克利夫兰诊所Imad Najm医生的大脑研究

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安妮扎尔斯基:大家好，感谢大家收听本期的健康要点播客。我是主持人安妮·扎莱斯基，今天我们要谈论的是开创性的克利夫兰诊所大脑研究，该研究的共同负责人，克利夫兰诊所癫痫中心主任伊马德·纳姆博士。

安妮扎尔斯基:全世界每六个人中就有一人患有神经系统疾病，这是一个广泛的术语，用于描述阿尔茨海默病、癫痫、多发性硬化症、头痛或中风等疾病。虽然你可以通过改变生活方式来降低患这些疾病的风险，但医生仍然不能准确地指出为什么有些人会患这些疾病，而有些人不会。然而，克利夫兰诊所大脑研究是首个此类研究项目，旨在识别这些疾病的生物标志物，这样医生就可以预防某些神经系统疾病的发生，甚至可能在诊断后阻止或减缓这些疾病的进展。Najm博士将在这里讨论这项研究是如何产生的，是什么让这项研究如此具有开创性，以及医生们希望实现的其他目标。Najm医生，非常感谢您今天的到来。

Imad Najm博士:我很高兴来到这里。

安妮扎尔斯基:首先，我想请您简单介绍一下您在克利夫兰诊所的工作。除了参与大脑研究之外，您还从事哪些研究和临床工作?

Imad Najm博士:是的，我是一名接受过癫痫亚专科培训的神经学家。我的日常临床工作是在神经学研究所的癫痫中心。我照顾癫痫患者，但主要是治疗有复杂癫痫问题的患者。多年来，我的研究一直专注于更好地理解为什么癫痫会发生在一些我们称之为大脑畸形的患者身上，特别是，我的意思是，在癫痫发展过程中识别我们所谓的疾病生物标志物，这种疾病难以用多种抗癫痫药物治疗。

安妮扎尔斯基:所以这项大脑研究实际上是你所做的一切的自然发展和结果。这很好。

Imad Najm博士:绝对的。是的，我的意思是大脑研究是…它的想法基本上始于我们作为临床医生的日常实践经验。可能是癫痫，可能是阿尔茨海默氏症，可能是中风，帕金森症。这就是整个想法的来源以及我们参与其中的兴趣和兴奋。

安妮扎尔斯基:这些都是神经系统疾病。我想，对于那些可能不熟悉神经疾病的人，你能给出神经疾病的定义吗?

Imad Najm博士:神经疾病的广义定义是任何主要影响大脑或部分大脑的疾病。我的意思是，我们可能熟悉的一些例子包括多发性硬化症，中风，帕金森症，阿尔茨海默氏症，痴呆，其他运动障碍。因此，任何影响大脑某个部分或整个大脑的疾病都有资格被指定为神经疾病或神经障碍。

安妮扎尔斯基:是什么让诊断这些神经系统疾病如此具有挑战性?

Imad Najm博士:是的，目前大多数神经系统疾病的诊断是基于临床，有时是脑电图、脑电图等成像神经生理学，以及多项实验室研究，这些研究只有在大多数神经系统疾病进展后才有帮助。换句话说，诊断是在大脑受损后才做出的。到目前为止，在我们寻求治愈或逆转这些神经系统疾病的影响方面，有一个不可逾越的挑战，特别是被称为神经退行性疾病的法律。

安妮扎尔斯基:正如你在那里解释的那样，我认为早期识别和诊断这些疾病的好处是——这样你就可以阻止这种退化的发生——所以你几乎是在过去切断了它。

Imad Najm博士:绝对,绝对。我认为最大的挑战是在疾病有时间影响大脑破坏这些神经元之前做出诊断，并使临床表现的发展几乎不可逆转，以及疾病发展所带来的破坏。

安妮扎尔斯基:那么在大脑研究方面，你提到它肯定是基于很多已经发生的研究。这个研究的想法是多久以前形成的，人们决定，“嘿，我们要做这个”?

