR表达上调，GLT-1表达下调以及神经元和星形胶质细胞凋亡增加。免疫荧光双重染色显示RE脑标本中A2AR和Bcl-2的共表达。这些结果表明，A2AR表达上调与GLT-1表达下调有关，而GLT-1表达可能是RE中细胞凋亡的诱因。由于针对帕金森病的A2AR拮抗剂已经在进行临床评估阶段，因此A2AR可能同样有望用于RE的治疗。

研究成果及讨论：RE是一种病因不明的罕见的慢性进行性炎症性神经疾病。尽管RE的病因和发病机制仍不清楚，但越来越多的实验和临床证据揭示了炎症，癫痫以及与癫痫相关的认知功能障碍之间的联系。与炎症过程一致，腺苷代谢和信号传导的中断与癫痫及其认知合并症有关腺苷可作为内源性神经调节剂，具有抗惊厥，抗炎以及促进认知功能的作用。我们研究发现，RE患者脑组织中腺苷A2AR表达上调，GLT-1表达下调及神经元和星形胶质细胞凋亡增加。腺苷A2A受体可能是治疗RE的新靶点。

大脑神经元兴奋性受G蛋白偶 联 腺苷 受 体(A1,A2A,A2B,A3)的调节。因此，受体表达水平以及可以激活受体的内源性腺苷在调节神经元兴奋性中都起着至关重要的作用。腺苷的抗惊厥功效已在各种啮齿动物癫痫模型中得到证实。实验证明，腺苷在体内的抗惊厥活性是由G蛋白偶联的A1R介导的。激活突触前A1R，腺苷通过减少各种神经递质(特别是谷氨酸)的突触前释放来调节神经元的活性。激活突触后A1R，腺苷激活K +通道，导致突触后神经元超极化和NMDA受体抑制。此外，由于去极化GABA(A)R信号传导与癫痫发作的发生和发展有关，腺苷诱导的去极化GABA(A)R信号传导的衰减可能是抑制癫痫发作的重要机制。我们以前的结果表明，RE中神经元A1R表达的增加可能是大脑的内源性过激反应，以防止惊厥扩散和惊厥诱发的脑损伤超出受影响的大脑半球。不同于A1R在癫痫中确定的作用，有关于A2AR在癫痫中的作用的文献报道很少，并且仍有争议。在本研究中，我们发现RE中的星形胶质细胞，小胶质细胞和神经元中A2AR明显地过表达。另外，病变皮层内血管壁内皮细胞显示A2AR阳性免疫染色，表明血管内皮A2AR在炎症反应中可能发挥作用。我们在神经元和星形胶质细胞的细胞质中发现了A2AR的异位表达。这些发现与描述病理性情况(例如阿尔茨海默病和帕金森病模型)的神经元和星形胶质细胞质中异位表达A2AR的文献相符。但目前尚不清楚细胞质A2AR表达的作用和病理意义。有动物实验表明，戊四氮或毛果芸香碱诱发的小鼠癫痫发作的强度在A2AR基因敲除小鼠中显著降低，这表明A2AR的激活调节兴奋性神经传递并加剧癫痫发作。与此相似的是，RE患者大脑病变区神经元及反应性星形胶质细胞中A2AR过表达，这表明了突触可塑性的破坏，惊厥活性及神经炎症的进展。

除了抑制癫痫发作外，腺苷还被认为是重要的行为调节剂，腺苷代谢的破坏与认知和精神病学表型有关。在主要的神经递质系统(包括谷氨酸能和GABA能神经传递)的上游调节剂中，腺苷是认知过程的关键调节器。我们前期工作表明，主要的腺苷代谢酶腺苷激酶的病理过表达可能在RE认知合并症的发展中起关键作用。与这些发现相一致，RE中星形胶质A2AR表达的增加可能通过涉及星形胶质细胞驱动的神经元适应过程的新机制另外影响认知功能。A2AR的过表达和A2ARs的药理学激活足以触发记忆障碍。另一方面，腺苷A2AR拮抗剂可防止因早期生活中一次惊厥发作而导致的记忆力减退。因此，RE患者大脑中的A2AR表达失调可能导致RE患者的认知能力下降。脑中腺苷的抗炎特性主要由A2AR介导，而较少的程度由较少的A3R介导，但目前仅有间接证据表明该途径在RE患者的大脑中被激活。A2AR可以影响神经胶质反应并控制神经炎症过程。此外，A2AR还位于脑毛细血管内皮细胞中，在脑血管功能方面发挥重要作用。在本研究中，A2AR在反应性星形胶质细胞和内皮细胞中的过表达与RE的神经炎症过程有关。

最近的一项研究表明，胞外CD73介导的腺苷的形成为A2AR的激活提供了一个重要的来源，帕金森病模型的CD73和A2AR协同过表达证明了这一点。在本研究中，我们在RE标本中观察到CD73的过表达，这意味着CD73介导的腺苷增加可能有助于A2AR的激活。

A2AR与GLT-1的相互作用可调节谷氨酸信号，从而可能影响细胞死亡和与RE相关的认知过程。A2AR的过度激活导致GLT-1的活性和表达降低，从而导致谷氨酸摄取的持续下降。已有研究表明，星形细胞A2AR的功能障碍通过调节GLT-1的活性，触发星形细胞与神经元之间的连接，导致谷氨酸内稳态的破坏和细胞外谷氨酸的积累。细胞外谷氨酸浓度过高可引起神经细胞死亡。星形胶质细胞在GLT-1谷氨酸介导的机制中发挥作用来防止细胞死亡。在本研究中，RE脑组织星形胶质细胞出现GLT-1的减少并伴随A2AR表达的增加。我们还发现了Bcl-2表达的缺失和RE大脑中TUNEL免疫反应活性的增加。Bcl-2是一种保护性信号分子，可通过抗凋亡活性或促生存活性来防止细胞死亡。我们据此提出假设，即RE中A2AR表达失调可能涉及以下机制，包括GLT-1表达缺陷，谷氨酸介导的兴奋性毒性增加 以及Bcl-2介导的抗凋亡机制缺乏。

总之，本文所述的RE中A2AR的表达增加可能与RE中的癫痫、炎症及认知障碍有关。A2AR过表达在RE中发挥重要作用，因此A2AR有望成为RE的治疗靶点。