一項(xiàng)新研究使用抗體激活免疫細(xì)胞,可以減少大腦中的 β-淀粉樣蛋白斑塊,并緩解患有類似阿爾茨海默病的小鼠的行為異常。
阿爾茨海默病始于一種叫做 β-淀粉樣蛋白的粘性蛋白,這種蛋白在大腦中積聚成斑塊,引發(fā)一系列導(dǎo)致腦萎縮和認(rèn)知能力下降的事件。新一代阿爾茨海默病藥物(被證明能夠改變疾病進(jìn)程的藥物)的工作原理是通過靶向 β-淀粉樣蛋白,使其被大腦的免疫細(xì)胞清除。
現(xiàn)在,圣路易斯華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院(Washington University School of Medicine,WUSM)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種不同且有望清除有害斑塊的方法:直接調(diào)動(dòng)免疫細(xì)胞來消耗它們。
在《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》(Science Translational Medicine)上發(fā)表的一項(xiàng)研究中,研究人員表明,使用抗體激活被稱為小膠質(zhì)細(xì)胞的免疫細(xì)胞,可以減少大腦中的 β-淀粉樣蛋白斑塊,并緩解患有類似阿爾茨海默病的小鼠的行為異常。
這種方法可能對(duì)阿爾茨海默病以外的疾病也有影響。腦蛋白的有毒團(tuán)塊是許多神經(jīng)退行性疾病的特征,包括帕金森病、肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)和亨廷頓病。受研究結(jié)果的鼓舞,研究人員正在探索其他潛在的免疫療法(利用免疫系統(tǒng)的藥物)來清除大腦中被認(rèn)為會(huì)加速其他疾病進(jìn)程的垃圾蛋白。
該研究的主要作者、病理學(xué)教授 Marco Colonna 博士解釋說:“通過普遍激活小膠質(zhì)細(xì)胞,我們的抗體可以清除小鼠中的 β-淀粉樣蛋白斑塊,并有可能清除其他神經(jīng)退行性疾病(包括帕金森?。?/span>中的其他有害蛋白?!?/span>
小膠質(zhì)細(xì)胞圍繞斑塊形成屏障,控制有害蛋白的擴(kuò)散。它們也能吞噬并摧毀斑塊蛋白,但在阿爾茨海默病中,它們通常不會(huì)這樣做。該研究的共同第一作者 Yun Chen 解釋稱,這種被動(dòng)性可能源于一種名為 APOE 的蛋白,它是淀粉樣斑塊的一個(gè)組成部分。斑塊中的 APOE 蛋白與圍繞斑塊的小膠質(zhì)細(xì)胞上的 LILRB4 受體結(jié)合,使它們失活
出于尚不清楚的原因,研究人員發(fā)現(xiàn),在患有阿爾茨海默病的小鼠和人類中,圍繞斑塊的小膠質(zhì)細(xì)胞在其細(xì)胞表面產(chǎn)生并定位 LILRB4,這抑制了它們在與 APOE 結(jié)合后控制有害斑塊形成的能力。另一位共同第一作者 Jinchao Hou 博士現(xiàn)在是中國浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬兒童醫(yī)院的一名教職員工,她使用自制抗體治療了大腦中有 β-淀粉樣蛋白斑塊的小鼠,該抗體阻止了 APOE 與 LILRB4 的結(jié)合。
在華盛頓大學(xué) Mallinckrodt 放射學(xué)研究所(Mallinckrodt Institute ofRadiology)的 Yongjian Liu 博士(放射學(xué)教授)的協(xié)助下,研究人員確認(rèn)抗體已到達(dá)大腦后,發(fā)現(xiàn)激活的小膠質(zhì)細(xì)胞能夠吞噬并清除 β-淀粉樣蛋白斑塊。
清除小鼠大腦中的 β-淀粉樣蛋白斑塊也有助于降低冒險(xiǎn)行為的風(fēng)險(xiǎn)。阿爾茨海默病患者可能無法回憶起過去的經(jīng)歷來為他們的決策提供參考。他們可能會(huì)從事冒險(xiǎn)行為,使他們?nèi)菀壮蔀槠墼p或金融詐騙的受害者。使用抗體清除斑塊治療小鼠在改變行為方面顯示出希望。
華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家已經(jīng)證明,用抗體治療小鼠,阻斷阿爾茨海默病斑塊中散布的 APOE 蛋白(白色)與小膠質(zhì)細(xì)胞(紫色)上的 LILRB4 受體之間的相互作用,可以激活它們清除大腦中破壞性的斑塊(藍(lán)色)
大腦中 β-淀粉樣蛋白斑塊形成后,另一種腦蛋白(tau 蛋白)會(huì)在神經(jīng)元內(nèi)纏結(jié)在一起。在疾病的第二階段,神經(jīng)元死亡,出現(xiàn)認(rèn)知癥狀。陳博士解釋說,在阿爾茨海默病的后期階段,患者體內(nèi) LILRB4 和 APOE 的水平較高。阻斷這些蛋白的相互作用并激活小膠質(zhì)細(xì)胞可能會(huì)改變疾病的后期階段。在未來的研究中,研究人員將在 tau 蛋白纏結(jié)的小鼠中測試這種抗體。
直接針對(duì) β-淀粉樣斑塊的藥物可能會(huì)產(chǎn)生潛在的嚴(yán)重副作用。在阿爾茨海默病患者中,淀粉樣蛋白不僅在大腦動(dòng)脈壁上積聚,還積聚在其他腦組織部位。從大腦血管中清除斑塊可能導(dǎo)致腫脹和出血,這種副作用被稱為 ARIA。
這種副作用出現(xiàn)在一些接受 lecanemab 治療的患者中,lecanemab 是一種經(jīng) FDA 批準(zhǔn)用于治療阿爾茨海默病的藥物。本研究中使用的小鼠血管上沒有淀粉樣斑塊,因此研究人員無法評(píng)估清除血管斑塊時(shí)會(huì)發(fā)生什么。
他們正在使用一種不同的小鼠模型(這種模型的大腦動(dòng)脈上有斑塊)來了解這種新方法是否也存在 ARIA 風(fēng)險(xiǎn).
“作為能夠改變疾病進(jìn)程的治療性抗體,lecanemab 證實(shí)了 β-淀粉樣蛋白在阿爾茨海默病進(jìn)展中的重要性,”作者之一 David Holtzman 博士說,他是 Barbara Burton 和 Reuben M. Morriss III 神經(jīng)病學(xué)杰出教授,“這為開發(fā)使用不同方法從大腦中清除有害蛋白的其他免疫療法開辟了新的機(jī)會(huì)?!?/span>