神经科学家发现了一种基因突变,可以将罹患阿尔茨海默病的风险降低多达70%。这一发现有可能为美国成千上万的个体提供保护,免受该疾病的侵袭。该变异使得有毒形式的淀粉样蛋白能够离开大脑并穿过血脑屏障,这一发现支持了越来越多的证据,表明大脑的血管与阿尔茨海默病有关。阿尔茨海默病在很大程度上受到大脑中淀粉样沉积的影响,这可能导致治疗开发的新方法。根据共同领导该研究并且是哥伦比亚大学维杰罗斯医学院副教授的卡汉·基泽尔博士的说法,“阿尔茨海默病可能始于淀粉样沉积,但实际症状是由于沉积形成后发生的变化导致的。” 该研究的发现表明,这些变化中的一些发生在大脑的血管结构中,提示有潜力开发新型治疗。
模仿基因保护效应的疗法以预防或治疗该疾病。
一个有前景的药物靶点?
研究中发现的保护性变异存在于一个负责产生纤维连接蛋白的基因中,纤维连接蛋白是血脑屏障的关键成分。该屏障衬里着环绕大脑的血管,调节物质进出大脑的运动。
通常情况下,纤维连接蛋白在血脑屏障中仅存在于微量,但在阿尔茨海默病患者中,其显著增加。在纤维连接蛋白基因中识别出的变异似乎通过阻止纤维连接蛋白的过度积累提供对阿尔茨海默病的保护。基泽尔表示,血脑屏障上纤维连接蛋白的过量积累是一个担忧。它导致了这样的理论:过多的纤维连接蛋白的存在可能会妨碍从大脑中去除淀粉样沉积。该假设已在阿尔茨海默病的斑马鱼模型中得到验证,并且目前正在小鼠中进一步研究。研究人员还观察到,动物体内纤维连接蛋白的减少导致了淀粉样的增加清除和阿尔茨海默病相关其他损伤的减少。这些发现促使考虑针对纤维连接蛋白的疗法,并复制其效应。根据共同领导研究的理查德·梅尤克斯医学博士的说法,保护性变异可以为人类提供强有力的对抗该疾病的防护。最新的阿尔茨海默病治疗聚焦于直接针对淀粉样沉积,并通过免疫系统高度有效地消除这些沉积。然而,以这种方式简单地去除沉积并不能改善症状或修复其他损伤。梅尤克斯认为,淀粉样蛋白可能需要在更早的时候被清除,并且相信这可以通过血液实现。这就是为什么这个方法引起了大家的兴奋。识别出纤维连接蛋白中的这一变异可能为药物开发提供了一个有前景的机会。
在抵抗阿尔茨海默病的个体中发现的保护基因
科学家在那些尽管遗传了显著提高罹患阿尔茨海默病风险的APOE基因e4形式,但从未表现出症状的个体中检测到了保护性变异。“这些顽强的个体可以为疾病以及潜在的保护因素(包括遗传和非遗传因素)提供宝贵的见解,”该研究的共同领导者、助理教授巴德里·N·瓦尔达拉詹博士说。文章讨论了哥伦比亚大学一位专注于使用计算方法识别与阿尔茨海默病相关基因的研究人员的工作。这位研究人员及其团队假设,某些人可能具有保护他们免受特定阿尔茨海默病风险因素的基因变异。为了测试这一假设,他们对从事该疾病特定遗传风险因素的700多名70岁以上的人进行了基因组测序,包括那些有和没有阿尔茨海默病的参与者。许多参与者来自北曼哈顿,并且是哥伦比亚大学一个正在进行的老龄化项目的一部分。哥伦比亚大学神经学系进行的为期30多年的研究已确定了纤维连接蛋白变异。哥伦比亚团队在预印本中分享了他们的结果,以供其他研究人员审阅。斯坦福大学和华盛顿大学的另一组研究人员在一个独立的APOEe4携带者队列(主要为欧洲血统)中复制了该研究,发现了相同的纤维连接蛋白变异。瓦尔达拉詹表示,这一发现的确认让哥伦比亚团队对他们的结果更加有信心。这两个小组结合了他们的11000名参与者的数据。一项涉及参与者的研究发现,特定突变将APOE4携带者发展阿尔茨海默病的风险降低71%,并使那些确实发展该病的患者发病时间延迟约四年。
研究人员认为,约1%到3%的美国APOEe4携带者(约20万到62万人)可能也拥有保护性的纤维连接蛋白突变。
治疗的前景
尽管纤维连接蛋白变异最初是在APOEe4携带者中发现的,但它可能具有在其他形式的APOE中对抗阿尔茨海默病的潜力。
“对于健康认知的个体和阿尔茨海默病患者来说,血脑屏障中纤维连接蛋白水平存在显著差异。”基泽尔解释,“任何能够减少过量纤维连接蛋白的物质都有可能提供一定的保护,能实现这一点的药物可能在对抗这一衰退疾病的斗争中是一个重要的进展。”