癫痫生物标志物为无创诊断和更好的治疗铺平了道路

研究人员发现了一种独特的代谢特征，与引起癫痫的脑组织有关。这种化学生物标志物可以通过基于磁共振成像的技术进行无创检测。它将允许医生精确地识别早期癫痫患者的异常脑组织的小区域，而这些区域是目前的技术无法检测到的。这种生物标记物还可以用于定位癫痫患者的大脑区域，以进行治疗性切除，而不需要额外的手术。

该研究结果发表在该杂志上Epilepsia。

全世界约有1%的人患有癫痫。它的特点是不可预测的癫痫发作当神经元群在大脑异常一致地燃烧。大约30%的癫痫患者对预防癫痫发作的药物没有反应。切除与。有关的大脑区域的外科手术癫痫活动可以帮助预防这些病人的癫痫发作。

“癫痫最大的挑战之一是诊断，”Jeffrey Loeb博士说，他是伊利诺斯大学芝加哥医学院神经学和康复学主任，也是该研究的通讯作者。目前的非侵入性技术无法检测到大脑小于约8 - 10平方厘米的癫痫区域，因此许多早期癫痫患者经常得不到诊断和治疗。

Loeb说:“有了这个新的生物标记，我们应该能够检测到非常小的癫痫活动区域——比一平方厘米还小——而且我们是无创性的。”

这种生物标记物可能很快就会使通过手术来识别大脑中癫痫区的必要性消失。为了确定这些区域的位置，外科医生在大脑表面植入电极，电极需要在那里停留许多天。Loeb说:“如果我们可以用脑部扫描来高度精确地探测到这些区域，我们就可以让病人省去额外的手术。”“这项技术还能让我们更早地诊断癫痫。如果我们要开发新的治疗方法来防止头部受伤、中风或脑瘤后的癫痫发作，这一点至关重要。”

Loeb和他的同事们使用了一种叫做磁共振波谱的技术来识别癫痫性和非癫痫性脑组织的代谢特征，这些脑组织是从9名患者身上取下来的，这些患者接受了侵入性脑电监测作为他们研究的一部分癫痫手术。磁共振波谱可以检测与细胞代谢相关的化合物。作为治疗手术的一部分，癫痫病患者及其附近较少或没有癫痫病电活动的区域也被切除。

Loeb和同事们扫描了这两种类型的组织在底特律韦恩州立大学拥有强大的11.7特斯拉磁共振光谱机。他们发现具有高水平癫痫电活动的组织乳酸盐较低，肌酸水平较高，含有异常代谢的刺激性。当他们看着实验室​​中的这些组织时，他们看到它与癫痫发电活动较低或没有癫痫发电活动的组织相比增加了血管化。相同组织区域的遗传分析显示出与血管化和改变的代谢态相关的基因的激活。

“之前的研究使用核磁共振光谱学但我们是第一个使用高强度磁铁同时观察多种代谢物的，”Loeb说。“当结合我们来自相同样本的基因组和组织学数据时，这种生物标志物不仅对癫痫患者的脑组织具有高度特异性，而且还揭示了一种可能构成癫痫症状的异常代谢和血管状态。”

Loeb说，癫痫病组织中代谢异常的原因仍然未知，需要进一步研究。“在大脑的这些区域，大量的神经元经常被激活，这消耗了大量的能量，所以我们看到代谢变化和血管的大规模扩张并不奇怪。”

目前，UIC和韦恩州立大学的合作研究正致力于将这种代谢组学特征完全转化为一种真正的非侵入性临床方法，利用MRI机器高保真地检测和定位癫痫脑区。

---

---