王鑫（左）與團(tuán)隊(duì)成員在實(shí)驗(yàn)室里討論。 受訪者供圖

(相關(guān)資料圖)

在全球范圍內(nèi)，每3秒就會(huì)新增一名阿爾茨海默病患者；而在我國(guó)，阿爾茨海默病患者已約有1000萬(wàn)人。這種病俗稱“老年癡呆”，表現(xiàn)之一是認(rèn)知障礙，患者也被稱為“困在時(shí)間里”的人。

100多年來(lái)，科學(xué)界和醫(yī)學(xué)界持續(xù)尋找阿爾茨海默病的有效療法，但由于療效、副作用和其他挑戰(zhàn)，研究進(jìn)展并非一帆風(fēng)順。

如何解救“困在時(shí)間里”的人？近日，廈門大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所、細(xì)胞應(yīng)激生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王鑫教授團(tuán)隊(duì)，在權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·神經(jīng)科學(xué)》上發(fā)表了他們研究的最新成果，提出了阿爾茨海默病的治療新靶點(diǎn)β2-微球蛋白。

此前，在今年3月，王鑫團(tuán)隊(duì)在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》上發(fā)表研究論文，提出β2-微球蛋白可能參與唐氏綜合征等多種認(rèn)知障礙疾病的發(fā)生發(fā)展。

團(tuán)隊(duì)的一系列研究，為破解阿爾茨海默病療法的理論謎團(tuán)帶來(lái)了曙光。

被“忽略”的β2-微球蛋白

王鑫團(tuán)隊(duì)的新發(fā)現(xiàn)，要從唐氏綜合征的研究說(shuō)起。

β-淀粉樣蛋白在腦內(nèi)堆積，被認(rèn)為是導(dǎo)致阿爾茨海默病的主要病因。而學(xué)術(shù)界早已確認(rèn)，唐氏綜合征患者隨著年齡的增加，患阿爾茨海默病的概率比一般人群高得多。

研究表明，唐氏綜合征患者的細(xì)胞中多了一條21號(hào)染色體，該染色體上正好有負(fù)責(zé)生成淀粉樣蛋白的基因。

“唐氏綜合征患者到40歲時(shí)，大腦就會(huì)和阿爾茨海默病患者的大腦非常相似，比如出現(xiàn)淀粉樣斑塊；到了60歲，近75%的唐氏患者最終發(fā)展成了阿爾茨海默病。”王鑫說(shuō)。

在海外留學(xué)時(shí)，王鑫便對(duì)唐氏綜合征的致病機(jī)制有了研究興趣。2015年，他回國(guó)建立實(shí)驗(yàn)室，專注于解析唐氏綜合征和阿爾茨海默病之間千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。2017年，王鑫團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)對(duì)唐氏綜合征至關(guān)重要的病理因子——β2-微球蛋白。2018年，團(tuán)隊(duì)“兵分兩路”，一隊(duì)繼續(xù)解析β2-微球蛋白在唐氏綜合征中的作用，另一隊(duì)則同步開(kāi)展了β2-微球蛋白對(duì)阿爾茨海默病的致病機(jī)理研究。

有此思路，亦是因?yàn)榻?0年來(lái)，靶向清除β-淀粉樣蛋白的藥物研發(fā)，失敗率驚人，促使王鑫嘗試尋找其他的替代靶點(diǎn)，而對(duì)唐氏綜合征的研究給了他很多靈感。當(dāng)王鑫檢索β2-微球蛋白的信息時(shí)，吃驚地發(fā)現(xiàn)，這竟然也是一種淀粉樣蛋白。

β2-微球蛋白被忽略，可能是因?yàn)樗ǔＴ诖竽X之外的疾病被提及，如肝炎、腎炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和免疫性疾病等。“大家并沒(méi)有意識(shí)到，在大腦中，β2-微球蛋白也是個(gè)潛在的阿爾茨海默病‘參與者’。”王鑫解釋道。

這是一條全新的賽道。“β2-微球蛋白或許是繼β-淀粉樣蛋白后，尋找阿爾茨海默病的治療方案的關(guān)鍵切入點(diǎn)。”王鑫希望，通過(guò)挖掘唐氏綜合征致病機(jī)理這個(gè)“寶藏”，從中找到可能同時(shí)治療兩種疾病的方法。

小鼠的“水迷宮”實(shí)驗(yàn)

β-淀粉樣蛋白和β2-微球蛋白均是阿爾茨海默病的關(guān)鍵因素，但摸清二者之間的關(guān)聯(lián)性，卻讓王鑫團(tuán)隊(duì)苦惱了兩年多時(shí)間。

剛開(kāi)始，他們也走了不少?gòu)澛贰Ｔ诎柎暮Ｄ∧Ｐ托∈竽X中，β2-微球蛋白是否僅僅增加了淀粉樣蛋白斑塊？類似這樣的實(shí)驗(yàn)，王鑫團(tuán)隊(duì)在小鼠身上做了一輪又一輪。

