阿爾茨海默病及其治療藥物研究進(jìn)展

朱 杰，張 釗，董一筱，陳乃宏

(1.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院藥物研究所神經(jīng)科學(xué)中心，北京 100050；2.中國科學(xué)院過程工程研究所生化工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100190；3.天津中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，天津 300193)

隨著全球老齡化的進(jìn)程加快，我國作為一個(gè)人口大國，罹患阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)的老年患者激增。AD作為一種難以預(yù)防和治愈的神經(jīng)退行性疾病，給老年人及其家屬帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和生活負(fù)擔(dān)。然而，迄今為止，AD的發(fā)病機(jī)制眾說紛紜，根據(jù)其相關(guān)發(fā)病機(jī)制研發(fā)的治療藥物在臨床階段相繼宣告失敗，現(xiàn)有的藥物只能延緩AD的發(fā)病進(jìn)程。因此，本文對AD的治療現(xiàn)狀及現(xiàn)有臨床藥物進(jìn)行總結(jié)，以目前主流的AD發(fā)病機(jī)制為依據(jù)，深入探討AD可能的發(fā)病機(jī)制，為AD相關(guān)藥物的研發(fā)指明方向。

1 AD治療現(xiàn)狀與現(xiàn)有臨床藥物研發(fā)

AD多發(fā)于70歲以上老人，主要病理特征為腦內(nèi)β淀粉樣蛋白異常聚集形成的老年斑、Tau蛋白過度磷酸導(dǎo)致的神經(jīng)元內(nèi)纖維纏結(jié)、腦區(qū)不同程度萎縮。AD的致病機(jī)制非常復(fù)雜，具體機(jī)制尚不明確。目前，臨床用于治療AD的藥物主要是非競爭性N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid, NMDA)受體拮抗劑和膽堿酯酶抑制劑。目前認(rèn)為，β淀粉樣蛋白的異常堆積及Tau蛋白的過度磷酸化是AD發(fā)展的主要原因。隨著針對清除β淀粉蛋白藥物研發(fā)的失敗，一些新的關(guān)于AD發(fā)病機(jī)制的科學(xué)研究也在開展中，并取得了相應(yīng)的成果，為AD的研究及其藥物的研發(fā)開辟了新的方向。

1.1臨床一線治療AD的藥物早在1976年，研究發(fā)現(xiàn)AD患者死后腦樣本中大腦皮層處的乙酰膽堿轉(zhuǎn)移酶存在明顯消耗的現(xiàn)象。Bartus等[1]隨后發(fā)現(xiàn)，較高劑量的毒扁豆堿可以通過阻斷乙酰膽堿降解的方式幫助老年人改善記憶衰退的現(xiàn)象，并提出AD致病的膽堿能假說。目前，F(xiàn)DA批準(zhǔn)上市的5種治療AD的藥物中，多奈哌齊、利凡斯的明和加蘭他敏是膽堿酯酶抑制劑(cholinesterase inhibitor, ChEI)類藥[2]。這些藥物只能改善AD發(fā)病早期或中期出現(xiàn)的認(rèn)知障礙，對于晚期患者并沒有治療作用。

臨床上，另一種治療AD的藥物是以美金剛為代表的NMDA受體拮抗劑類藥物。該類藥物可以通過抑制鈣離子長時(shí)間內(nèi)流超載的方式，抑制由β淀粉樣蛋白引起的神經(jīng)元過度興奮，減少神經(jīng)元損傷，進(jìn)而起到治療作用。雖然美金剛可以緩解AD的癥狀，但是臨床試驗(yàn)證明，美金剛對中、重度AD患者療效不確切。

1.2β淀粉樣蛋白級聯(lián)假說及其藥物研發(fā)1992年，Hardy等[3]發(fā)現(xiàn)，淀粉樣前體蛋白 (amyloid precursor protein,APP)基因的突變，會導(dǎo)致腦內(nèi)β淀粉樣蛋白的異常聚集，并提出了AD的β淀粉樣蛋白級聯(lián)假說。目前，以β淀粉樣蛋白為靶點(diǎn)的治療策略是：減少β淀粉樣蛋白的生成、加強(qiáng)β淀粉樣蛋白從腦內(nèi)的清除、抑制β淀粉樣蛋白的聚集并降低其聚集物的毒性。近年來，針對這一理論開發(fā)的藥物主要是 γ-分泌酶和β-分泌酶的抑制劑，以及β淀粉樣蛋白聚集抑制劑。在β淀粉蛋白級聯(lián)假說致病機(jī)制的基礎(chǔ)上，通過免疫方式定點(diǎn)靶向清除腦內(nèi)過量的β淀粉樣蛋白。