Imad Najm博士:是的，就像我之前提到的，我们所有人在临床实践中，每天都要面对诊断的问题并且知道我们何时做出诊断但我们能做的不多。特别是，我们无法扭转已经发生的事情，我们也永远无法治愈这种疾病。克利夫兰诊所大脑研究的想法大概始于五六年前，我和马查多医生正在开会，马查多医生是克利夫兰诊所神经学研究所的主席，我们在那里讨论了未来的想法，作为神经学研究所和克利夫兰诊所，我们如何在对神经疾病患者的理解和治疗上取得进展。我们开始讨论可以做些什么。在讨论过程中，我们开始思考还有什么其他方法，其他专业可以解决这些问题。

Imad Najm博士:我们特别关注心脏和心血管疾病。然后，我们开始分析为什么，以及如何从心脏病学的角度，我们现在的情况，我们能够预防许多最具破坏性的心血管疾病。然后有一项研究让我们很清楚，那就是弗雷明汉研究。还有弗雷明汉研究，我们很多人都知道这个研究开始于1947年二战后，当时人们兴奋地回来，在饮食中大量使用脂肪，例如，吸烟。没有人能理解我们所遭受的许多疾病的影响，比如高血压、糖尿病。这是40多岁的人心脏病发作和死亡的大问题。这里的想法来自于公共卫生服务先于国家卫生研究所，他们开始了一项研究以了解大量人群，随着时间的推移，哪些风险因素决定了心血管疾病的发生。

Imad Najm博士:弗雷明汉研究，是心血管疾病史上最有影响力的研究之一因为它让我们了解到吸烟对心脏病有害，糖尿病，高血压不受控制可能会导致心血管疾病发病率的显著增加。这导致了血压药物的发展，更好地控制糖尿病以及药物的发展，比如他汀类药物，导致冠状动脉疾病的显著减少。所以我们想，“为什么我们不能对大脑做这样的事情呢?”但我们马上就明白，一个政府机构支持一项研究需要30年或40年的时间。相对来说，像神经学研究所这样的小机构，和克利夫兰诊所，尽管它如此庞大和强大，怎么能从事这样的工作呢?

Imad Najm博士:我们从一开始就知道，我们很难从政府机构的选择中获得资金。因为国家卫生研究所愿意在这个过程中提供帮助，但不愿意在一个五年、十年的收集数据的过程中没有结果。所以我们决定将克利夫兰临床大脑研究模仿弗雷明汉研究，但同时，从慈善机构和捐款中获得资源和资金，而不是一开始就从NIH获得。我们的主要目标是在疾病开始前了解我们所说的疾病发展的生物标志物。这一直是内部讨论的一个大话题，好吧，我们应该从什么年龄开始招募?我们不能从出生就开始，因为这要花上七八十年的时间。这就是为什么我们决定招募健康的志愿者，在这个年龄，我们认为疾病的沉默阶段可能会在我们中的一些人身上开始。这就是为什么我们选择50岁以上的人。

安妮扎尔斯基:那么，你希望找到哪些生物标记呢?你们已经意识到哪些是神经系统疾病的症状呢?

Imad Najm博士:是的，我们希望定义的生物标记可能是一些潜在的遗传生物标记。有些基因可能是DNA层面的，可能是我们所说的表观遗传学，也就是DNA甲基化过程中的变化。顺便说一下，这是在出生后发生的并不会受到细节问题的影响。然后就是我们所说的转录组学。这意味着要研究RNA，即基因组的一部分，它将DNA的信息翻译成一种蛋白质，这种蛋白质将提供细胞的功能或大脑特定区域的功能障碍。然后，我们观察血液中的生物标记物。这包括蛋白质。例如，我们现在谈论的大脑疾病，如神经炎症，神经炎症生物标记物，蛋白质和血液。然后，我们正在观察我们肠道中的一些东西，这些东西可能会暗示一些可能影响大脑的东西。这就是为什么要观察粪便和我们所说的微生物群。 These are some of the biomarkers from bio samples — from the blood and the stool.

Imad Najm博士:此外，我们正在使用最先进的技术寻找生物标志物。例如，使用视网膜扫描。通过眼睛的扫描可能需要5分钟或更少的时间，让我们知道大脑中可能发生了什么。为什么是视网膜?你可能会问眼睛和大脑有什么关系?所以眼睛，尤其是视网膜，它是神经系统和神经系统的一部分，因为视网膜上的细胞实际上是神经元，有一种神经叫做视神经，通往大脑。所以有一些迹象。实际上，你问的是目前可用的生物标志物是什么…现在有一个还没有被证实的小迹象，比如观察视网膜，我们可以看到一些斑块，甚至在阿尔茨海默病开始发生之前。

