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視神經脊髓炎（Neuromyelitis Optica，NMO）是一種嚴重的神經免疫疾病。患者的免疫系統侵襲視神經和脊髓，導致視力喪失和肢體癱瘓。NMO在高加索人種中較為少見，但在東亞、中亞以及西部非洲較為常見。青少年及更年期的女性為該病的易患人群，發病後患者逐漸喪失視力，失去勞動能力，嚴重影響患者家庭的生活【1】。
關於NMO的相關報導最早可追溯至1894 年，Eugene Devic 博士稱這種同時影響視神經和脊髓的疾病為「視神經脊髓炎」。在其後的一百多年裡，它一直被誤認為是多發性硬化症（Multiple Sclerosis， MS）的一種亞型。2004年，梅奧醫學中心神經免疫學實驗室的創始人Vanda Lennon博士發現NMO患者的血清中存在一種特殊的自身抗體（NMO-IgG），該抗體能特異性結合位於星形膠質細胞終足上的水通道蛋白4（Aquaporin 4， AQP4）蛋白。該自身抗體僅見於NMO患者，而在MS 患者體內則檢測不到這種抗體。目前世界各地都在使用梅奧醫學中心的血液檢測來診斷NMO【2,3】。
梅奧醫學中心神經內科系和神經科學系伍龍軍教授課題組主要研究小膠質細胞在神經系統功能中的正常生理功能以及小膠質細胞在神經系統疾病，如疼痛、癲癇、中風和自身免疫性神經病學中的病理作用。小膠質細胞是目前神經免疫研究的熱點，已經知道小膠質細胞在各種疾病過程中高度活化，然而，這種活化反應的功能在不同疾病中可能大不相同。
2020年6月22日，伍教授研究團隊在Journal of Clinical Investigation（JCI）雜誌上發表文章Astrocyte-microglia interaction drives evolving neuromyelitis optica lesion,表明小膠質細胞的活化是NMO發病的關鍵的步驟， 它導致了後續的神經元損傷【4】。加州大學舊金山分校的Scott S. Zamvil教授第一時間撰寫述評， 高度評價了該研究對NMO及其他神經免疫疾病研究的啟發性意義【5】。
「我們在NMO的小鼠模型上發現，結合NMO-IgG的星形膠質細胞通過釋放補體C3 吸引小膠質細胞與其發生交互作用。有趣的是，在疾病的早期，星形膠質細胞卻不會被破壞。正是這種早期的膠質細胞間的相互作用導致了後續的神經元功能障礙。」伍龍軍博士補充道。
對NMO病理機制的新認識：NMO-IgG結合到星狀膠質細胞終足上的AQP4蛋白上，引起AQP4內吞併導致補體C3的釋放；補體C3促進小膠質細胞結合到星狀膠質細胞上，同時小膠質細胞釋放補體C1q；補體C1q結合到鄰近的神經元上，引起神經元損傷。
這一重要發現歸功於伍龍軍博士課題組與Vanda Lennon博士共同合作開發的一種創新型NMO小鼠模型。此模型利用雙光子活體成像技術，追蹤脊髓內的小膠質細胞與星形膠質細胞的相互作用。這使得研究人員能夠解釋NMO病理變化發生的細胞學過程。技術的進步使人們對疾病的認識從原先的病理切片染色的快照式研究進展到活體內動態觀察。這是人們第一次觀測到星形膠質細胞和小膠質細胞之間的直接互動，而後續的研究進一步表明小膠質細胞在破壞神經細胞功能中起著至關重要的作用。
「我們在這個動物模型上的分析表明，在NMO早期階段抑制小膠質細胞可以顯著減少由NMO-IgG引起的神經元功能障礙，」伍龍軍博士說。這為在急性期進一步減少NMO造成的功能損傷提供了可能。實驗室下一步將研究其他免疫細胞的作用，「我們需要更好地逐步了解NMO病理事件，從而為治療這種目前不可逆的疾病提供新的方法。」伍博士說。同時他的團隊還希望將他們的新的研究方法擴展到其他自身抗體介導的自身免疫神經疾病。
伍龍軍博士課題組
目前還沒有效的治癒 NMO 的方法， 雖然大多數患者在治療後能恢復部分功能，但相當一部分患者會出現永久性視力喪失以及多種神經症狀；甚至有一些患者最終死亡。即使治療有效，患者也必須終生服用藥物以控制病情。被動的治療帶來來了巨大的經濟負擔，而長期服用藥物則帶來了副作用的累積。伍龍軍教授團隊的發現顯示了小膠質細胞作為NMO治療靶點的強大潛力，抑制小膠質細胞可能為NMO的治療帶來更有效且副作用更小的治療方法。
該工作的第一作者陳霆雋博士為該課題的開展做出了開創性的貢獻。陳博士是梅奧神經內科基礎研究獎（2020）的獲得者並受到梅奧多發性硬化研究中心博士後基金的資助。該工作的合作課題組包括梅奧醫學中心Lennon教授和北京301醫院的魏世輝教授。