1.2.1通過活性疫苗刺激免疫系統(tǒng)的主動免疫 主動免疫的優(yōu)點(diǎn)是通過短期給藥刺激，產(chǎn)生長期的β淀粉樣蛋白抗體。但是由于自身抗原的原因，易產(chǎn)生副作用，特別是在中老年AD患者中不良反應(yīng)更多。第一代主動免疫藥物AN1792可以明顯性清除AD模型小鼠腦內(nèi)的老年斑，并可以改善小鼠的認(rèn)知功能，然而，在IIa期臨床試驗(yàn)中有6%的患者出現(xiàn)腦膜炎而被迫終止。鑒于AN1792的副作用，目前的主動免疫藥物主要通過靶向β淀粉樣蛋白片段的方式，來降低副作用。主動免疫藥物CAD-106是進(jìn)入臨床Ⅲ期試驗(yàn)階段的唯一疫苗，并已用于AD的預(yù)防研究。目前，進(jìn)行臨床試驗(yàn)的主要主動免疫藥物總結(jié)見Tab1[4-5]。

Tab 1 Major active immune drugs

Tab 2 Major passive immune drugs

1.2.2通過外源性抗體清除β淀粉樣蛋白的被動免疫 與主動免疫相比，被動免疫具有確保一致的抗體滴度和通過停止給藥來控制副作用的優(yōu)點(diǎn)。單克隆抗體(monoclonal antibodies, mAbs)的主要缺點(diǎn)是需要重復(fù)給藥，并且藥物的成本較高，每次給藥的抗體用量也比較大，可能會給使用的患者造成很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。在過去約15年的時(shí)間中，科學(xué)家們已設(shè)計(jì)了多種mAbs，用于結(jié)合和清除β淀粉樣蛋白，一些藥物已進(jìn)入人體試驗(yàn)階段(Tab 2)[4-5]。雖然mAbs在臨床試驗(yàn)階段的成果不盡人意，但是從這些失敗的試驗(yàn)中獲得的經(jīng)驗(yàn)為今后AD藥物的研發(fā)提供了重要線索。

1.3Tau蛋白異常聚集相關(guān)學(xué)說及其藥物研發(fā)Tau蛋白是一種維持腦內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的微管蛋白，Tau與微管蛋白結(jié)合也會促進(jìn)微管蛋白的組裝和生成，并且Tau還可以支撐和維持微管蛋白的正常生理結(jié)構(gòu)。AD的主要病理特征之一——腦內(nèi)神經(jīng)纖維纏結(jié)的主要成分即過度磷酸化的Tau，Tau的異常聚集與AD的發(fā)病呈正相關(guān)，Tau的異常聚集是額顳葉癡呆(frontotemporal dementia)和AD的病理標(biāo)志[6]。當(dāng)Tau過度磷酸化后，會降低其與微管蛋白的結(jié)合能力，進(jìn)而導(dǎo)致微管蛋白形成神經(jīng)纖維纏結(jié)而不能維持其正常形態(tài)。另外，磷酸化的Tau還會阻礙APP的運(yùn)輸，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)APP水平增加，進(jìn)而導(dǎo)致β淀粉樣蛋白的異常堆積。然而，Ittner等[7]在2016年發(fā)現(xiàn)，在早期AD患者中，Tau特異位點(diǎn)的磷酸化可以抑制β淀粉樣蛋白毒性，對機(jī)體有一定保護(hù)作用。因此，Tau與β淀粉樣蛋白之間存在一定的相關(guān)性，共同介導(dǎo)AD病程。

鑒于通過β淀粉樣蛋白作為藥篩靶點(diǎn)篩選出的治療AD藥物在臨床試驗(yàn)階段沒有明顯效果的事實(shí)，Tau作為潛在替代藥物篩選靶點(diǎn)而備受關(guān)注。大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也表明，Tau在AD病理過程中起到至關(guān)重要的作用。目前，旨在降低Tau蛋白磷酸化水平或防止其過度翻譯聚集或控制該蛋白病理學(xué)改變的幾個(gè)候選藥物，正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)[8]。

