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題圖 | Pixabay
撰文 | 宋文法
癡呆癥,是一種進行性中樞神經系統疾病,是導致全球死亡的第七大原因。阿爾茨海默病(AD)占所有癡呆病例的近70%,其核心病理特征是β-淀粉樣蛋白(Aβ)在大腦中異常積聚,以及tau蛋白過度磷酸化形成神經纖維纏結,目前尚無治愈方法。
傳統的研究往往聚焦于神經元本身,實際上,血腦屏障(BBB)功能障礙不僅是AD的后果,也是AD的的驅動因素。一直以來,傳統療法將BBB視為藥物遞送的障礙,而忽視了修復BBB的本質。
LRP1(低密度脂蛋白受體相關蛋白1),是BBB清除Aβ的關鍵受體,被稱為將Aβ從大腦搬運至血液的"搬運工。然而,其表達水平隨年齡增長而下降,在AD患者和動物模型中,其水平幾近消失。此外,LRP1與親和力不同的Aβ結合時,其命運也截然不同。
近日,四川大學華西醫院研究團隊在"Signal Transduction and Targeted Therapy"(STTT)期刊上發表了一篇題為" Rapid amyloid-β clearance and cognitive recovery through multivalent modulation of blood-brain barrier transport "的研究論文。
研究團隊成功發出一種新型納米藥物:A40-POs,其能夠精準調控LRP1的分子運輸能力,高效清除大腦中Aβ。
在動物模型中,單次注射2小時后,清除了大腦中近45%的Aβ,并持續恢復認知功能長達6個月。
這項研究首次將BBB作為治療靶點,主動修復其已失調的運輸系統,為AD治療提供了新的藥物設計范式。
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圖:論文截圖
LRP1是清除大腦中Aβ的關鍵受體。既往的研究顯示,LRP1介導的運輸路徑受其與Aβ的親和力影響。當其遇到高親和力的Aβ時,會通過一系列途徑導向溶酶體降解,導致LRP1受體耗竭,清除Aβ能力大幅下降;當遇到中等親和力的Aβ時,會通過PACSIN2蛋白形成管狀載體,繞過降解途徑,實現快速、無損的跨BBB運輸,從而高效清除Aβ,并維持LRP1水平。
基于以上發現,在這項研究中,研究團隊設計了一種名為A40-POs的新型納米藥物,調控LRP1受體進入PACSIN2介導的跨細胞運輸途徑,模擬與中等親和Aβ作用時的運輸特性,將LRP1-Aβ結合物直接運出大腦,避免進入降解途徑,實現高效、快速的Aβ從腦到血液的清除。
在AD小鼠模型中,單次注射A40-POs兩小時后發現,小鼠大腦中Aβ水平下降了45%,血漿Aβ水平上升了8倍,這表明大腦中Aβ被有效運出。
通過PET-CT影像證實,大腦中Aβ斑塊顯著減少。3D成像進一步顯示,A40-POs注射后,大腦中Aβ減少了41%。
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A40-POs治療可降低小鼠大腦中Aβ(圖:論文截圖)
此外,A40-POs治療還恢復了血腦屏障功能,治療后LRP1與內皮細胞標志物CD31的共定位恢復至正常水平,同時PACSIN2表達上升,而促進降解的途徑表達下降,恢復血管內皮細胞功能,從源頭上逆轉AD相關的血管功能障礙。
值得注意的是,A40-POs治療帶來了持久認知改善,治療后小鼠的空間學習和記憶能力顯著提升,恢復至健康小鼠水平,且在治療后6個月時仍保持優異的認知表現,表明治療效果能持續至少6個月。
研究指出,這項研究首次提出“修復BBB運輸功能”而非“僅穿透屏障”的治療理念,不僅為AD治療提供了新的藥物設計范式,也證實了血腦屏障是一個可修復的治療靶點。
從臨床意義上講,與抗Aβ抗體治療相比,A40-POs具有三大優勢:起效極快、療效持久、不消耗受體。
總之,結果表明,A40-POs能在極短的時間內大幅清除AD動物模型大腦中Aβ,并帶來了持久認知改善,以及恢復血腦屏障功能,結果為AD的治療提供了「標本兼治」的全新解決方案,也提供了新的藥物設計范式。
參考文獻:
https://doi.org/10.1038/s41392-025-02426-1
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