帕金森病的神經(jīng)保護治療

【摘要】 帕金森病是一種常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，其神經(jīng)退變進行性加重，會導(dǎo)致患者嚴(yán)重殘疾，壽命縮短，目前尚無有效的預(yù)防和措施。大量研究表明，帕金森病的發(fā)病機制涉及到線粒體功能和氧化應(yīng)激，免疫反應(yīng)，營養(yǎng)因子缺乏，細胞凋亡，蛋白質(zhì)異常表達等。神經(jīng)保護治療能夠延緩或終止帕金森病的進展，預(yù)防殘疾的進一步加重。
【關(guān)鍵詞】 帕金森病；神經(jīng)保護；免疫調(diào)節(jié)；凋亡
帕金森病( Parkinson-s(lisease．PD)是中}{i神經(jīng)系統(tǒng)進行性退變引發(fā)的運動功能障礙性疾病，發(fā)病率隨年齡增長而增加，嚴(yán)重影響中老年人的身體健 康，引起了社會的廣泛關(guān)注。但其病因及發(fā)病機制尚不明確，因此，目前還沒有有效的措施二研究 表明，對帕金森病的神經(jīng)保護治療能延緩疾病的進展，控制病情。近，對帕金森病患者死后大腦 的直接分析結(jié)合對遺傳因素導(dǎo)致生物學(xué)后果的研 究，提出了關(guān)于帕金森病中導(dǎo)致細胞功能障礙和死亡的一系列通路，這些通路涉及到線粒體功能障礙、 免疫調(diào)節(jié)異常、激酶通路紊亂、鈣穩(wěn)態(tài)失衡、細胞凋亡等，對這些信號通路的深入J，解對揭示帕金森病 的發(fā)病機制、研究新的藥物治療靶點具有重要的作 用。
1 帕金森病概述
帕金森病是一種常見于老年人的神經(jīng)系統(tǒng)變性 疾病，在我國65歲以上人群的總體患病率為1700/10萬，其患病率隨年齡增長而增加，男性稍高 于女性。該病主要有兩大病理特征，其一是黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元的大量變性丟失，其二是在殘留的神經(jīng)元胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)路易小體。帕金森病臨床上以靜止 性震顫、運動遲緩、肌強直和姿勢平衡障礙為主要臨 床表現(xiàn)，盡管現(xiàn)有的治療方法對疾病的運動癥狀療效較好，但其晚期階段的殘疾大部分與非運動癥狀相關(guān)，如跌倒、凍結(jié)、癡呆等，這些通過多巴胺能藥物治療并不能得到很好的控制
2 帕金森病的神經(jīng)保護
帕金森病的病理特征主要是多巴胺能神經(jīng)元的缺失，所以應(yīng)用左旋多巴可以改善患眷的臨床癥狀， 但是左旋多巴類藥物治療僅僅是對癥治療，并不能改變病情的發(fā)展，也不能減緩神經(jīng)變性的進展。另外，由于其具有細胞毒性，長期使用會帶來許多并發(fā) 癥，并有可能加重多巴胺能神經(jīng)元變性，因此新的治療帕金森病的策略提出開展和應(yīng)用具有潛在性神
經(jīng)保護作用的藥物來挽救多巴胺能神經(jīng)元，進而減緩甚至阻止神經(jīng)變性的進行。神經(jīng)保護可以定義為一種針對疾病的病理生理過程，以達到減緩或 終止病情發(fā)展為目的的治療方法。目前，保護瀕死
神經(jīng)元以及修復(fù)神經(jīng)功能的治療引起了學(xué)者的廣泛關(guān)注
3 帕金森病神經(jīng)變性機制及保護策略
隨著國內(nèi)外學(xué)者對帕金森病研究的日益增多，我們對該疾病有了更深入的認識。多數(shù)學(xué)者傾向認 為帕金森病是由多種因素共同作用的結(jié)果，包括環(huán)境因素、遺傳因素、年齡老化、線粒體功能障礙和氧化應(yīng)激、免疫異常、興奮性毒性、凋亡、泛素蛋I'J酶體系統(tǒng)功能障礙等，其終都是導(dǎo)致了多巴按能神經(jīng)元的逐漸變性缺失。 神經(jīng)變性有著不同的發(fā)生和進展階段，任何階段都可能適合干預(yù)治療。