2 AD發(fā)病機(jī)制研究進(jìn)展

2.1β淀粉蛋白與朊病毒的關(guān)系人們在對AD患者腦部病理切片的研究中發(fā)現(xiàn)，β淀粉樣蛋白斑塊的出現(xiàn)是通過相互聯(lián)系的腦區(qū)逐漸擴(kuò)散，而不是隨著病情的發(fā)展在不同腦區(qū)隨機(jī)聚集。大腦中β淀粉樣蛋白的這種漸進(jìn)式的傳播方式證明β淀粉樣蛋白的錯(cuò)誤折疊和聚集存在自我傳播的構(gòu)象。Meyer-Luehmann等[9]將AD患者腦內(nèi)的β淀粉樣蛋白聚集體注入還未發(fā)病的過表達(dá)人源β淀粉樣蛋白的年輕小鼠后，會引發(fā)小鼠內(nèi)源性β淀粉樣蛋白的大量沉積。Condello等[10]認(rèn)為，這些實(shí)驗(yàn)表明β淀粉樣蛋白的自體傳播與慢性瓦斯病和牛海綿狀腦病中發(fā)現(xiàn)的朊病毒的錯(cuò)誤折疊和自體繁殖存在強(qiáng)烈的相關(guān)性。

目前，對于β淀粉樣蛋白的傳播機(jī)制尚不清楚,原β淀粉樣蛋白纖維、寡聚體和纖維狀態(tài)的β淀粉樣蛋白可能是β淀粉樣蛋白傳播的潛在聚集種子。與傳統(tǒng)朊病毒不同的是，Penke等[11]并沒有發(fā)現(xiàn)β淀粉樣蛋白、Tau、α-核突觸可以從一個(gè)人傳播到另一個(gè)人的依據(jù)，現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)結(jié)果只能表明β淀粉樣蛋白有很高的朊病毒特性。

2.2基因突變致病學(xué)說從β淀粉樣蛋白級聯(lián)假說提出后，人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了大量的AD易感基因。通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)開發(fā)的過表達(dá)APP/PS1的小鼠是目前AD相關(guān)藥物篩選的主要?jiǎng)游锬Ｐ汀Ｗ罱?，大?guī)模的全基因組關(guān)聯(lián)研究(genome-wide association studies, GWAS)已經(jīng)確定了20個(gè)新的AD風(fēng)險(xiǎn)的基因座。這些基因分為幾個(gè)常見的途徑參與AD病程，主要涉及：脂質(zhì)代謝(APOE、SORL1、ABCA7、DSG2、CLU)，突觸功能，內(nèi)吞作用(PICALM、CDZAPBIN1、SORL1)，炎性反應(yīng)(CD33、MEF2C、HLA-DRB5/HLA-DRB1CR1、MS4A、ABCA7、TREM2、JNPP5D、 CLUEPHA1)等。盡管確定了這些新的基因座，但是在鑒定解釋與AD風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的功能變異體方面幾乎沒有進(jìn)展。主要基因介紹如下：

2.2.1ABCA7 ABCA7是膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，位于染色體19p13.3上。ABCA7主要在小膠質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)，ABCA7中的多位點(diǎn)突變會導(dǎo)致小膠質(zhì)細(xì)胞清除β淀粉樣蛋白的功能喪失，進(jìn)而導(dǎo)致AD進(jìn)程中β淀粉樣蛋白堆積。另外，ABCA7還會通過C1q補(bǔ)體途徑，在調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬清除β淀粉樣蛋白聚集體的過程中具有不可替代的作用。

