Nat Medicine重磅綜述:阿爾茨海默癥的新興診斷和治療方法
自20世紀(jì)初以來,醫(yī)學(xué)和公共衛(wèi)生進(jìn)步導(dǎo)致全球老齡化。到2030年,六分之一人口將年過60,到2050年,60歲以上人數(shù)將翻番。與老齡化相關(guān)的非傳染性疾病,如AD,是全球第七大死因和醫(yī)療費(fèi)用主要來源。治療阿爾茨海默病(AD)的認(rèn)知退化進(jìn)程難以解決,尚無有效干預(yù)。盡管存在困難,AD領(lǐng)域在病理學(xué)和生物學(xué)方面取得了重要進(jìn)展,為未來研究和干預(yù)提供了希望。
近日,Wade K. Self & David M. Holtzman 兩人發(fā)表綜述,梳理生物標(biāo)志物技術(shù)和治療進(jìn)展。液體生物標(biāo)志物和神經(jīng)成像可助病理分期,強(qiáng)調(diào)淀粉樣蛋白、tau和神經(jīng)炎癥作用。新靶點(diǎn)可能改變疾病機(jī)制。這些最新發(fā)現(xiàn)或改變治療策略,造?;颊?。
他們的成果發(fā)表在最新一期的Nature Medicine雜志上,名為 “Emerging diagnostics and therapeutics for Alzheimer disease”
1. 病理生理學(xué)的生物標(biāo)志物
20世紀(jì)初,Alois Alzheimer、Oskar Fischer等人的歷史性化學(xué)觀察,揭示了理解AD病理的重要線索,如淀粉樣蛋白、tau蛋白、神經(jīng)炎癥、突觸/神經(jīng)元喪失和大腦萎縮。現(xiàn)在,我們知道異常淀粉樣蛋白沉積在AD開始前幾十年發(fā)生,而tau聚集和積累在認(rèn)知障礙前幾年。研究者已經(jīng)開發(fā)了生物標(biāo)志物技術(shù),如PET,來幫助診斷AD。然而,淀粉樣蛋白和tau相互作用的機(jī)制仍然是一個(gè)研究重點(diǎn) (圖1)。
圖1. 在阿爾茨海默病發(fā)病過程中導(dǎo)致神經(jīng)功能障礙和退化的機(jī)制
最近的研究使用神經(jīng)成像技術(shù)來測試淀粉樣蛋白和tau之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)它們與AD癥狀的發(fā)展密切相關(guān)。此外,神經(jīng)成像數(shù)據(jù)表明淀粉樣蛋白和tau在大腦中的相互作用方式有助于tau的傳播。這些研究為淀粉樣蛋白和tau相互作用提供了新的機(jī)械見解。
液體生物標(biāo)志物,如血液和腦脊液中的Aβ、tau、神經(jīng)炎癥蛋白和神經(jīng)元功能障礙標(biāo)志物,成為檢測AD病理的敏感工具 (圖2)。血漿中Aβ42/Aβ40比率和pTau等生物標(biāo)志物表現(xiàn)出在AD早期診斷和預(yù)測認(rèn)知衰退方面的潛力。然而,血漿中特定tau物種的檢測仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。
圖2. 用液體生物標(biāo)志物分期阿爾茨海默病病理生理學(xué)
最后,神經(jīng)炎癥生物標(biāo)志物如GFAP在腦脊液中可檢測,但在血漿中檢測較少。小膠質(zhì)細(xì)胞特異性液體生物標(biāo)志物的開發(fā)仍然需要,以便檢測AD相關(guān)的病理過程。細(xì)胞測定的生物標(biāo)志物也提供了新的可能性,以更好地理解AD的免疫系統(tǒng)反應(yīng)。
總的來說,流體生物標(biāo)志物為AD診斷和預(yù)后提供了希望,但在廣泛臨床實(shí)踐中的應(yīng)用仍然有挑戰(zhàn)。未來的研究需要評估這些生物標(biāo)志物的可推廣性和診斷性能,并繼續(xù)開發(fā)新的方法,以更好地理解AD的病理生理學(xué)。
2. 治療學(xué)
抗Aβ被動(dòng)免疫療法的第2和第3階段臨床試驗(yàn)結(jié)果標(biāo)志著阿爾茨海默病治療的新時(shí)代。抗Aβ抗體如lecanemab和donanemab的臨床益處為減緩認(rèn)知衰退提供了希望,但安全性仍需深入研究。抗Aβ療法引發(fā)了對淀粉樣蛋白斑塊去除作為預(yù)防策略的興趣,而抗tau和抗炎策略也顯示了治療潛力。
淀粉樣蛋白的治療研究為我們提供了寶貴經(jīng)驗(yàn),但一些抗體未能改善認(rèn)知功能。長期隨訪研究仍然需要確認(rèn)治療效果和安全性??沟矸蹣拥鞍庄煼ㄒl(fā)了安全問題,如ARIA和腦內(nèi)出血。未來的研究可能需要尋求更安全的治療方法。
在有癥狀的AD患者中,抗淀粉樣蛋白治療可能減緩認(rèn)知衰退,支持在臨床前階段進(jìn)行預(yù)防試驗(yàn)。盡管tau代表一個(gè)有吸引力的治療目標(biāo),但目前尚未在臨床前或早期AD中表現(xiàn)出明顯療效。抗tau治療策略需要進(jìn)一步改進(jìn),以靶向致病形式的tau。目前尚需更多研究來驗(yàn)證抗tau治療的有效性。
當(dāng)前的AD臨床試驗(yàn)旨在治療神經(jīng)炎癥,但其復(fù)雜性和多細(xì)胞互動(dòng)使得分子靶點(diǎn)具有挑戰(zhàn)性。單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)揭示了對AD病理學(xué)有反應(yīng)的異質(zhì)小膠質(zhì)細(xì)胞。TREM2是一個(gè)控制微膠質(zhì)狀態(tài)的分子,其激活可能在不同AD階段緩解或加劇病理機(jī)制。另一個(gè)潛在的治療靶點(diǎn)是APOE,它在淀粉樣蛋白和tau介導(dǎo)的神經(jīng)炎癥中發(fā)揮作用。外周免疫系統(tǒng)成分也成為治療靶點(diǎn),例如改善腦膜淋巴功能、調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞的相互作用,以及影響腸道微生物群。
最近的病理和生物學(xué)發(fā)現(xiàn)為生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)提供了額外的機(jī)會(huì),這些機(jī)會(huì)與淀粉樣蛋白、tau和神經(jīng)炎癥分離或相互作用(圖3)。這些病理可能獨(dú)立地導(dǎo)致認(rèn)知下降,并與當(dāng)前治療策略協(xié)同作用。生物標(biāo)志物的發(fā)展和治療靶點(diǎn)需要繼續(xù)研究,以改進(jìn)AD治療策略。遺傳和生活方式因素對AD風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生影響,這些因素可能與AD共享機(jī)制。繼續(xù)研究細(xì)胞功能障礙的機(jī)制將有助于識(shí)別新的治療靶點(diǎn),改進(jìn)未來的治療策略,以改變AD的多細(xì)胞疾病病理學(xué)。
圖3. 淀粉樣蛋白和tau以外的病理生理學(xué)
總結(jié)
疾病病理學(xué)液體生物標(biāo)志物突破及l(fā)ecanemab 和donanemab的臨床效果代表科學(xué)家30年努力,但解決AD的最佳策略仍挑戰(zhàn)重重。臨床AD診斷類似晚期癌癥,還需改善生活質(zhì)量??茖W(xué)家和臨床醫(yī)生依然還需要在這條道路上繼續(xù)努力!