根据阿尔茨海默病协会的最新估计,目前有超过700万65岁及以上的美国人患有阿尔茨海默病。随着疾病患病率的上升,研究识别疾病潜在机制以增强当前疗法的有效性并指导新治疗策略的需求也相应增加。
在这一努力的最前沿是芬伯格医学院(Feinberg)的研究人员,他们正在采取创新方法来解决治疗中的不足。其中一位研究人员是戴维·盖特(David Gate)博士,他是肯和露丝·戴维(Ken and Ruth Davee)神经病学系行为神经病学分部的助理教授,领导着芬伯格医学院新成立的艾布拉姆斯神经基因组学研究中心(Abrams Research Center on Neurogenomics)。盖特的研究旨在了解大脑和免疫系统如何交流,以及如何减轻阿尔茨海默病患者免疫系统的变化以帮助对抗疾病,这是过去十年阿尔茨海默病研究中日益重要的领域。
该中心于2024年秋季成立,隶属于芬伯格神经科学研究所(Feinberg Neuroscience Institute),其独特之处在于利用人工智能生成数据集,揭示受阿尔茨海默病影响的基因和细胞类型,这些发现可进一步阐明新的治疗靶点。该中心由吉姆和温迪·艾布拉姆斯(Jim and Wendy Abrams)及十一十一基金会(Eleven Eleven Foundation)支持成立。
"我们的使命是通过新型分析方法发现阿尔茨海默病的新生物学机制,"盖特表示。
盖特表示,合作是该中心的核心。该中心与美国及全球的研究机构合作,分析当前患有阿尔茨海默病的患者以及已故阿尔茨海默病患者的组织样本。
该中心还配备了最先进的实验室设备,包括首台空间转录组学机器CytAssist。根据盖特的说法,该中心生成的数据也广泛与阿尔茨海默病研究社区共享,这是该中心的首要任务。
"我们不会将这些数据据为己有。我们希望与世界分享,以便其他人能够利用这些重要数据集,"盖特说。
利用大脑免疫反应
2025年3月,盖特的团队发现,在接受过β-淀粉样蛋白免疫治疗的已故阿尔茨海默病患者的脑组织样本中,大脑的免疫细胞(称为小胶质细胞)清除了阿尔茨海默病的关键特征——β-淀粉样蛋白斑块。这些科学家使用空间转录组学技术识别组织样本内基因活性的空间位置,还发现这些小胶质细胞有助于促进更健康的脑环境。
他们发表在《自然医学》(Nature Medicine)杂志上的发现,可能帮助将阿尔茨海默病的治疗策略从清除斑块转向利用大脑的天然免疫反应。
"我们的研究极具创新性,因为我们难得有机会分析接受过靶向β-淀粉样蛋白药物治疗的最大规模阿尔茨海默病患者尸检脑组织队列之一,这些药物现已获得美国食品药品监督管理局(FDA)对阿尔茨海默病的批准,"作为该研究主要作者的神经病学研究助理教授林恩·范·奥尔斯特(Lynn van Olst)博士说。"这使我们能够研究决定为何某些个体对这些治疗反应良好并成功清除有毒β-淀粉样蛋白而其他个体则不然的大脑机制。我们发现脑免疫细胞在此过程中发挥关键作用,并确定了驱动这些差异的分子遗传因素。"
基于这些发现,盖特表示,他的团队将研究阿尔茨海默病患者对这些药物的免疫反应,以更好地理解为何某些患者对药物的反应优于其他人。
"这类研究非常复杂。对服用此类药物的患者进行研究非常困难,因此需要与我们密切合作的临床医生进行大量协作,"盖特说。"如果我们能够确定与病理清除相关的机制,并找到与对药物反应良好的人群相关的免疫细胞基因构成,那么也许有一天我们可以绕过整个药物过程,直接靶向这些特定细胞。"
精准定位治疗靶点与疾病风险
罗伯特·瓦萨(Robert Vassar)博士是戴维阿尔茨海默病研究教授(Davee Professor of Alzheimer Research)及梅苏拉姆认知神经病学和阿尔茨海默病中心(Mesulam Center for Cognitive Neurology and Alzheimer's Disease)主任。该中心的长期研究为人类对阿尔茨海默病的认识做出了重要贡献。在最近发表在《神经治疗学》(Neurotherapeutics)杂志的一篇综述中,瓦萨博士讨论了肠道微生物组在调节星形胶质细胞(构成中枢神经系统的胶质细胞亚型)中的作用。此外,他概述了肠道微生物组对先天和适应性免疫的调控如何成为阿尔茨海默病的有希望治疗途径。
"我们发现,肠道中某些细菌产生的短链脂肪酸丙酸盐可以抑制与炎症相关的特定适应性免疫细胞。结果是星形胶质细胞炎症减轻,脑部β-淀粉样蛋白斑块减少,"瓦萨说。
瓦萨表示,正如他在《临床研究杂志》(Journal of Clinical Investigation)上最新发表的研究所示,丙酸盐可能代表阿尔茨海默病的新治疗剂。
另一项发表在《分子精神病学》(Molecular Psychiatry)杂志上的研究(瓦萨是合作者)揭示了女性此前未被充分研究的X染色体重复现象如何影响阿尔茨海默病风险的新见解。
在该研究中,研究人员对11.5万多例阿尔茨海默病病例和61.3万多例对照组进行了全X染色体关联研究。通过分析,他们在基因组上确定了七个与阿尔茨海默病风险增加相关的全X染色体显著位点。
"遗传学一直是过去三十年我们在阿尔茨海默病研究中所见所有进展的基础,"瓦萨说。"我认为,连同从这些遗传研究开发出的免疫疗法,确实表明我们走在正确的轨道上。如果我们继续坚持这一方向,我们希望看到阿尔茨海默病终将成为历史的一天。"
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