2.2.2BIN 該基因編碼核細(xì)胞質(zhì)銜接蛋白的幾種亞型，其中一種最初被鑒定為具有腫瘤抑制因子特征的MYC相互作用蛋白。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中表達(dá)的BIN基因異構(gòu)體可能參與突觸小泡內(nèi)吞，并可能與突觸足蛋白、內(nèi)皮細(xì)胞和網(wǎng)格蛋白相互作用。在肌肉中普遍表達(dá)的同種型的異構(gòu)體定位于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核，并激活與caspase無關(guān)的凋亡過程。BIN1特異性表達(dá)于小膠質(zhì)細(xì)胞，是晚發(fā)性阿爾茨海默病(late-onset Alzheimer disease, LOAD)的遺傳風(fēng)險(xiǎn)因素，其在多個(gè)GWAS研究中被確定與AD相關(guān)。BACE1主要表達(dá)于腦的神經(jīng)元中，負(fù)責(zé)β淀粉樣蛋白產(chǎn)生的1型跨膜天冬氨酰蛋白。BIN1的受損會增加細(xì)胞BACE1水平，并減少BACE1溶酶體降解，導(dǎo)致β淀粉樣蛋白堆積。

2.2.3CD33 CD33是由腦內(nèi)的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞特異性表達(dá)的骨髓細(xì)胞受體。CD33的過度表達(dá)與AD患者腦中的斑塊增加、認(rèn)知衰退和疾病的嚴(yán)重程度相關(guān)，并且在CD33基因敲除小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，敲除CD33后可降低β淀粉樣蛋白水平和減少斑塊的形成。CD33位于染色體19q13.33上的CD33位點(diǎn)內(nèi)的變體與AD相關(guān)。變體rs3865444可能介導(dǎo)修飾的剪接，通過影響CD33外顯子II剪接，使CD33抑制膠質(zhì)細(xì)胞攝取β淀粉蛋白。Malik和Jiang等[12-13]研究發(fā)現(xiàn)，rs12459419是與LOAD高度相關(guān)的突變基因，rs12459419可以提高BV2細(xì)胞外顯子II剪接效率，促進(jìn)BV2細(xì)胞的活化。兩種變異體與染色質(zhì)標(biāo)記相關(guān)，表明在腦組織中的低/抑制性轉(zhuǎn)錄，但其與骨髓細(xì)胞中活性轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)密切相關(guān)。

2.2.4CASS4 CASS4是CAS家族的第4位成員，目前對于CASS4與AD關(guān)系的研究較少。通過其結(jié)構(gòu)功能分析表明，它們與眾所周知的家族成員有很多相同結(jié)構(gòu)。CASS4在免疫調(diào)節(jié)方面發(fā)揮作用，因此該基因可能與發(fā)育障礙性疾病、AD、癌癥和自身免疫疾病相關(guān)。CASS4可能有保守的CAS家族細(xì)胞骨架功能，CASS4可能在軸突運(yùn)輸中起作用，并影響AD發(fā)病階段β淀粉樣蛋白和Tau的堆積。

2.2.5補(bǔ)體受體1(complement receptor 1，CR1) CR1是在包括小膠質(zhì)細(xì)胞在內(nèi)的與免疫相關(guān)細(xì)胞的細(xì)胞膜上表達(dá)的糖蛋白，其編碼基因CR1位于染色體1q32上，由4個(gè)不同等位基因編碼。該基因的大小、轉(zhuǎn)錄和頻率在不同群體之間有變化。Fonseca等[14]報(bào)道，CR1與APOE4攜帶者的疾病密切相關(guān)。CR1在補(bǔ)體級聯(lián)調(diào)節(jié)免疫激活中起主要作用，介導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞突觸的修剪。CR1的表達(dá)可以阻止小膠質(zhì)細(xì)胞的活化，抑制其吞噬β淀粉樣蛋白。由于CR1在腦和外周的幾種免疫相關(guān)的細(xì)胞中都表達(dá)，所以目前還不清楚CR1與AD的遺傳是否相關(guān)。

2.2.6Clusterin(CLU) CLU也稱為apoJ，是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)豐富表達(dá)的脂蛋白。它調(diào)節(jié)β淀粉樣蛋白原纖維形成和毒性，并促進(jìn)橫跨血腦屏障的β淀粉樣蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)。目前有研究表明，高脂血癥可能會促進(jìn)β淀粉樣蛋白協(xié)同作用，促進(jìn)AD的進(jìn)程[15]。GWAS鑒定了CLU基因中的3個(gè)單核苷酸多態(tài)性rs11136000、rs2279590、rs9331888與白種人的AD明顯相關(guān)。