細胞的遺傳組成和環(huán)境會影響其生化特征，導(dǎo)致潛在的退化傾向 隨著時間的推移，進而影響細胞的功能，由于細胞本身或者鄰近細胞的代償能力，在早期叮能不足以引起功能障礙，即并沒有異常的神經(jīng)活動，隨著代償饑制逐漸失 效，細胞出現(xiàn)功能障礙，臨床和病理癥狀開始陸續(xù)表現(xiàn)，后，細胞發(fā)生變性，疾病的臨床特征變得明顯。例如，LRRK2激酶抑制劑和GBA蛋白調(diào)節(jié)劑適用于疾病具有潛在傾向時，而改善線粒體功能、 抗炎、抗氧化應(yīng)激適用于代償期，到失代償期可能需要多功能多靶點方法來重建細胞功能，到疾病晚期則可以考慮細胞移植替代治療。 在神經(jīng)變性的每一個階段都可以進行針對性的藥物保護或者修復(fù)。開發(fā)有效的神經(jīng)保護藥物的關(guān)鍵是針對常見的神經(jīng)退行性變的致病機制，找到影 響多巴胺能和非多巴胺能遞質(zhì)通路，進一步減緩疾病運動和非運動特征的發(fā)生和進展。曰前，關(guān)于藥 物干預(yù)的靶點研究包括線粒體功能和缺陷線粒體降解、免疫調(diào)節(jié)、鈣調(diào)節(jié)、激酶通路、干預(yù)d -突觸核蛋
白、神經(jīng)營養(yǎng)因子和凋亡通路等，不同的方法可能適 用于疾病的不同階段和不同人群。
3.1 線粒體功能和缺陷線粒體降解 線粒體呼吸鏈復(fù)合體I的功能缺陷，線粒體 DNA的突變，線粒體鈣穩(wěn)態(tài)的異常，有缺陷線粒體 的自噬清除減少和氧化應(yīng)激都參與帕金森病的發(fā)病機制一研究表明，過氧化物酶體增牛物激活受體 ( PPAR)一1和活化物PGC-Iα是線粒體功能和行為 的重要調(diào)節(jié)器，能夠上調(diào)線粒體生物合成，可以抑制 小膠質(zhì)細胞的增生和激活，減少6-羥基多巴胺(6— OHDA)或1IPTP單側(cè)毀損和脂多糖(LPS)黑質(zhì)內(nèi)注射引起的中腦黑質(zhì)多巴胺能細胞的變性壞死，具有
很好的神經(jīng)保護作Jj.6。白藜蘆醇（PPAR-7催化劑）、苯扎貝特（PGC-Ia受體激動劑）在多巴胺耗竭的動物模型中町以用來拮抗6-OHDA，但是也需要 評估增強線粒體合成方法的合理性，以避免增加缺陷線粒體的數(shù)。此外，線粒體功能的損害還會進一步導(dǎo)致突觸功能障礙，逆行影響軸突發(fā)生神經(jīng)變性8因此，增加有缺陷線粒體的降解治療可能 是潛在的改善或恢復(fù)神經(jīng)功能的方法。
3.2 免疫調(diào)節(jié)
帕金森病的病理變化除了黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元變性丟失和路易小體形成外，還包括中腦區(qū)域內(nèi)異 常的氧化應(yīng)激和大量的免疫反應(yīng)。近年來，越來越多的證據(jù)表明，小膠質(zhì)細胞激活介導(dǎo)的神經(jīng)免疫反 應(yīng)在帕金森病的發(fā)病和進展中扮演著重要的角色。 小膠質(zhì)細胞作為腦內(nèi)主要的免疫細胞，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的固有免疫反應(yīng)中十分重要。小膠質(zhì)細胞在 靜息狀態(tài)下對機體有保護作用，但當(dāng)處于激活狀態(tài) 時會釋放大量炎癥因子和趨化因子，對神經(jīng)元造成損傷。帕金森病患者的尸檢研究顯示黑質(zhì)區(qū)的小膠質(zhì)細胞被大量激活，而且這種反應(yīng)在神經(jīng)變性明 顯的區(qū)域也為顯著。因此．抑制小膠質(zhì)細胞的過度激活可能是治療帕金森病的靶點。研究表明，某些非甾體類抗炎藥如阿司匹林等能夠通過抑制小 膠質(zhì)細胞的激活，減輕羥自由基的產(chǎn)生，來減輕動物 模型中多巴胺能神經(jīng)元的死亡。新近研究證實 J『優(yōu)化核酸疫苗免疫接種對慢性MPTP帕金森病小 鼠紋狀體多巴胺能神經(jīng)元軸突末梢的損害具有保護作用。因此，對帕金森病免疫治療的更深入研究 具有重要的意義，有望為帕金森病帶來希望。
