朱 杰，張 釗，董一筱，陳乃宏

(1.中國(guó)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(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所生化工程國(guó)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(guó)作為一個(gè)人口大國(guó)，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(lái)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(shuō)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(duì)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(guò)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(jìng)爭(zhēng)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(guò)度磷酸化是AD發(fā)展的主要原因。隨著針對(duì)清除β淀粉蛋白藥物研發(fā)的失敗，一些新的關(guān)于A(yíng)D發(fā)病機(jī)制的科學(xué)研究也在開(kāi)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(kāi)辟了新的方向。

1.1臨床一線(xiàn)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(guò)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(shuō)。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(lèi)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(duì)于晚期患者并沒(méi)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(lèi)藥物。該類(lèi)藥物可以通過(guò)抑制鈣離子長(zhǎng)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(guò)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(duì)中、重度AD患者療效不確切。

1.2β淀粉樣蛋白級(jí)聯(lián)假說(shuō)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(huì)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(jí)聯(lián)假說(shuō)。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(lái)，針對(duì)這一理論開(kāi)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(jí)聯(lián)假說(shuō)致病機(jī)制的基礎(chǔ)上，通過(guò)免疫方式定點(diǎn)靶向清除腦內(nèi)過(guò)量的β淀粉樣蛋白。

1.2.1通過(guò)活性疫苗刺激免疫系統(tǒng)的主動(dòng)免疫 主動(dòng)免疫的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)短期給藥刺激，產(chǎn)生長(zhǎng)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(dòng)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A(yíng)N1792的副作用，目前的主動(dòng)免疫藥物主要通過(guò)靶向β淀粉樣蛋白片段的方式，來(lái)降低副作用。主動(dòng)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A(yíng)D的預(yù)防研究。目前，進(jìn)行臨床試驗(yàn)的主要主動(dòng)免疫藥物總結(jié)見(jiàn)Tab1[4-5]。

Tab 1 Major active immune drugs

Tab 2 Major passive immune drugs

1.2.2通過(guò)外源性抗體清除β淀粉樣蛋白的被動(dòng)免疫 與主動(dòng)免疫相比，被動(dòng)免疫具有確保一致的抗體滴度和通過(guò)停止給藥來(lái)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(huì)給使用的患者造成很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。在過(guò)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(xiàn)索。

1.3Tau蛋白異常聚集相關(guān)學(xué)說(shuō)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(huì)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(guò)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(guò)度磷酸化后，會(huì)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(huì)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A(yíng)D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(duì)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(guò)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(méi)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A(yíng)D病理過(guò)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(guò)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?cè)趯?duì)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(guò)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(guò)表達(dá)人源β淀粉樣蛋白的年輕小鼠后，會(huì)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(duì)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(méi)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(shuō)從β淀粉樣蛋白級(jí)聯(lián)假說(shuō)提出后，人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了大量的AD易感基因。通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)開(kāi)發(fā)的過(guò)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?。最近，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(jiàn)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(méi)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(huì)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(huì)通過(guò)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(guò)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(wú)關(guān)的凋亡過(guò)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(huì)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(guò)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(guò)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(duì)于CASS4與AD關(guān)系的研究較少。通過(guò)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(jí)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(chēng)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(huì)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(hào)傳導(dǎo)，并可能作為化學(xué)感受器。

2.2.8MEF2C 該基因座對(duì)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(shù)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(jiàn)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(dòng)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(zhǎng)。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(huì)影響神經(jīng)元功能，如神經(jīng)突起增生和軸突發(fā)芽通過(guò)改變細(xì)胞骨架蛋白的表達(dá)，會(huì)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(dòng)子，這可能會(huì)通過(guò)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(píng)分量表評(píng)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(huì)改善一般人群的認(rèn)知，甚至對(duì)于A(yíng)D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(hào)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(hào)中間體，以及調(diào)節(jié)神經(jīng)元活性的下游信號(hào)。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(guò)程。這些數(shù)據(jù)表明，PTK2B作為T(mén)au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(duì)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?chē)杓?xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)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(duì)β淀粉樣蛋白的清除作用是通過(guò)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(huì)導(dǎo)致TLR4的慢性暴露，進(jìn)而導(dǎo)致TLR信號(hào)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A(yíng)D小鼠模型中，過(guò)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(huì)過(guò)度修剪突觸，造成突觸丟失。

