國(guó)慶假期期間,萬(wàn)眾矚目的2025年諾貝爾獎(jiǎng)自然科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)陸續(xù)揭曉。在一個(gè)多世紀(jì)的歷程中,諾貝爾獎(jiǎng)表彰了前沿科學(xué)的無(wú)數(shù)突破,也見(jiàn)證了大量科學(xué)進(jìn)展進(jìn)入臨床,改變了疾病治療的格局。今天我們就將從1997年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主Stanley Prusiner的故事出發(fā)——這位“固執(zhí)”的科學(xué)家在學(xué)術(shù)生涯陷入絕境時(shí),以一項(xiàng)大膽的科學(xué)發(fā)現(xiàn)改變了自己的命運(yùn),也改寫(xiě)了科學(xué)界對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)疾病的認(rèn)知。
學(xué)術(shù)絕境中的堅(jiān)持
1980年前后,加州大學(xué)舊金山分校(UCSF)精神病學(xué)助理教授Stanley Prusiner的學(xué)術(shù)生涯陷入了絕境。當(dāng)時(shí),Prusiner教授已經(jīng)與一類(lèi)離奇疾病的致病機(jī)制“死磕”數(shù)年,卻遲遲沒(méi)有得到預(yù)期之中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。此時(shí)的他收到了霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所(HHMI)不再續(xù)簽研究資助的通知,因?yàn)樗难芯勘徽J(rèn)為“不切實(shí)際且缺乏明確的前景”。禍不單行,在UCSF,系主任也告訴他可能將無(wú)法獲得終身教職。
對(duì)于一名學(xué)者,失去資金與職位幾乎宣判了學(xué)術(shù)生涯的“死刑”。而令Prusiner教授陷入窘境的研究課題,要從他在1972年接診的一位患者說(shuō)起。
那一年,Prusiner開(kāi)始在UCSF神經(jīng)內(nèi)科擔(dān)任住院醫(yī)師。兩個(gè)月后,他接診了一位患有罕見(jiàn)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病——克雅病(Creutzfeldt–Jakob disease,CJD)的女性患者。這位患者在短短幾個(gè)月內(nèi)失去了記憶、語(yǔ)言和行動(dòng)能力,最終陷入昏迷直至死亡。患者病情進(jìn)展的速度深深震撼了Prusiner,也激發(fā)了他探索病原體的興趣。
當(dāng)時(shí),克雅病的真正病因尚未確定,有科學(xué)家認(rèn)為這是一種“慢病毒”感染。閱讀了大量文獻(xiàn)后, Prusiner教授在1974年建立實(shí)驗(yàn)室,從一種感染羊的類(lèi)似疾病——羊瘙癢病開(kāi)始研究。最初,Prusiner教授起初也沿著傳統(tǒng)的研究路徑,試圖分離出病原體中的核酸。但隨著實(shí)驗(yàn)的推進(jìn),令人費(fèi)解的現(xiàn)象出現(xiàn)了:無(wú)論是用高溫、強(qiáng)紫外線(xiàn)還是核酸酶處理病原體樣本,其致病性依然存在。要知道,無(wú)論是DNA還是RNA,在這種極端條件下早該被徹底滅活了。
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圖片來(lái)源:123RF
陷入僵局時(shí),Prusiner教授轉(zhuǎn)向了一個(gè)激進(jìn)的理論:這種傳染源中或許根本沒(méi)有核酸。Prusiner教授認(rèn)為,如果導(dǎo)致這類(lèi)疾病的是一種構(gòu)象異常的特殊蛋白質(zhì),上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果就能解釋得通了。這種蛋白質(zhì)不依賴(lài)核酸,不會(huì)被常規(guī)滅活手段破壞,卻能誘導(dǎo)正常蛋白改變構(gòu)象,如同病毒般傳播擴(kuò)散。這個(gè)想法在當(dāng)時(shí)堪稱(chēng)異端,因?yàn)楦鶕?jù)“中心法則”,遺傳信息必須依賴(lài)核酸傳遞,蛋白質(zhì)本身無(wú)法進(jìn)行自我復(fù)制。