直到2021年，機(jī)械性的實(shí)驗(yàn)令王鑫如夢(mèng)初醒：或許，β2-微球蛋白并非只是簡(jiǎn)單增加腦中β-淀粉樣蛋白含量，而是二者“共謀”，如同“腦海中的橡皮擦”一樣，擦除了記憶……

實(shí)驗(yàn)室里，小鼠給了他們振奮人心的答案。

兩組小鼠在“水迷宮”里接受“考題”——它們被放置在水中，需要自行找到水面上的平臺(tái)休憩。游泳對(duì)它們而言原本并非難事，健康的小鼠經(jīng)過(guò)訓(xùn)練，能夠根據(jù)顯眼的標(biāo)志找到相對(duì)應(yīng)的平臺(tái)。

實(shí)驗(yàn)中，一組小鼠的腦里被去除了β2-微球蛋白，另一組則是正常小鼠。當(dāng)注射β-淀粉樣蛋白到小鼠腦中后，前者的學(xué)習(xí)記憶不受影響，后者卻找不到上岸的路了！

“這意味著，β-淀粉樣蛋白和β2-微球蛋白的結(jié)合，產(chǎn)生了非常強(qiáng)的神經(jīng)毒性。”王鑫說(shuō)。

而患有阿爾茲海默病的模型小鼠，因?yàn)閷W(xué)習(xí)記憶缺陷，無(wú)論經(jīng)過(guò)多久的訓(xùn)練，都無(wú)法上岸，即無(wú)法通過(guò)行為學(xué)測(cè)試。

因此，王鑫團(tuán)隊(duì)又開(kāi)展了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：通過(guò)靜脈注射抗體藥物，清除阿爾茲海默病模型小鼠血液中的β2-微球蛋白，患病小鼠也能達(dá)到普通小鼠的學(xué)習(xí)記憶水平，終于自行上岸了！

“也就是說(shuō)，之前我們都以為，淀粉樣蛋白產(chǎn)生神經(jīng)毒性是β-淀粉樣蛋白的‘獨(dú)角戲’，實(shí)際上是β-淀粉樣蛋白和β2-微球蛋白的‘雙人舞’！”王鑫說(shuō)。

對(duì)抗“腦海中的橡皮擦”

小鼠的“水迷宮”實(shí)驗(yàn)，是王鑫團(tuán)隊(duì)從行為學(xué)得到的證據(jù)。團(tuán)隊(duì)還從病理學(xué)、分子與細(xì)胞生物學(xué)等層面，全面研究了β2-微球蛋白在阿爾茨海默病中的功能。

團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，接受靜脈注射較少量抗體藥物的小鼠，其腦內(nèi)淀粉樣斑塊顯著減少；不僅如此，它們的神經(jīng)突觸鏈接強(qiáng)度顯著增加了。“突觸是神經(jīng)細(xì)胞間聯(lián)絡(luò)的橋梁，數(shù)量愈多代表神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接愈緊密，愈不容易失智。”王鑫說(shuō)。

長(zhǎng)期以來(lái)，學(xué)術(shù)界和制藥企業(yè)僅針對(duì)β-淀粉樣蛋白展開(kāi)了海量的研究，而β-淀粉樣蛋白幾乎只存在于腦部。“為防止有害物質(zhì)從血液中進(jìn)入大腦，人腦中有一種特殊的膜狀結(jié)構(gòu)叫‘血腦屏障’，如同‘護(hù)城河’，把大分子藥物（如抗體）牢牢擋在外面。”王鑫說(shuō)，要想腦部藥物達(dá)到治療濃度，通常需要加大用藥劑量。

但大劑量抗體注射，一方面為患者帶來(lái)昂貴的治療費(fèi)用，另一方面也會(huì)引發(fā)腦炎和腦出血等嚴(yán)重不良反應(yīng)。

β2-微球蛋白則不然，它可以在血液和腦部之間“穿梭自如”，清除它不必再大費(fèi)周章。只需要清除血液中的β2-微球蛋白，就可以達(dá)到作用于腦部的目的，避免了更多不良反應(yīng)。

“β2-微球蛋白是我們免疫系統(tǒng)中一個(gè)很重要的蛋白，不能只是簡(jiǎn)單清除掉。”王鑫團(tuán)隊(duì)還在繼續(xù)努力，試圖在不影響免疫功能的情況下，尋找干擾β-淀粉樣蛋白與β2-微球蛋白結(jié)合的方法，達(dá)到安全治療的目的。

值得一提的是，王鑫團(tuán)隊(duì)的這一發(fā)現(xiàn)，重新檢視了淀粉樣蛋白學(xué)說(shuō)，并對(duì)β-淀粉樣蛋白的神經(jīng)毒性理論作出了重要的補(bǔ)充。

“就好像頭痛不一定醫(yī)頭，遠(yuǎn)水也可以救近火。”王鑫說(shuō)。（記者 林霞）