一群研究人员认为,是时候对我们理解和管理复杂疾病如阿尔茨海默病和多发性硬化症采取新的视角。
阿尔茨海默病和多发性硬化症等复杂神经系统疾病的基本原因仍然是科学家和医疗专业人员面临的一大挑战,这些未知因素阻碍了早期诊断和有效治疗方案的开发。
有趣的是,即使在拥有相同遗传倾向的单卵双胞胎中,一个可能会发展出神经系统疾病,而另一个可能不会。
这种差异发生的原因在于,与囊性纤维症或镰状细胞贫血等单基因疾病不同,大多数神经疾病受多种稀有基因变异的影响——有时这些变异甚至多达数百个。这些遗传因素单独无法预测疾病的发展,因为环境影响和血管风险——包括高血压、老龄化、心脏病或肥胖——也发挥着重要作用。
然而,Gladstone研究所的高级研究员Katerina Akassoglou博士指出了一个普遍但常常被忽视的因素,它将许多神经疾病联系在一起:由于血管受损而导致血液渗漏进入大脑所引发的有害免疫反应。
“大脑、血管和免疫系统之间的关系是不同神经疾病出现和进展的共同元素,而这些疾病通常被视为独立的,”Akassoglou解释道。她是Gladstone神经系统疾病研究所的高级研究员,并领导Gladstone和旧金山加州大学的神经血管脑免疫学中心。“认识到血液渗漏显著促进了大脑炎症,使我们重新思考对这些疾病的处理方式。”
她和她的团队的观察结果详细记录在Cell第50周年“神经科学聚焦”特刊中的评论文章中。
中和罪魁祸首
Akassoglou和她的研究团队长期以来一直研究血液渗入大脑如何通过干扰大脑的免疫反应导致神经系统疾病,这种情况会引发有害且往往不可逆转的链式反应,造成神经元损伤。
一种被称为纤维蛋白的特定血浆蛋白,通常与凝血过程相关,是这一损害过程的重要因素。这种现象已在多种疾病中被观察到,包括阿尔茨海默病、创伤性脑损伤、多发性硬化症、早产,甚至COVID-19。然而,Akassoglou和她的团队发现,这一有害过程可以通过“中和”纤维蛋白以失去其有害特性来停止或减轻——这一方法在动物研究中似乎能提供对多种神经疾病的保护效果。
“最初的步骤表明,中和纤维蛋白能缓解血管功能障碍的并发症,”Akassoglou表示。无论血液渗漏的初始原因是由于外伤、自身免疫、基因异常、淀粉样沉积还是感染,中和纤维蛋白似乎在各种动物疾病模型中都能提供保护效益。
研究人员之前开发了一种治疗性单克隆抗体,专门针对纤维蛋白的炎症效应,同时保留了其在血液凝固中的关键作用。这种针对纤维蛋白的免疫治疗已在小鼠中显示出对多发性硬化症和阿尔茨海默病现象的保护作用,并有助于减轻COVID-19的神经症状。该突破性的纤维蛋白免疫治疗的人源化版本目前正在Therini Bio进行1期安全性临床试验,该生物技术公司旨在推进Akassoglou实验室中的发现。
大脑研究的新纪元
在他们的Cell评论中,Akassoglou和她的同事主张,似乎不相关的神经障碍需要在与血液、大脑和免疫系统之间的相互关系的新见解的背景下进行重新评估。
他们建议,在未来十年,科学创新将来自免疫学家、神经科学家、血液学家、遗传学家、计算机科学家、物理学家、生物工程师、药物开发者和临床研究人员之间的合作。这些跨学术界、工业界和资助组织形成的联盟,将推动药物发现的进展,并彻底革新与神经系统疾病相关的医学实践。
“这是一个新的药物发现机会,它不仅关注遗传因素或环境影响,”Akassoglou强调。“要进入这个新阶段,我们必须利用现代技术,并采取一种跨学科的方法,认识到免疫系统和血管系统在神经退行性过程中发挥的关键作用。”