3.3 鈣調(diào)節(jié) 鈣穩(wěn)態(tài)、受體活性和鈣誘發(fā)氧化應(yīng)激是的帕金森病的潛在發(fā)病原因和干預(yù)治療的潛在靶點。 細胞內(nèi)鈣離子濃度的升高是興奮性毒性的繼發(fā)觸發(fā)者，當(dāng)細胞外去極化刺激解除后，這一過程也很難逆 轉(zhuǎn)，其可能是促進細咆死I、：的關(guān)鍵步驟。細胞內(nèi)游 離鈣離子濃度升高能夠激活多種酶的活性并觸發(fā)其 他鈣依賴蛋白問的相互作用，終對細胞穩(wěn)態(tài)造成不良影響，導(dǎo)致神經(jīng)元變性死亡。如鈣依賴的胞漿內(nèi)激酶蛋白激活C(in kinase C，PKC）會對胞漿 內(nèi)蛋白的磷酸化狀態(tài)進行調(diào)整，破壞細胞功能。研究表明，隨著時間的推移，黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元從依 賴鈉離子通道到依賴l型鈣離子通道，從而保持自主活動 我們設(shè)想這種鈣依賴可以被逆轉(zhuǎn)，如應(yīng) 用鈣通道阻滯劑依拉地平阻斷這些通路，對抗毒物 誘導(dǎo)的損害，進而作為-一種保護機制，減少神經(jīng)冗的變性。 選擇性鈣通道抑制劑近被研制并且嘗試提 供怕帕金森病治療的一種新方法。
3.4激酶通路
研究表明，磷酸化通路在帕金森病的發(fā)病中{重要，并且可能是藥物研發(fā)的適合靶點1．、d一突 觸核蛋白絲氨酸129位點(s-129)磷酸化是路易小 體蛋白的主要成分。A53T d一突觸核蛋白突變能夠 增加s-129磷酸化的數(shù)量，改變多巴胺轉(zhuǎn)運體功能，并增強多巴胺能細胞毒性，進一步增加了氧化應(yīng)激， 導(dǎo)致家族性帕金森病。14。LRRK2是一種具仃(，'TI， 酶活性的大型多功能蛋白激酶，LRRK2基因突變可 使其自身磷酸化，導(dǎo)致家族性和散發(fā)性帕金森病的發(fā)生。目前，LRRK2激酶抑制劑已經(jīng)被開發(fā)，為研究是否預(yù)防自身磷酸化的過程就可以改變LPPK2的有害作用奠定了基礎(chǔ)?，F(xiàn)已有研究表明其在多能干細胞中具有毒性預(yù)防作用，但研究仍處在臨床使用開發(fā)的早期階段。
3.5 干預(yù)α-突觸核蛋白 帕金森病患者的泛素蛋白酶體缺乏，溶酶體功 能障礙，導(dǎo)致異常蛋白質(zhì)聚集形成路易小體。因此，針對性地清除異常蛋白質(zhì)可能對帕金森病具仃沖經(jīng)保護作用。α-突觸核蛋白是帕金森病中主要積累的蛋白質(zhì)，是形成路易小體的重要成分，家族型帕金森 病患者中存在這種蛋白的突變。α-突觸核蛋白的有 害作用與錯誤折疊蛋白質(zhì)的積累和有害寡聚物的形成有關(guān)，其產(chǎn)生毒性作用循環(huán)，抑制溶酶體或蛋白酶 體功能，進一步導(dǎo)致蛋白質(zhì)聚集，終引起細胞死亡。α-突觸核蛋白可通過體內(nèi)和體外途徑轉(zhuǎn)染至未受累的神經(jīng)細胞。。近期研究發(fā)現(xiàn)，將錯誤折疊的
α-突觸核蛋白注射人非轉(zhuǎn)基因野生型小鼠紋狀體內(nèi) 可誘導(dǎo)其發(fā)生行為異常和路易小體病理改變17。 而尤α-突觸核蛋白的小鼠體內(nèi)沒有觀察到這種情況，這表明a-突觸核蛋白可能通過類似朊蛋白過程，在體內(nèi)作為模板不斷地促進錯誤折疊蛋白的生成 這些可以作為神經(jīng)保護性藥物開發(fā)的新靶點。 新的靶點還包括上調(diào)熱休克蛋白( HSP)，HSP可促
進錯誤折疊的蛋白進入泛素蛋白酶體和溶酶體自噬系統(tǒng)進行清除。通過格爾德霉素( geldanamycin)等 藥物實驗性的上調(diào)HSP可以抑制α-突觸核蛋白聚集，減少神經(jīng)變性，但是這種藥物可能具有肝毒性。其他的方法還包括糖皮質(zhì)激素類藥物等，幫 助清除異常蛋白質(zhì)，阻止蛋白質(zhì)進一步聚集和細胞死亡。 另一個潛在的靶點是減少有毒α-突觸核蛋白 寡聚體和淀粉樣蛋白聚集物的數(shù)量。治療的方法包 括激酶抑制劑、抑制泛素系統(tǒng)的藥物、可直接與a-突觸核蛋白結(jié)合的多酚類物質(zhì)，單克隆抗體免疫治療和接種疫苗。一項研究α- -突觸核蛋白靶向治療物AFFITOPE疫苗的臨床試驗(AFFiRiS)近 f剛剛啟動，目的是減少野生型α-突觸核蛋白的表 達，或者基因敲除方法預(yù)防其聚集和發(fā)生神經(jīng)變性。 因此實驗RNA干擾（rnai）或反義寡核苷酸來減少 α-突觸核蛋白是目前研究的焦點。抑制a-突觸核蛋白基因轉(zhuǎn)錄也是潛在的靶點之一[21]。這些方童還沒有被正式用于帕金森病治療，尚需要大量的臨床前工作。
