2025年7月10日，復旦大學彭勃、上海交通大學曹立、復旦大學饒艷霞作為通訊作者（鄔靜瑩、王亞飛、李小鈺、歐陽霈共同第一作者），在國際知名期刊Science（IF=56.9）在線發表題為：Microglia replacement halts the progression of microgliopathy in mice and humans的論文。該研究開發了小膠質細胞替換療法，通過替換中樞神經系統中的致病基因突變小膠質細胞，成功阻斷了CSF1R相關腦白質病（ALSP）在動物模型和人類患者中的病程進展。并首次在人類 ALSP 患者中系統性驗證了小膠質細胞替換策略的臨床可行性與長期療效，患者在治療后長達 24 個月的隨訪期間，疾病進展停止，運動功能得以保留，且認知能力保持穩定。此外，團隊基于全球ALSP患者的突變譜，首次建立了兩種攜帶CSF1R熱點突變的小鼠ALSP疾病模型（I792T和E631K），全面復現了ALSP的病理學和行為學特征，為ALSP疾病的研究提供了可靠的動物疾病模型。
成人起病軸突膨脹伴色素膠質細胞腦白質病（adult-onset leukoencephalopathy with axonal spheroids and pigmented glia, ALSP）是一種由CSF1R基因突變引發小膠質細胞功能障礙的遺傳性白質腦病。患者通常在成年后發病，病情進展迅速，主要表現為小膠質細胞數目減少、腦白質廣泛脫髓鞘、軸突腫脹、軸索球樣變、腦鈣化、認知障礙和進行性運動能力退化，最終導致嚴重神經功能喪失。ALSP發病機制以小膠質細胞功能異常為核心，但長期以來，研究所依賴的動物疾病模型未能真實再現其關鍵病理特征。例如，CSF1R雜合缺失模型CSF1RWT/KO不僅不能表現出腦白質病變，反而出現小膠質細胞數量升高，且無明顯運動障礙或腦鈣化；而另一類CSF1RΔFIRE/ΔFIRE小鼠模型中小膠質細胞完全缺失，不僅不能反映病理性小膠質細胞在腦內的作用，更與ALSP患者“小膠質細胞數量減少但未消失”的臨床病理明顯不符。因此，當前廣泛使用的CSF1RWT/KO模型和CSF1RΔFIRE/ΔFIRE模型均無法滿足機制研究與療效驗證的需求，嚴重制約了有效治療策略的開發。
2020年，復旦大學彭勃教授團隊在《Cell Reports》全球首次提出并實現“以小膠質細胞替換為核心的中樞治療策略”，系統開發了三種替換路徑：基于骨髓供體的Mr BMT、基于外周血供體的Mr PB，以及局部定點移植的Mr MT，并將詳細的操作方案向全領域公開。這一系列策略突破了傳統骨髓細胞移植無法替換腦內小膠質細胞的瓶頸，構建了首個可操作、機制清晰的小膠質細胞干預體系。進一步通過該策略，提出了MISTER（microglia intervention strategy for therapy and enhancement by replacement）概念，用于開展神經系統疾病治療的新型細胞療法。
在本研究中，團隊以新建立的I792T和E631K小鼠疾病模型實施Mr BMT干預，先給ALSP模型小鼠（I792T）喂食一種名為PLX5622的藥物以清除原有的小膠質細胞。接著，使用化療藥物白消安（busulfan）抑制其骨髓功能。最后，從攜帶綠色熒光蛋白（GFP）標記的健康小鼠體內提取骨髓細胞，通過靜脈注射移植到ALSP小鼠體內。這些健康的骨髓細胞將進入大腦，發育成新的、健康的小膠質細胞。以CSF1R正常供體細胞（上午藍色點）成功替換了超過90%的腦內小膠質細胞（上圖紅色點），并觀察到髓鞘修復、軸突保護、神經電傳導增強以及運動與認知能力恢復等一系列治療效應。轉錄組分析進一步揭示替換細胞降低了小膠質細胞異常的過度激活狀態（磷酸化水平異常增高），恢復了少突膠質細胞（oligodendrocytes）的正常功能。通過頭部保護性照射（head-shielded irradiation）和CCR2 基因敲除小鼠，證實了通過替換大腦中攜帶CSF1R基因突變的病理小膠質細胞，并非外周巨噬細胞，并代之以基因正常的健康小膠質細胞，是中止ALSP疾病進展的關鍵所在。
介紹：