2.2.7MS4A 該基因位于11q12染色體。MS4A家族內(nèi)的多個(gè)基因(MS4A4A、MS4A4E、MS4A6A、MS4A6E)與AD相關(guān)，MS4A6A上游和MS4A2下游的rs983392作為AD易感基因的突變位點(diǎn)，與降低LOAD風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)聯(lián)。該多核苷酸突變位點(diǎn)與在腦組織和神經(jīng)元細(xì)胞中具有低轉(zhuǎn)錄的染色質(zhì)標(biāo)記相關(guān)，并且與外周原代人單核細(xì)胞中的增強(qiáng)子和活性轉(zhuǎn)錄位點(diǎn)相關(guān)。另外，MS4A6E mRNA表達(dá)和rs670139與AD腦組織中的神經(jīng)纖維纏結(jié)和斑塊形成階段相關(guān)。這些跨膜蛋白的功能涉及鈣離子內(nèi)流、調(diào)節(jié)內(nèi)吞作用、信號傳導(dǎo)，并可能作為化學(xué)感受器。

2.2.8MEF2C 該基因座對肌肉的分化增加起作用，其編碼蛋白具有反式激活和DNA結(jié)合活性，可能在維持肌肉細(xì)胞的分化狀態(tài)中發(fā)揮作用[16]。轉(zhuǎn)錄因子MEF2家族蛋白存在調(diào)節(jié)突觸數(shù)和減少樹突棘的功能，因此在記憶和學(xué)習(xí)中起重要作用。MEF2C被認(rèn)為是APP水解加工的調(diào)節(jié)劑。MEF2C基因中常見的單核苷酸多態(tài)性(rs190982)可能與高加索人群中的LOAD有關(guān)聯(lián)效應(yīng)。

2.2.9NME8 雖然NME8與神經(jīng)退行性疾病之間的關(guān)系尚未得到很好的報(bào)道。NM23家族成員NME8與6型原發(fā)性纖毛運(yùn)動障礙相關(guān)。在腦中，由NM23家族編碼的核苷二磷酸激酶(nucleoside diphosphate kinase，NDPK)涉及調(diào)節(jié)神經(jīng)細(xì)胞增殖、分化和神經(jīng)突起生長。雖然NDPK在神經(jīng)退行性疾病中的作用尚未完全報(bào)道，但AD中NDPK的蛋白表達(dá)水平中度降低會影響神經(jīng)元功能，如神經(jīng)突起增生和軸突發(fā)芽通過改變細(xì)胞骨架蛋白的表達(dá)，會引起腦內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞的異常增殖和分化。此外，由nm34-H2基因編碼的nm23核苷二磷酸激酶/轉(zhuǎn)移抑制蛋白(PuF)可調(diào)節(jié)APP基因的啟動子，這可能會通過干擾近端調(diào)節(jié)元件上PuF的方式，介導(dǎo)AD進(jìn)程。Liu等[17]在認(rèn)知研究的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，健康個(gè)體NME8的3種基因型的臨床癡呆評分量表評分不同，兩年后差異更大，GG等位基因的存在有利于提高認(rèn)知。因此，NME8 rs2718058可能會改善一般人群的認(rèn)知，甚至對于AD的臨床前階段出現(xiàn)的認(rèn)知障礙也有一定作用。

2.2.10PTK2B 該基因編碼細(xì)胞質(zhì)蛋白酪氨酸激酶，其參與鈣誘導(dǎo)的離子通道調(diào)節(jié)和激活圖譜激酶信號通路。編碼的蛋白質(zhì)可以代表增加鈣通量的神經(jīng)肽激活受體或神經(jīng)遞質(zhì)之間的重要信號中間體，以及調(diào)節(jié)神經(jīng)元活性的下游信號。編碼的蛋白質(zhì)響應(yīng)于細(xì)胞內(nèi)鈣濃度、煙堿乙酰膽堿受體激活、膜去極化或蛋白激酶C活化的增加，而經(jīng)歷快速的酪氨酸磷酸化和活化。Dourlen等[18]發(fā)現(xiàn)，磷酸化的蛋白酪氨酸激酶與AD患者及轉(zhuǎn)基因Tau鼠腦中磷酸化的Tau共定位，參與Tau的磷酸化和聚集等過程。這些數(shù)據(jù)表明，PTK2B作為Tau毒性的早期標(biāo)記物和體內(nèi)調(diào)節(jié)劑。綜合現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，PTK2B可能是Tau磷酸化介導(dǎo)的AD發(fā)病機(jī)制中的主要參與者。

