根据科学家的说法，一种新的方法可以将抗病蛋白输送到大脑各个区域，可能改善阿尔茨海默病和其他神经系统疾病的治疗。通过工程化人类免疫细胞——小胶质细胞，研究人员创建了能够对大脑病理进行响应并在确切需要的地方释放治疗药物的活细胞“快递”。
这项由国立卫生研究院支持的研究，发表在《细胞干细胞》上，首次证明了源自诱导多能干细胞的小胶质细胞可以被遗传编程以检测特定疾病的脑部变化——例如阿尔茨海默病中的淀粉样斑块——然后释放有助于分解这些有毒蛋白的酶。因此，这些细胞能够减少炎症，保护神经元和突触连接，并逆转小鼠中的多种神经退行性病变特征。
对于面临阿尔茨海默病及相关疾病的患者和家庭来说，这一发现提供了一线希望，展望未来，小胶质细胞基础的细胞疗法能够精确而安全地抵抗神经退行性病变的侵害。
加州大学尔湾分校的神经生物学及行为学教授、研究的共同通讯作者马修·布莱顿-琼斯表示：“将生物制剂送入大脑一直是一个主要挑战，因为血脑屏障。”他补充道：“我们开发了一种可编程的活体输送系统，可以通过在大脑内居住并仅在需要的地方和时间作出反应来规避这个问题。”
通过CRISPR基因编辑，研究团队对人类小胶质细胞进行了修改，使其在仅在斑块附近激活的启动子控制下分泌香豆酸酶——一种已知能降解β-淀粉样蛋白的酶。结果是产生了一种高度靶向和病理响应的疗法。在阿尔茨海默病小鼠模型中，这些工程化的小胶质细胞减少了β-淀粉样蛋白的积聚，保护了神经元和突触免受损伤，抑制了炎症，甚至降低了血液中神经损伤的生物标志物。
“值得注意的是，我们发现将小胶质细胞放置在特定的脑区可以减少有毒淀粉样蛋白的水平以及大脑内其他与阿尔茨海默病相关的神经病理，”该研究的首席作者、布莱顿-琼斯实验室的博士后学者让·保罗·查达雷维安表示。“并且由于治疗蛋白仅在响应淀粉样斑块时产生，这种方法既具有高靶向性，又广泛有效。”
除了阿尔茨海默病，该研究还探讨了人类小胶质细胞在脑癌和多发性硬化症模型中的反应。在这两种情况下，工程化细胞采用了独特的基因表达谱——突显了将其量身定制用于各种中枢神经系统疾病的潜力。
加州大学尔湾分校药物科学教授、研究的共同通讯作者罗伯特·斯皮塔尔表示：“这项工作为一种全新类别的脑部疗法打开了大门。我们不是使用合成药物或病毒载体，而是利用大脑的免疫细胞作为精准输送工具。”
研究人员指出，要将这一平台转化为人类试验还需进行大量工作，包括证明长期安全性和开发可扩展生产的方法。然而，由于小胶质细胞源自诱导多能干细胞，它们可能可以从患者自己的细胞中生产，从而降低免疫排斥的风险。
加州大学尔湾分校的海克·达夫季安、阿丽娜·L·查达雷维安和乔纳森·哈塞尔曼等人也参与了这项研究，该研究是该校神经生物学与行为学系、记忆障碍与神经系统疾病研究所，以及苏与比尔·格罗斯干细胞研究中心的合作项目。
来自国家老龄化研究所、加州再生医学研究所和治愈阿尔茨海默病基金的资助支持了这项研究。
**关于小胶质细胞**
小胶质细胞是位于中枢神经系统（包括大脑和脊髓）中的免疫细胞。它们充当大脑对抗感染和损伤的主要防线，类似于体内其他地方的白血球。
可以将小胶质细胞视为大脑自身的监视和清理团队。它们不断扫描大脑以寻找麻烦的迹象——例如病原体、受损细胞或有毒蛋白——并通过吞噬和消化有害物质的方式作出回应，这个过程称为吞噬作用。小胶质细胞还帮助调节炎症，并支持神经元在大脑发育和衰老过程中的功能与可塑性。
重要的是，在像阿尔茨海默病这样的疾病中，小胶质细胞被发现位于淀粉样斑块附近（即有毒蛋白的聚集处），在那里它们被激活并试图包围并清理这些有毒垃圾。但是在慢性疾病中，它们的活动可能会失调，导致神经炎症和进一步的神经损伤。由于它们在保护大脑和有时对大脑造成伤害中的核心作用，小胶质细胞成为神经科学研究的主要焦点，并且是治疗的有前景的目标。