Imad Najm博士:所以我们希望，使用OCT，这是一种视网膜扫描，来理解，在事情发生之前对大脑有一些了解。当然，我们正在使用最先进的核磁共振技术来扫描大脑，使用我们手中几乎所有类型的序列或过程来成像我们所能成像的几乎所有东西。除此之外，我们还研究了心脏和大脑之间的关系。我们在看心电图，只看心率。它能给我们一些将要发生的事情的预测吗?我们看着超声心动图，看着泵，因为当我们做超声心动图时，或者心脏病专家做超声心动图时，他们看着泵说，“嗯，它在正常范围内。”但如果一个20岁的人体内80%的泵都在工作，将血液输送到身体的其他部位呢?如果是75%或70%呢，这实际上是正常的?但是它会影响这个吗，我们所说的灌注减少或流向大脑的血液减少，尽管它被认为是足够的，但从长远来看可能会影响大脑?

Imad Najm博士:除此之外，我们还要研究认知。我们试图从智力的角度，从记忆的角度，了解我们现在的状况，并评估随着年龄的增长，大脑的功能。未来我们可能会添加的另一件事可能是简单地记录声音。我们现在知道，在早期退行性疾病的早期阶段，我们的语调，说话的节奏，说话的内容可能会发生一些变化，比如帕金森氏症，阿尔茨海默氏症，痴呆症。这些是我们想要寻找的一些生物标记。现在我可以告诉你，我们将可以获得每个人数十亿的数据点，利用现代的生物信息学、人工智能、机器学习——我认为我们将发现比我们想象的多得多的东西，特别是，我们可能会发现我们从未想过的东西。

安妮扎尔斯基:这真是太令人兴奋了，我认为最令人兴奋的是你把这么多不同的领域结合在一起，这很像不仅仅是在研究大脑，而是在研究其他所有的东西。这是难以置信的。

Imad Najm博士:我们当然对此感到兴奋。除此之外，我们并不是在一个单一的时间点收集一组数据。我们年复一年地收集一组数据，跟踪我们的志愿者到他们生命的后期，试图找出我们发现了什么，或者随着时间的推移我们观察到了什么。特别是，如果在某一点，也就是我们所说的拐点，当他们患病时，当这种疾病出现临床症状时，你会看到什么变化?但更重要的是，在大脑从一个健康的大脑转变为一个有问题或有病理变化的大脑的沉默期间，疾病的足迹是什么?

安妮扎尔斯基:那么根据追踪的范围，哪些部门和专家也参与了这项研究呢?

Imad Najm博士:这是一项多学科的努力。克利夫兰诊所有很多机构和部门已经参与了，将来也会参与。举个例子，我们在神经学研究所有多个部门或中心。我可以列举一些。我可以列举出大脑健康中心、痴呆症部门、行为健康中心、精神病学中心、癫痫中心、中风和心血管中心、多发性硬化症中心，以及神经学研究所的其他多个中心。在神经学研究所之外，我们有来自心脏和血管研究所，头颈研究所，当然还有勒纳研究所，实验室研究所和其他机构的同事的强有力的合作和参与。

安妮·扎尔斯基:那么，在这项研究中，人们是随着时间的推移加入的吗?因为我知道这将是一个20年的追踪期。人们是否会在10年后跳入其中，或者这是如何运作的?你是怎么设想的?

Imad Najm博士:是的，事实上，我们正在设想有时间的人加入这项研究。不幸的是，我们无法在第一年登记所有最初的10,000人。所以这是一个需要时间的过程，需要大量的后勤调整，以便我们能够每年对每一个进行一次所有这些研究。到目前为止，我们一直为整个社区，甚至来自俄亥俄州东北部以外地区的人们的兴奋而感到鼓舞。我们有来自俄亥俄州以外许多州的人询问这项研究，以及如果他们符合研究条件，他们有多兴奋能参与这项研究。到目前为止，我们有超过8300人报名参加这项研究。报名并不意味着他们有资格参加，因为我们在寻找健康的志愿者。

Imad Najm博士:从大脑的角度来看，一个人是否有其他疾病并不重要，只要他们的神经系统是健康的，我们就会接受他们。但是我们必须通过筛选程序，然后安排最初的预约，现在我们在这方面取得了一些进展。没有我们想要的那么快，但我们每天都在加快招聘进程，我们认为，从2023年初开始，我们每月将能够招收200到250人，每年将有2400到3000人左右，这比我们想象的要多得多。将使我们在研究开始后的三到四年的时间里招收第一批10000人。

安妮扎尔斯基:所以当你说一个人需要神经健康时，那是什么样子的呢?这意味着什么呢?所以，我想，这意味着什么?