2.2.11ZCWP1 最近，Efthymiou等[19]進(jìn)行的GWAS已經(jīng)確定了ZCWPW1中的新型變體rs1476679與白種人和北韓漢族人群LOAD強(qiáng)烈相關(guān)。此外，ZCWPW1基因座內(nèi)的PILRB和GATS表達(dá)水平也與AD病程相關(guān)。

2.3小膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥對AD的影響神經(jīng)炎癥是神經(jīng)細(xì)胞壞死的主要誘因之一。神經(jīng)炎癥主要是由小膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的，血管周圍髓細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞對其有一定的輔助作用。神經(jīng)炎癥作為AD的一種觸發(fā)機(jī)制，與β淀粉樣蛋白的堆積也有一定的聯(lián)系。小膠質(zhì)細(xì)胞在免疫防御中發(fā)揮巨噬細(xì)胞的作用，小膠質(zhì)細(xì)胞可以吞噬APP/PS1模型鼠腦內(nèi)的β淀粉樣蛋白。小膠質(zhì)細(xì)胞對β淀粉樣蛋白的清除作用是通過TLR4受體介導(dǎo)，β淀粉樣蛋白同樣也是TLR4的配體，因此，腦內(nèi)β淀粉樣蛋白的聚集可能會導(dǎo)致TLR4的慢性暴露，進(jìn)而導(dǎo)致TLR信號傳導(dǎo)功能障礙和炎性反應(yīng)。Hong等[20]的最新實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在早期AD小鼠模型中，過度活化的小膠質(zhì)細(xì)胞在清除β淀粉樣蛋白的同時(shí)，也會過度修剪突觸，造成突觸丟失。

小膠質(zhì)細(xì)胞在AD的發(fā)展過程中存在雙重作用：一方面，小膠質(zhì)細(xì)胞通過清除腦內(nèi)多余β淀粉樣蛋白，可以減輕AD進(jìn)程中出現(xiàn)的認(rèn)知障礙；另外，小膠質(zhì)細(xì)胞的過度活化，會增加如TNF-α、IL-1β等促炎因子的釋放，反而對AD的發(fā)展起到促進(jìn)作用[21]。因此，以小膠質(zhì)細(xì)胞的炎癥釋放通路作為藥物研究靶點(diǎn)，開發(fā)選擇性切斷小膠質(zhì)細(xì)胞釋放促炎因子的藥物，可能是減輕AD腦內(nèi)神經(jīng)炎癥的一種方法。

2.4神經(jīng)中樞和晝夜節(jié)律對AD的影響及其治療生物鐘是生物體內(nèi)分子和細(xì)胞震蕩構(gòu)成的跟蹤時(shí)間的內(nèi)部時(shí)鐘。Hut等[22]的研究發(fā)現(xiàn)，不論是果蠅還是人類，生物鐘都控制著生命體的日常生命活動。生物體在睡眠、飲食、生殖、交配、躲避危險(xiǎn)等生理活動中始終處于最佳狀態(tài)，是在生物鐘的控制下完成的。日常晝夜節(jié)律在調(diào)節(jié)機(jī)體健康中存在重要作用，晝夜節(jié)律失常往往是一些代謝疾病、癌癥、血管性疾病的誘因。越來越多的證據(jù)表明，睡眠障礙可能更早于AD早期出現(xiàn)的認(rèn)知功能障礙。

目前，對于睡眠和晝夜節(jié)律失常的治療主要通過改善睡眠質(zhì)量和正常化睡眠的治療方法。最近，經(jīng)美國FDA批準(zhǔn)的可以有效治療失眠癥的食欲素受體拮抗劑Suvorexant，可以為今后研究食欲肽與AD的關(guān)系創(chuàng)造可能。晝夜節(jié)律與AD的關(guān)系正處于臨床前發(fā)展階段，通過改善睡眠質(zhì)量和晝夜節(jié)律時(shí)間，可以對AD患者及其護(hù)理人員的生活質(zhì)量產(chǎn)生直接的積極影響。在生命早期優(yōu)化睡眠質(zhì)量和晝夜節(jié)律可能是預(yù)防或延緩AD發(fā)展的手段，對于生物鐘方向的研究可能成為今后治療神經(jīng)退行性疾病的一個(gè)獨(dú)特方式。