接下來(lái)的幾年,Prusiner教授一直在尋找證據(jù),期間他還遭遇了資金與職位的巨大危機(jī)。好在,他在幾位同事的支持下度過(guò)了這段艱難時(shí)期。隨著越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn),一項(xiàng)顛覆性的發(fā)現(xiàn)正在醞釀。
十年堅(jiān)持顛覆認(rèn)知
在開(kāi)始關(guān)注克雅病的整整十年后,Prusiner教授團(tuán)隊(duì)在1982年的《科學(xué)》期刊上發(fā)表了一篇影響深遠(yuǎn)的論文。多年的實(shí)驗(yàn)表明,導(dǎo)致羊瘙癢病的傳染性病原體由單一蛋白質(zhì)組成,Prusiner教授在論文中將這種蛋白質(zhì)命名為朊病毒(prion),這個(gè)詞源于“蛋白質(zhì)感染性顆粒”(proteinaceous infectious particle)的縮寫(xiě)。
研究指出,朊病毒蛋白可以折疊成兩種不同的構(gòu)象:既有正常構(gòu)象(PrPc),也有導(dǎo)致疾病的異常構(gòu)象(PrPSc)。致病的朊病毒極其穩(wěn)定,它們可以在體內(nèi)潛伏數(shù)年,然后引發(fā)連鎖反應(yīng),將正常的朊病毒蛋白轉(zhuǎn)化為致病的構(gòu)象,最終導(dǎo)致腦組織破壞。
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這篇作者欄只有Prusiner教授一人的論文一經(jīng)發(fā)表就引起了軒然大波,大多數(shù)人無(wú)法接受蛋白質(zhì)能獨(dú)立傳播的觀(guān)念。但Prusiner教授清楚,他手里的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)無(wú)懈可擊。最終,隨著更多重復(fù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果涌現(xiàn),朊病毒理論逐漸獲得廣泛接受。這篇論文不僅挽救Prusiner教授的學(xué)術(shù)生涯,令他獲得了UCSF的終身教職,更是改寫(xiě)了人類(lèi)對(duì)這類(lèi)神經(jīng)系統(tǒng)疾病的認(rèn)識(shí), 1991年,Prusiner教授再次在《科學(xué)》期刊發(fā)表論文,揭示了朊病毒的致病機(jī)制,闡明了羊瘙癢病以及人類(lèi)克雅病等朊病毒病的致病機(jī)制。
1997年,Prusiner教授迎來(lái)了科研生涯的高光時(shí)刻。這位曾經(jīng)面臨生涯危機(jī)的科學(xué)家,憑借敏銳的嗅覺(jué)以及長(zhǎng)達(dá)十年的堅(jiān)持,開(kāi)創(chuàng)性地發(fā)現(xiàn)了全新的致病因子朊病毒,這也讓他獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的認(rèn)可。更令人欣喜的是,Prusiner教授的這一發(fā)現(xiàn)不僅為羊瘙癢病、克雅病等朊病毒病提供了解釋?zhuān)€為阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病的研究帶來(lái)了全新視角。
啟發(fā)CNS疾病治療
早在1984年,Prusiner教授就在一篇NEJM的觀(guān)點(diǎn)文章中提出,在阿爾茨海默病患者大腦中,淀粉樣蛋白的堆積與致病性朊病毒聚集形成的結(jié)構(gòu)高度相似,提示兩種疾病的機(jī)制可能存在共通之處。
此后,隨著科學(xué)界對(duì)阿爾茨海默病、帕金森病等神經(jīng)退行性疾病致病機(jī)制的認(rèn)識(shí)深入,越來(lái)越多的證據(jù)顯示,在這些疾病患者的腦內(nèi),沉積的異常蛋白(如β-淀粉樣蛋白、tau蛋白、α-突觸核蛋白)都表現(xiàn)出類(lèi)似朊病毒的傳播特性。這些同樣會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤折疊的蛋白,也許不是傳統(tǒng)意義上的感染因子,卻同樣能在腦內(nèi)沿神經(jīng)環(huán)路擴(kuò)散,逐步“播種”病變。
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基于這些理論進(jìn)展,科學(xué)界開(kāi)始廣泛研究蛋白質(zhì)折疊失調(diào)如何導(dǎo)致神經(jīng)退行性病變,同時(shí),阻斷錯(cuò)誤折疊、抑制朊病毒樣傳播也為神經(jīng)退行性疾病的治療帶來(lái)了新思路。人們開(kāi)始意識(shí)到,治療神經(jīng)退行性疾病除了清除聚集物,還要考慮如何阻止這些錯(cuò)誤折疊蛋白在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的“播散”。因此,抑制蛋白聚集、阻斷種子傳播也成為了藥物研發(fā)的新方向,相關(guān)臨床轉(zhuǎn)化仍在探索中。