小膠質細胞是中樞神經系統 （CNS） 中的重要免疫細胞。小膠質細胞功能障礙會導致各種 CNS 疾病。CSF1R 主要在小膠質細胞中表達，對它們的存活和功能至關重要。雙等位基因 CSF1R 突變導致先天性小膠質細胞缺失，在人類和小鼠中均具有圍產期致命性，而單等位基因突變導致 CSF1R 相關小膠質細胞病 （CAMP），這是一種主要形式的成人發病白質腦病，伴有軸突球狀體和色素性膠質細胞 （ALSP）。ALSP 是一種致命的疾病，目前沒有治愈性治療方法。
原理：
由于小膠質細胞特異性 CSF1R 的致病突變是 ALSP 的原因，因此我們推斷用野生型 （WT） 小膠質細胞替換 CSF1R 缺陷的小膠質細胞將阻止疾病進展。我們之前開發了有效的小膠質細胞替代策略，目前統稱為用于替代治療和增強的小膠質細胞干預策略 （MISTER），此后為該領域的后續研究提供了信息并啟發了該策略。因此，我們假設了它對 ALSP 的治療潛力。
結果：
以前使用的小鼠模型（例如，CSF1RWT/KO 和 CSF1RΔFIRE/ΔFIRE;KO，淘汰賽;FIRE，fms-in含子調控元件）未能充分概括關鍵的 ALSP 表型，突出了對更好模型和治療方法的需求。為此，我們為 ALSP 生成了正版鼠標模型（CSF1RWT/I792T 和 CSF1RWT/E631K;I， 伊爾;T， Thr;E， 格魯;K， Lys） 的 Ly） 的 S Ly） 的 S Ly） 的 Zo S S 的 S新生成的小鼠模型忠實地概括了人類 ALSP 的關鍵特征，包括小膠質細胞數量減少、腦鈣化、髓鞘病理學、軸突腫脹、軸突球狀體、運動障礙和認知能力下降。接下來，我們使用骨髓移植 （Mr BMT） 的小膠質細胞替代 ALSP 小鼠的突變小膠質細胞，這是 MISTER 方法之一。小膠質細胞替代糾正了致病性 Csf1r 突變，大大停止了腦病理，挽救了神經信號轉導，并改善了 ALSP 小鼠的運動和認知功能。單細胞 RNA 測序顯示，Mr BMT 細胞重塑異常的 CSF1R 信號通路，將少突膠質細胞恢復到更正常的表型。值得注意的是，我們證明 Mr BMT 的治療益處特別源于糾正小膠質細胞中的致病性 Csf1r 突變，而不是僅來自外周巨噬細胞替代或小膠質細胞再繁殖。此外，趨化因子受體 CCR2 被確定為成功替代小膠質細胞所必需的。
盡管單獨的骨髓移植 （tBMT） 通常無法在健康大腦中實現有效的小膠質細胞替代，但固有的 CSF1R 缺陷為受者的常駐小膠質細胞造成了競爭劣勢，使 tBMT 能夠在我們的 ALSP 小鼠模型中實現有效的替代，并賦予與 BMT 先生相當的治療益處。
為了驗證臨床相關性，我們對 8 名 ALSP 患者進行了基于 tBMT 的治療。通過使用 18F-FDG 的無創 PET 成像，我們證明了大腦中的葡萄糖代謝增加。值得注意的是，MRI 和臨床評估表明，在 24 個月的隨訪期間，疾病進展停止，運動功能保留，認知能力穩定。這項研究還為先前的臨床病例提供了機制解釋，其中一名 ALSP 患者最初被誤診為成人異染性腦白質營養不良，在 tBMT 后表現出長期穩定。
結論：
我們的研究結果表明，小膠質細胞替代可有效糾正 ASLP 小鼠和人類的致病性 CSF1R 突變，阻止疾病進展并改善神經功能。這些結果提供了令人信服的臨床前和臨床證據，支持小膠質細胞替代 （MISTER） 作為一種新開發的治療策略，不僅適用于 ALSP，而且可能適用于其他伴有小膠質細胞功能障礙的 CNS 疾病。
這項發表于《science》的研究，毋庸置疑，是神經科學和臨床醫學領域的一項重大突破。它不僅僅是為ALSP這一種罕見病帶來了首個有效的治療策略，其意義更為深遠。最后，這項研究本身也是一個從基礎研究到臨床轉化（From bench to bed）無縫銜接的完美范例。它始于對疾病機制的深刻洞察，通過構建精準的動物模型進行原理驗證，最終巧妙地利用疾病自身的弱點，將一種成熟的臨床技術（tBMT），成功地應用于新的適應癥。
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原始文獻：
Jingying Wu et al., Microglia replacement halts the progression of microgliopathy in mice and humans. Science 389,eadr1015(2025). DOI:10.1126/science.adr1015
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