▎學術經緯/報道
有趣的是,縱觀本周的學術界,涌現出了多篇關于阿茲海默病的重要論文。除去上述的這項研究外,還有三大科學進展值得關注。在今天的這篇文章里,我們也將與各位讀者分享人類在攻克阿茲海默病的道路上,取得的最新進展。
提前16年觀察到病變征兆
阿茲海默病等神經退行性疾病的發作,并非一日之寒。許多患者的大腦在出現癥狀的好多年前,就已經出現了病變。然而檢測這些病變,卻是一個難題:核磁共振等成像技術操作繁瑣,費用昂貴;而腦脊液分析則具有很高的侵入性,具有風險。為此,如果能有一款簡便的方法提前觀察到病變的征兆,就能讓患者們更早開始準備應對措施。
在本周一的《自然醫學》(Nature Medicine)雜志上,科學家們就帶來了這樣一款工具。這款工具背后的原理很容易理解:有病變,就有神經細胞死亡。有神經細胞死亡,就能檢測到這些細胞釋放的蛋白質。
在大部分情況下,這些蛋白質會被迅速降解。但一種叫做NfL的神經纖維輕鏈蛋白是個例外。針對這種蛋白,研究人員們開發了相應的檢測手段。在405名患有家族性阿茲海默病的患者中,研究人員們發現,僅憑借分析NfL的水平,我們就能在癥狀出現的6.8年前找到異常。而如果通過動態分析NfL的變化,這一時間還能進一步提早近10年,在16.2年前發現異常。因此,研究人員表示,NfL有望在臨床上成為一款有用的生物標志物。
膽固醇酯與阿茲海默病
阿茲海默病最為人所知的兩大病理特征,或許就是β淀粉樣蛋白的沉積,以及tau蛋白帶來的神經纖維纏結了。先前,許多研發新藥的努力都集中在β淀粉樣蛋白上。而在《細胞》子刊《Cell Stem Cell》上,來自加州大學圣地亞哥分校的研究人員們發現,tau蛋白可能才是我們應該聚焦的重點。
先前,一些科學研究發現,阿茲海默病可能與膽固醇的代謝有關。這一設想聽起來有些道理——大腦僅占人體重量的2%,卻擁有人體內20%的膽固醇。如果膽固醇代謝出現異常,影響到大腦也不足為奇。
利用阿茲海默病患者的細胞,研究人員們誘導出了多能干細胞,并讓其分化成了神經元。在這些神經元里,科學家們發現,細胞內的膽固醇酯(膽固醇的儲存形式)參與到了tau蛋白的調控。此外,膽固醇酯也能通過一條獨立的途徑,對β淀粉樣蛋白的分泌進行調控。
有趣的是,經過大規模的篩選,研究人員們發現一種治療HIV感染的藥物(efavirenz)能夠減少大腦中的膽固醇酯水平,從而減少tau蛋白的水平。因此,研究人員們指出,膽固醇酯-tau蛋白通路,是一個可成藥的關鍵。而他汀類藥物(降低膽固醇)與efavirenz治療阿茲海默病的想法聽起來雖然很誘人,但能否成行,還需要更多研究來進行評估驗證。
改善疾病小鼠認知功能
阿茲海默病給患者及其家人帶來的最大痛苦之一,就是認知能力的喪失。而認知能力的損害,與谷氨酸受體的減少有著關聯。研究人員們指出,無論是長期記憶還是短期記憶,這種受體都起到了重要的作用。然而在阿茲海默病患者腦中,谷氨酸受體都出現了下調。
這是為啥呢?原來在阿茲海默病患者中,一種叫做“抑制性組蛋白修飾”(repressive histone modification)的表觀遺傳學修飾會變得更為活躍,而這會影響到谷氨酸受體的產生。無論是在動物模型中,還是在阿茲海默病患者的組織樣本里,研究人員們都觀察到了這個現象。
而通過使用藥物抑制這種修飾,谷氨酸受體的表達有所回升。在小鼠模型中,這些動物的認知能力有所改善。研究人員們說,小鼠在認知記憶、空間記憶、以及工作記憶上的提高,讓人感到驚訝。這篇發表在《Brain》雜志上的論文,也有望為人們帶來治療阿茲海默病的新思路。
參考資料:
[1] Oliver Preische et al., (2019), Serum neurofilament dynamics predicts neurodegeneration and clinical progression in presymptomatic Alzheimer’s disease, Nature Medicine, DOI: https://doi.org/10.1038/s41591-018-0304-3
[2] Rik van der Kant et al., (2019), Cholesterol Metabolism Is a Druggable Axis that Independently Regulates Tau and Amyloid-β in iPSC-Derived Alzheimer’s Disease Neurons, Cell Stem Cell, DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2018.12.013
[3] Yan Zheng et al., (2019), Inhibition of EHMT1/2 rescues synaptic and cognitive functions for Alzheimer’s disease, Brain, DOI: https://doi.org/10.1093/brain/awy354
[4] Untangling tau: researchers find a 'druggable target' for treating Alzheimer's disease, Retrieved January 25, 2019, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-01/uoc--utr012419.php
[5] Alzheimer's disease: It may be possible to restore memory function, preclinical study finds, Retrieved January 25, 2019, from https://medicalxpress.com/news/2019-01-alzheimer-disease-memory-function-preclinical.html