Imad Najm博士:这意味着这个人没有中风、多发性硬化症、阿尔茨海默病、癫痫或帕金森病的历史。除此之外，我们还要检查所有的个体。我们做了一个彻底的神经系统检查，一个彻底的神经认知检查，核磁共振和所有的研究。我们可以根据2022年的技术来确定这个人是否有神经障碍。如果他们有神经障碍，我们可以把他们转到适当的中心，亚专科中心，在神经学研究所或任何他们想接受治疗的地方。

安妮扎尔斯基:所以有了所有这些被追踪的东西，那么，如果有人在研究中成功了，他们会是什么样的，被追踪的?他们会花一整天时间去某个地方做一系列测试吗?那会是什么样子呢?

Imad Najm博士:是的。每个人，当他们决定被录取并且他们被认为是优秀的候选人时，他们将被安排参加所有这些测试或18小时内的多次测试。所以一个典型的日程安排是下午4点左右报到，目前在主校区。在那之后，他们会进行眼部检查，眼部扫描。然后是大脑的核磁共振成像。然后，他们会住在街对面的旅馆，然后他们会吃晚饭。在那之后，他们将进行睡眠研究和过夜的脑电图，将与电子设备相连，记录他们的脑电波。早上醒来，它们就会被解开。他们将吃完早餐，然后去克利夫兰诊所大脑研究的测试中心，在那里，由经验丰富的医生进行全面的神经系统检查。

Imad Najm博士:此外，我们也有一个数字神经系统检查，让我们更客观地判断发生了什么。然后，他们将进行神经认知测试，以寻找记忆和认知能力。他们可能会有额外的测试，现在或将来，就像我提到的，例如，录音。然后，当然，我们将血液样本连接起来，如果他们有粪便样本可以给我们。这或多或少是典型的入学考试，几乎每年都会进行。有些测试，比如核磁共振，我们每隔一年做一次。超声心动图，我们每五年做一次。其他检查，如心电图、神经学检查、血液检查，将每年进行一次。在此期间，我们可能会与志愿者联系，通过一些简单的问卷来了解他们的情况;如果发生了什么新的事情。

安妮扎尔斯基:这些都是非常有效的。对于想要加入这个行业的人来说，这很容易被划分开来。你不需要每六个月去做一些不同的事情。这是一个很好的设置。

Imad Najm博士:是的，到目前为止，我们从志愿者那里得到了很好的反馈。我们总是征求改进建议，因为我们是从零开始这项研究的。我们创建了一个需要多次测试的研究，我们将它们压缩到18个小时内。因此，我们总是很高兴从志愿者那里听到如何改善流动的建议，这是需要改进的地方。但到目前为止，一切都非常非常好。

安妮扎尔斯基:所以除了帮助医生找到新的方法来预防这些神经系统疾病或在它们发生之前识别它们，那么治疗呢?研究结束后，看看结果，有没有可能医生也会找到治疗确诊患者的新方法?

Imad Najm博士:这是这项研究中最令人兴奋的部分，也是这项研究的首要目标，不仅是诊断，我们在神经学领域已经做了50、60、70、80年了。我们是来诊断和治疗…我甚至可以更进一步——我们的梦想不仅是诊断，甚至是预测谁会患上某种疾病，并提出预防它的治疗方法，而不是处理已经发生的疾病的后果。

Imad Najm博士:所以我们正在寻找的生物标记物，特别是血液生物标记物，它们可以用来进行诊断。我们可以做一个血液测试，说，“哦，你有患老年痴呆症的风险。”但与此同时，我们可以看到其中一些生物标志物可能是治疗的目标。我认为这是最令人兴奋的部分。例如，如果我们在血液中发现一种特定的蛋白质，它告诉我们这个人会在五年后患上帕金森症，我们就可以与世界各地的公司、政府和机构合作，一起设计一种药物，一种药物，可以针对这种特定的蛋白质。

Imad Najm博士:这样做，不仅有很大的机会治疗一种特定的神经疾病，更重要的是，防止这种疾病的发生。因此，我们不需要处理任何致残的后果，即使是神经问题的开始。这是我们的梦想，也是我们希望实现的目标。

安妮扎尔斯基:我的意思是，这是革命性的。这不仅能改变医学，还能改变很多人的生活。

Imad Najm博士:绝对的。它将改变人们的生活。它将改变社会分配资源的方式，以及我们如何变老到一个比我们中的一些人更幸福的环境，不幸的是，不仅作为病人，而且作为家庭和整个社会。

安妮扎尔斯基:那么，随着研究的进展，你会尽早公布任何有趣的发现吗?还是只有在20年的时候，事情才会出现?