小膠質(zhì)細(xì)胞在A(yíng)D的發(fā)展過(guò)程中存在雙重作用：一方面，小膠質(zhì)細(xì)胞通過(guò)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(guò)度活化，會(huì)增加如TNF-α、IL-1β等促炎因子的釋放，反而對(duì)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(kāi)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(duì)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(lèi)，生物鐘都控制著生命體的日常生命活動(dòng)。生物體在睡眠、飲食、生殖、交配、躲避危險(xiǎn)等生理活動(dòng)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(lái)越多的證據(jù)表明，睡眠障礙可能更早于A(yíng)D早期出現(xiàn)的認(rèn)知功能障礙。

目前，對(duì)于睡眠和晝夜節(jié)律失常的治療主要通過(guò)改善睡眠質(zhì)量和正常化睡眠的治療方法。最近，經(jīng)美國(guó)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(guò)改善睡眠質(zhì)量和晝夜節(jié)律時(shí)間，可以對(duì)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(duì)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(huì)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(guò)40赫茲γ射線(xiàn)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(xiàn)在Tau蛋白過(guò)表達(dá)的小鼠模型中也可以降低Tau的水平。

特定的γ射線(xiàn)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(duì)β淀粉樣蛋白的清除速率，增加其對(duì)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(xiàn)是對(duì)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(duì)于γ射線(xiàn)的研究還處于動(dòng)物模型階段，對(duì)人類(lèi)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(guò)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(duì)健康和疾病有重要的作用。外泌體在A(yíng)D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(shì)

3.1β淀粉樣蛋白級(jí)聯(lián)假說(shuō)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(shuō)。另外，大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和動(dòng)物模型都可以證明這一假說(shuō)的成立。該假說(shuō)已經(jīng)是AD發(fā)病機(jī)制的主導(dǎo)假說(shuō)，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(guò)程中主要的病理特性，但不是其致病因子。另外，越來(lái)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(duì)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(jí)聯(lián)假說(shuō)在得到綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持的同時(shí)，也要面對(duì)新的挑戰(zhàn)。

3.2AD易感基因是AD發(fā)病機(jī)制的突破口A(yíng)D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(guān)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(huì)對(duì)蛋白質(zhì)異常平衡和線(xiàn)粒體功能障礙有影響。

因此，要探索AD的起始和起源問(wèn)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(guò)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(huì)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(duì)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(dòng)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(guò)APP/PS1小鼠模型篩選的治療AD的藥物在動(dòng)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(duì)AD患者并沒(méi)有治療作用。鑒于無(wú)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(guò)改善神經(jīng)環(huán)路障礙治愈AD。因此，開(kāi)發(fā)能夠完全模擬AD患者病理過(guò)程的動(dòng)物模型在A(yíng)D藥物篩選中至關(guān)重要。

現(xiàn)有的AD動(dòng)物模型主要是嚙齒類(lèi)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(lèi)動(dòng)物，還是兔子和犬，都不能完全模擬。因此，通過(guò)對(duì)非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的研究，基于人類(lèi)與非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)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(kāi)發(fā)相應(yīng)的AD動(dòng)物模型，可以克服現(xiàn)有動(dòng)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(guò)去的幾十年中，超過(guò)50個(gè)候選藥物順利通過(guò)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?duì)AD認(rèn)識(shí)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(wú)法回避的事實(shí)， AD等老年性疾病引發(fā)的社會(huì)問(wèn)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A(yíng)D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A(yíng)D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(dòng)物模型尚不完善，AD藥物研發(fā)近年來(lái)一直停滯不前。在度過(guò)很短的茫然期后，對(duì)于A(yíng)D基礎(chǔ)研究空前高漲： AD 易感基因的預(yù)測(cè)，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(dòng)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(duì)于A(yíng)D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。