近年來(lái),在包括Prusiner教授在內(nèi)的眾多科學(xué)家的努力下,多種中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)疾病迎來(lái)了新療法。
CRDMO平臺(tái)賦能CNS疾病療法研發(fā)
作為醫(yī)藥創(chuàng)新的賦能者,藥明康德也一直在支持CNS疾病療法的開(kāi)發(fā),致力于通過(guò)獨(dú)特的一體化、端到端CRDMO模式,助力合作伙伴的新藥加速問(wèn)世。
例如,藥明康德生物學(xué)平臺(tái)體內(nèi)藥理學(xué)團(tuán)隊(duì)建立的中樞神經(jīng)平臺(tái),致力于包括阿爾茨海默病、帕金森病、焦慮抑郁、疼痛等多種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病在內(nèi)的臨床前動(dòng)物藥理藥效工作。此外,藥明康德DMPK平臺(tái)能夠快速、準(zhǔn)確、高效地對(duì)CNS藥物進(jìn)行全方位藥代動(dòng)力學(xué)相關(guān)評(píng)價(jià),篩選出具有良好的腦通透性及穩(wěn)定性的CNS候選藥物。根據(jù)早前公開(kāi)信息,該平臺(tái)已完成包括常規(guī)小分子、治療性蛋白、寡核苷酸等新分子實(shí)體類(lèi)型項(xiàng)目百余項(xiàng),成功助力全球客戶(hù)多個(gè)CNS藥物進(jìn)入臨床階段。
在一篇近期發(fā)表的論文中,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種高效、選擇性并且具有腦滲透性的炎癥小體抑制劑。開(kāi)發(fā)具有腦滲透性的特定炎癥小體抑制劑,對(duì)于帕金森病、阿爾茨海默病以及ALS的治療都具有潛在意義。論文指出,這款小分子可作為有價(jià)值的工具化合物,用于神經(jīng)炎癥疾病療法的后續(xù)研發(fā)。根據(jù)論文,藥明康德為該研究提供了賦能。
在科學(xué)創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)下,相信在CNS疾病領(lǐng)域,未來(lái)將有更多突破性療法問(wèn)世。藥明康德也將繼續(xù)助力全球合作伙伴加速新藥開(kāi)發(fā),早日實(shí)現(xiàn)“讓天下沒(méi)有難做的藥,難治的病”的愿景。
參考資料:
[1] Nobel Prize in Physiology or Medicine 1997. Retrieved on Sept 30, 2025 from https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1997/press-release/
[2] Stanley B. Prusiner Biographical. Retrieved on Sept 30, 2025 from https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1997/prusiner/biographical/
[3] Prusiner, S. B. (1982). Stanley B. Prusiner. Novel Proteinaceous Infectious Particles Cause Scrapie. Science. DOI: 10.1126/science.6801762
[4] Prusiner, S. B. (1991). Molecular biology of prion diseases. Science, 252, 1515–1522. https://doi.org/10.1126/science.1675487
[5] Prusiner, S. B. (1984). Some speculations about prions, amyloid, and Alzheimer’s disease. New England Journal of Medicine, 310(10), 661–663. https://doi.org/10.1056/NEJM198403083101021
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