3.6 神經(jīng)營養(yǎng)因子
神經(jīng)營養(yǎng)因子是一組促進神經(jīng)生長發(fā)育和維持神經(jīng)功能所必需的因子，能夠激活保護信號，在神經(jīng) 元的存活中起到重要作用。在以實驗室模型為基礎(chǔ)的帕金森病研究中發(fā)現(xiàn)，膠質(zhì)細胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子( GDNF)能作用于酪氨酸激酶(RET)受體和 GFR-a受體，有效的保護多巴胺能神經(jīng)元免受各種 毒素損傷，并在損傷后進行修復(fù)[22]。然而，臨床雙 盲研究將營養(yǎng)因子直接腦室內(nèi)注射或者通過導(dǎo)管注 射進入殼核的方法均顯示無臨床獲益。將營養(yǎng)因子的基因轉(zhuǎn)導(dǎo)至殼核以及黑質(zhì)致密部，也沒有顯示臨床獲益23。這些結(jié)果可能是由于神經(jīng)營養(yǎng)因子在 目標(biāo)區(qū)域分布不足，或者殼核到黑質(zhì)致密部傳遞受
損以及α-突觸核蛋白誘導(dǎo)的Nurrl或RET下調(diào)，V、 而在多巴胺能神經(jīng)元中阻礙GDNF信號的傳遞。目前更嚴(yán)格的臨床試驗正在進行中。
5.7凋亡通路
線粒體介導(dǎo)的細胞凋亡與帕金森病中黑質(zhì)致密部多巴胺能神經(jīng)元細胞的缺失有著密切的關(guān)聯(lián)。細咆凋亡中復(fù)雜的分子級聯(lián)反應(yīng)既保證了細胞自主有序的死亡，同時也為治療因細胞過度死亡導(dǎo)致的神經(jīng)退行性變提供了一些靶點。我們不能僅局限于對 以前的caspase依賴的細胞凋亡研究，還應(yīng)該考慮到 非caspase依性細胞凋亡的研究。研究發(fā)現(xiàn)，caspase抑制劑能夠抑制caspase的激活進而阻止細胞退行性變。因此推測將caspase上游的Bax作為靶點，抑制其激活和轉(zhuǎn)位，可起到很好的神經(jīng)保護作用| 25]。 BIP（bax-inhibiting peptide）是一種基于Bax抑 制區(qū)域設(shè)計的Bax蛋白抑制劑，它由五個氨基酸組成，是一種保護性胞膜滲透性肽。通過與胞漿內(nèi)Bax相互作用，阻礙其激活和轉(zhuǎn)位，進而抑制其介導(dǎo)的細胞凋亡。Perier等26-27，研究表明，BIP能夠保護細胞免受Bax的細胞毒性作用，進而通過抑制Bax
而抑制細胞凋亡。Wang等：281證實腦室內(nèi)注射BIP能夠?qū)π律鷥喝毖毖跣阅X病有神經(jīng)保護作用。 Han等衛(wèi)9。提出BIP治療大鼠腦缺血能夠明顯減少腦缺血誘發(fā)的大鼠海馬CA1區(qū)神經(jīng)細胞的凋亡，并且能夠改善大鼠在Morris水迷宮中的空間探索和記 憶能力?？沟蛲鲋委煘榕两鹕⊙芯刻峁┝诵碌姆?向，但臨床應(yīng)用BIP治療帕金森病尚需要進一步的實驗研究。
4結(jié)語
目前一些治療帕金森病的神經(jīng)保護性藥物已進 入臨床試驗，但是由于種族差異等因素，這些試驗在 設(shè)計方面有很多局限性。盡管治療帕金森病有許多的方法，然而受累患者終仍是殘疾和早亡：神經(jīng) 保護治療能夠減緩或阻止疾病進展，并且防止殘疾的發(fā)生，因此這類藥物的開發(fā)是主要的：神經(jīng)保 護治療的開辟從臨床、遺傳和病理角度改變了人們 對帕金森病的理解，為研究其發(fā)病及治療都提供新的思路，并有可能解釋并應(yīng)用于其他神經(jīng)變性疾病。雖然目前尚沒有任何可靠的具有神經(jīng)保護作用 的藥物。隨著動物模型的發(fā)展以及旨在減緩癥狀進展的研究設(shè)計的優(yōu)化，希望在未來的幾十年中在神經(jīng)保護治療帕金森病方面有所突破。