2.5γ電位震蕩與AD的關(guān)系雖然研究已經(jīng)證明，多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病都會破壞γ震蕩的平衡，然而，γ震蕩與細(xì)胞病理之間的關(guān)系尚不清楚。Iaccarino等[23]發(fā)現(xiàn)，通過40赫茲γ射線的LED燈照射AD模型小鼠，可以降低腦內(nèi)Aβ1-40和Aβ1-42水平，減輕小鼠腦內(nèi)老年斑，并且該射線在Tau蛋白過表達(dá)的小鼠模型中也可以降低Tau的水平。

特定的γ射線可以誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)轉(zhuǎn)化的有關(guān)基因，增加小膠質(zhì)細(xì)胞對β淀粉樣蛋白的清除速率，增加其對β淀粉樣蛋白的內(nèi)吞，進(jìn)而減少β淀粉樣蛋白的沉積。這種治療方式跟傳統(tǒng)的AD療法存在本質(zhì)的區(qū)別：Canter等[24]認(rèn)為，γ射線是對腦內(nèi)的系統(tǒng)治療,恢復(fù)腦內(nèi)正常的神經(jīng)回路。目前，對于γ射線的研究還處于動物模型階段，對人類是否有效還有待科學(xué)的驗(yàn)證。

2.6外泌體與AD早期診斷外泌體存在于身體各個(gè)部位，它是體內(nèi)大多數(shù)細(xì)胞分泌的納米大小(40～1 000 nm)的細(xì)胞外囊泡。外泌體在過去幾年中一直被認(rèn)為是細(xì)胞排放垃圾的一種形式，現(xiàn)在外泌體被證明是重要的細(xì)胞間信使，對健康和疾病有重要的作用。外泌體在AD進(jìn)程中存在多方面作用，外泌體攜帶的致病蛋白有助于疾病在腦內(nèi)的擴(kuò)散，并且外泌體可以誘導(dǎo)星形膠質(zhì)細(xì)胞的凋亡，間接損害神經(jīng)元的正常功能。另一方面，外泌體可以降低細(xì)胞外淀粉樣蛋白的負(fù)荷，并且可以作為AD早期診斷的標(biāo)志物。

3 AD研究主要趨勢

3.1β淀粉樣蛋白級聯(lián)假說面臨挑戰(zhàn)25年前，人們就發(fā)現(xiàn)APP的突變與AD的發(fā)展存在密切關(guān)系，并最終建立了β淀粉樣蛋白假說。另外，大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和動物模型都可以證明這一假說的成立。該假說已經(jīng)是AD發(fā)病機(jī)制的主導(dǎo)假說，以及絕大多數(shù)實(shí)驗(yàn)治療方法的基礎(chǔ)。然而，臨床上抗淀粉樣蛋白的藥物研發(fā)的失敗，總結(jié)出了β淀粉樣蛋白的產(chǎn)生和堆積只是AD進(jìn)展過程中主要的病理特性，但不是其致病因子。另外，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，APP、β淀粉樣蛋白、γ分泌酶、β分泌酶對機(jī)體也有一定的保護(hù)作用，以其作為治療靶點(diǎn)可能是藥物研發(fā)失敗的原因。因此，β淀粉樣蛋白級聯(lián)假說在得到綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持的同時(shí)，也要面對新的挑戰(zhàn)。

3.2AD易感基因是AD發(fā)病機(jī)制的突破口AD的精確分子發(fā)病機(jī)制尚不明確，高、低表達(dá)的基因，以及表觀遺傳學(xué)和環(huán)境因子參與了AD的發(fā)展。此外，腦外傷、腦缺血、缺血/再灌注、β淀粉樣蛋白清除受阻，都會對蛋白質(zhì)異常平衡和線粒體功能障礙有影響。

