在治療阿爾茨海默氏癥的藥物中,超過99%的臨床試驗都失敗了,導致許多人懷疑制藥公司是不是搞錯了治療方向?,F(xiàn)在,研究人員們使用小鼠來研究,發(fā)現(xiàn)了一個新的潛在治療方向:一個發(fā)育過程出了差錯,導致免疫細胞去吞噬神經細胞之間的連接部分。
“這是項完美的研究,它揭示了在疾病的早期階段,體內發(fā)生了什么變化。”弗吉尼亞大學醫(yī)學院的神經科學家JonathanKipnis說。
現(xiàn)在,大多治療阿爾茨海默氏癥的藥物是為了去除患者體內β淀粉樣蛋白。在患者體內,它會在神經細胞周圍形成粘稠的斑塊。研究的領導者、波士頓兒童醫(yī)院的BethStevens說,相比于正常人,這些患者的腦中有更多的斑塊。但是,斑塊越多并不意味著癥狀越嚴重,如有記憶喪失或是注意力不集中。
Stevens說,在阿爾茨海默氏癥的患者中,至少是在攜帶了人類高阿爾茨海默氏癥風險的基因的小鼠中,認知功能減退標志著神經突觸,特別是大腦記憶部位神經突觸的減少。在神經細胞之間的連接點,即突觸中,神經遞質會被釋放,使大腦產生電活動。
Stevens一直在研究一種免疫機理,這個免疫過程會把功能較弱或是不必要的神經突觸給去除掉。在這個過程中,一種名為C1q的蛋白質會引起系列的化學反應,最終導致突觸被破壞。在一個突觸被“標記”后,被稱為小膠質細胞的免疫細胞——大腦的垃圾處理器——就會知道要去“吃掉”它,Stevens說。若在人們大腦的發(fā)展過程中,無論是在子宮內或以后在童年和青少年時期,這個免疫過程出錯了,就有可能導致精神疾病,如精神分裂癥。
Stevens提出了一個假說,同樣的免疫機制在阿爾茨海默病早期也會出錯,導正常好的突觸的破壞,最終導致認知障礙。她和她的團隊使用兩組患有阿爾茨海默氏癥的小鼠——每一個的體內都有過量β淀粉樣蛋白,隨著它們年齡的增長,漸漸出現(xiàn)了記憶和學習能力障礙。研究人員發(fā)現(xiàn),在它們的腦組織中,C1q的含量都有升高。當研究人員使用抗體阻斷C1q導致的免疫反應后,神經突觸就沒有再減少了。他們把研究結果發(fā)表在《科學》上。
對Stevens來說,這項結果表明,在大腦發(fā)育的時候,正常的去除突觸的免疫反應在人們成年后卻有反作用,導致阿爾茲海默氏癥。“這些小膠質細胞并沒有完美地完成去除神經突觸的任務,它們在不需要的時候也在破壞神經細胞。”她說。
研究人員現(xiàn)在正在跟蹤研究這些小鼠,看看藥物阻斷C1q的反應后,它們的認知能力下降速度是否減慢。要確定是否過高的β淀粉樣蛋白能使C1q系統(tǒng)失控,Stevens和同事也對正常的小鼠注射了藥物,這種藥物能夠在小鼠的神經周圍產生斑塊,而由于基因不同,不會引起C1q免疫反應。雖然注射了這種藥物的正常小鼠失去了許多突觸,但是它們基本上沒有受影響。此外,小膠質細胞只會攻擊有β淀粉樣蛋白的神經突觸,表明了β淀粉樣蛋白要和C1q一起作用才能破壞突觸,它們其中一個并不會破壞神經突觸。也有一些其它的誘因,如稱為細胞因子的炎性分子,它會觸發(fā)這個免疫反應。
研究結果與早期的理論相反,早期理論認為,較多的小膠質細胞和激活的C1q僅僅是β淀粉樣斑塊引起的炎癥反應的一部分。相反,在斑塊形成之前,小膠質細胞似乎就開始攻擊突觸了,Stevens說。她和幾個合著者是Annexon生物科技公司的股東,這家公司不久就會開始在人身上測試ANX-005藥物,它會在人體中阻斷C1q免疫反應。
人們仍然在討論,小膠質細胞在阿爾茨海默氏癥中是否真的起了這么大的作用,蒙特利爾神經學研究所、加拿大醫(yī)院的神經學家EdwardRuthazer說,但是這個免疫反應確實十分重要,在腦脊液中有過多的C1q會導致人們患上阿爾茲海默氏癥。不過,他說,“這項研究提供的證據不容置疑。”