Imad Najm博士:不，我们有消息就会发布。我们不想耽误时间。在解决神经问题上，我们已经落后了100年。所以我们不能等待完成所有的研究目标。在我们做了所谓的周期性分析之后，我们有一个由生物信息学家、数据科学家、统计学家和研究人员组成的团队，他们甚至在我们说话的时候，研究了230、240名患者和志愿者的数据，这些数据是在过去7个月里获得的，我们试图了解我们看到了什么。我们是否看到了一些我们可以从中学习的东西，即使他们还没有患上疾病?

Imad Najm博士:我们希望在接下来的两到三年内，当我们对5000到6000个人进行两到三年的跟踪调查时，我们可能会有一些早期的发现或早期的线索，关于一些生物标记可能是什么样子的，以及它们来自哪里。是血液，粪便，还是核磁共振?然后，在科学期刊上分享这些发现。我们希望使用我们将产生的一些数据来申请政府机构的资金，特别是美国国立卫生研究院(NIH)。

安妮扎尔斯基:现在，随着研究的进展，很明显，它应该是20年，如果事情进展顺利，或者数据非常令人兴奋和开创性，那么有没有可能延长它，如果停止就会很遗憾?

Imad Najm博士:我们希望只要有关于特定神经疾病的问题，这项研究就会继续下去。我认为，我们的梦想和计划是，这项研究将超越几代人，不仅使这一代，而且使后代能够在需要的时候继续进行下去。但同样重要的是，能够使用这项研究多年前收集的数据。现在，我们认为，我们希望我们现在收集的一些数据，例如，核磁共振扫描，我们能够用2022年的技术分析它。

Imad Najm博士:我们希望并认为在2050年，会有更好的方法来分析你我和所有专家现在正在看的图像。也许可以从我们现有的数据中获得更多的信息，并在早期诊断和治疗神经疾病的过程中建立这些信息。因此，我们希望这项研究永远不会停止，直到每一种神经系统疾病，特别是老年神经系统疾病得到解决，并有望得到治疗和治愈。

安妮扎尔斯基:这就回到了你之前提到的，人工智能和该领域的技术已经发展了这么多，真的有助于为这项研究提供信息。这也很令人兴奋，因为在五年内，谁知道会有什么东西在我们的指尖上，能够分析这些数据或收集数据。太令人兴奋了。

Imad Najm博士:是的，当然是。

安妮扎尔斯基:那么，你还有什么想补充的吗，或者还有什么我们没说过的你想说的吗?

Imad Najm博士:是的，我想说一些我认为作为社会我们必须意识到的事情。当我们有自己的孩子时，我们都会遭受这种痛苦，患上这些神经系统疾病之一。一个朋友，一个父亲，一个母亲，一个患上中风或被诊断为多发性硬化症的姐妹。或者一个刚刚被诊断患有老年痴呆症的父亲。一旦我们有了这个诊断，它对我们来说是非常亲密和私人的，我们都觉得我们失去了某个人，尽管这个人仍然在我们面前。

Imad Najm博士:所以作为一个社会，我们必须开始思考，我们是打算在未来的50年里建造疗养院来照顾严重的神经疾病，还是我们想尝试更好地了解大脑并为明天开发治疗方法?我们必须从今天开始。作为克利夫兰诊所，作为一个神经学研究所，我们正在迈出第一步，我们希望这将在全世界引起兴奋，许多机构将联合起来，以加快解开神经障碍的原因或原因或机制的过程，并治愈它们，防止它们一起发生。

安妮扎尔斯基:我很高兴你指出了这一点，因为照顾某人或了解某人的情感方面是有代价的。事实上，这项研究可能会缓解这种情况，或者为人们提供一些希望——我的意思是，这不能被低估。这很重要。

Imad Najm博士:是的。

安妮扎尔斯基:我非常感谢你们今天来到这里。这是一次非常棒的对话，非常有趣，我很高兴这项工作得以完成。

Imad Najm博士:谢谢你再次邀请我。

安妮扎尔斯基:有关克利夫兰诊所大脑研究的更多信息，请访问clevelandclinic.org/brainstudy．