因此，要探索AD的起始和起源問題，就要搞清楚衰老中相關(guān)蛋白的相互作用失調(diào)和不平衡的原因。蛋白的過度表達(dá)和減少很可能是其相關(guān)基因的突變介導(dǎo)的。目前，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，APP、PSEN1、PSEN2、ApoE、Tau等基因的突變，都會導(dǎo)致β淀粉樣蛋白的堆積。最近，GWAS發(fā)現(xiàn)的AD易感基因?qū)τ谔剿鰽D的發(fā)病機(jī)制存在很大的研究意義。因此，基于基因水平對AD的研究，從遺傳因素和防御機(jī)制兩個(gè)方面出發(fā)，可能是AD治療的突破口。

3.3構(gòu)建新型的AD藥物篩選模型AD是一種復(fù)雜的神經(jīng)退行性疾病，受機(jī)體和環(huán)境各個(gè)方面的影響。傳統(tǒng)的AD細(xì)胞模型和動物模型只能單一地表現(xiàn)AD的1個(gè)或幾個(gè)癥狀，并不能代表AD患者的所有病程。通過APP/PS1小鼠模型篩選的治療AD的藥物在動物模型上存在很好的療效，然而，在臨床試驗(yàn)階段發(fā)現(xiàn)對AD患者并沒有治療作用。鑒于無法創(chuàng)造良好的AD模型，一部分科學(xué)家轉(zhuǎn)向了神經(jīng)環(huán)路調(diào)控的方向，以期通過改善神經(jīng)環(huán)路障礙治愈AD。因此，開發(fā)能夠完全模擬AD患者病理過程的動物模型在AD藥物篩選中至關(guān)重要。

現(xiàn)有的AD動物模型主要是嚙齒類大鼠或小鼠模型。但是AD涉及的是較高的認(rèn)知功能損害，不管是嚙齒類動物，還是兔子和犬，都不能完全模擬。因此，通過對非人靈長類動物的研究，基于人類與非人靈長類動物的大腦在功能網(wǎng)絡(luò)的整體結(jié)構(gòu)和組成方面的相似性，開發(fā)相應(yīng)的AD動物模型，可以克服現(xiàn)有動物模型不能完全模擬AD患者所有病程的困境。

3.4早期診斷可能是AD藥物研發(fā)的主要方向在過去的幾十年中，超過50個(gè)候選藥物順利通過Ⅱ期臨床試驗(yàn)，但均在Ⅲ期試驗(yàn)中失敗。大多數(shù)的候選藥物都是以不同形式的β淀粉樣蛋白作為靶點(diǎn)，以期清除斑塊或組織淀粉樣蛋白的異常聚集。這些試驗(yàn)的失敗在改變?nèi)藗儗D認(rèn)識的同時(shí)，也改變了AD藥物的研究目的。既然我們不能讓受損的神經(jīng)突觸恢復(fù)原樣，那么我們下一步研發(fā)的方向就應(yīng)該是早期診斷。

4 小結(jié)

綜上所述，人口老齡化是全世界無法回避的事實(shí)， AD等老年性疾病引發(fā)的社會問題已然非常嚴(yán)峻，但合理有效的臨床藥物依然空缺。近期多項(xiàng)AD臨床試驗(yàn)失敗的部分原因是由于在AD的晚期階段，藥物干預(yù)不能逆轉(zhuǎn)神經(jīng)突觸的修復(fù)。另一方面，鑒于AD的多靶點(diǎn)性，AD的機(jī)制目前尚不明確，現(xiàn)有的模擬AD的動物模型尚不完善，AD藥物研發(fā)近年來一直停滯不前。在度過很短的茫然期后，對于AD基礎(chǔ)研究空前高漲： AD 易感基因的預(yù)測，早期標(biāo)志物的尋找，神經(jīng)環(huán)路的研究，生活習(xí)慣、飲食、休息節(jié)律等的調(diào)控，阮病毒樣傳播方式的求證，外泌體的研究，新的動物模型的尋找，甚至光刺激的參與等，都取得了一定的進(jìn)展。AD 作為復(fù)雜的神經(jīng)退行性疾病，其本身體現(xiàn)的即為一個(gè)多靶點(diǎn)效應(yīng)。因此，按照現(xiàn)在單一靶點(diǎn)治療的模式可能事倍功半，今后對于AD的藥物研發(fā)的方向必然是多學(xué)科的結(jié)合和交流才能產(chǎn)生突破性的進(jìn)展。