科学家将脑细胞转化为阿尔茨海默病斑块清洁工Scientists turn brain cells into Alzheimer’s plaque cleaners | ScienceDaily

环球医讯 / 认知障碍来源:www.sciencedaily.com美国 - 英语2026-09-25 02:54:19 - 阅读时长5分钟 - 2069字
华盛顿大学医学院的研究人员开发了一种新型细胞免疫疗法,通过基因改造脑中的星形胶质细胞,使其携带类似CAR-T的“归巢装置”,从而能够主动识别并清除阿尔茨海默病相关的β-淀粉样蛋白斑块。在小鼠实验中,单次注射即可预防斑块形成,或在已形成斑块的小鼠脑中减少约一半的淀粉样蛋白。该研究发表在《科学》杂志上,为神经退行性疾病和脑肿瘤治疗提供了新思路。
阿尔茨海默病脑细胞星形胶质细胞基因工程CAR淀粉样蛋白斑块单次注射预防治疗
科学家将脑细胞转化为阿尔茨海默病斑块清洁工

副标题:经过改造的脑细胞可能提供一种一次性方式,预防或大幅减少阿尔茨海默病斑块。

日期:2026年3月11日

来源:华盛顿大学医学院

摘要:科学家们开发了一种有前景的阿尔茨海默病新疗法,将普通脑细胞转化为强大的斑块清除机器。与当前疗法需要频繁抗体输注不同,这种实验性疗法使用基因工程改造的星形胶质细胞——大脑中丰富的支持细胞——并为其配备类似于癌症免疫疗法中使用的CAR“归巢装置”。

完整报道

最新一类阿尔茨海默病药物首次显示出能够延缓疾病本身。这些治疗通常能让患者多保持约10个月的独立生活能力。这类被称为单克隆抗体的药物通过降低有害蛋白质——淀粉样蛋白——在大脑中的积累水平来发挥作用。然而,患者必须每月接受一次或两次大剂量输注。

科学家们现在正在探索如何使治疗频率降低且可能更有效。圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员创建了一种实验性细胞免疫疗法,只需单次注射即可生效。在小鼠中,如果在斑块形成之前给予该疗法,它可以阻止淀粉样蛋白斑块形成;当给已经存在斑块的小鼠治疗时,它能使大脑中的淀粉样蛋白量减少约一半。

该研究成果于3月5日发表在《科学》杂志上。

将星形胶质细胞转化为斑块清除细胞

这一新策略受到用于癌症治疗的CAR-T细胞疗法的启发。在那些疗法中,免疫T细胞经过基因工程改造,能够识别并攻击癌细胞。在这种阿尔茨海默病方法中,科学家们修改了另一种类型的细胞。他们为星形胶质细胞(一种常见的脑细胞)配备了CAR归巢装置,使细胞能够锁定特定目标并摧毁它们。

这些经过改造的CAR-星形胶质细胞在大脑中充当强大的清洁细胞。它们的设计使它们能够定位并清除导致认知能力下降的有害蛋白质。

“这项研究首次成功地将星形胶质细胞工程化,使其特异性地靶向并清除阿尔茨海默病小鼠大脑中的β-淀粉样蛋白斑块,”该研究的资深作者、华盛顿大学医学院病理学教授、医学博士Marco Colonna说,“尽管还需要更多工作来优化该方法并解决潜在的副作用,但这些结果开辟了一个令人兴奋的新机会,将CAR-星形胶质细胞发展成针对神经退行性疾病甚至脑肿瘤的免疫疗法。”

淀粉样蛋白斑块如何损伤大脑

阿尔茨海默病始于一种名为β-淀粉样蛋白的粘性蛋白质在大脑中积累并形成斑块。这些沉积物引发一系列破坏性变化,最终导致大脑萎缩和认知功能下降。

正常情况下,大脑中的免疫细胞(称为小胶质细胞)有助于清除细胞废物。然而,在阿尔茨海默病等神经退行性疾病期间,这些细胞可能不堪重负,失去保持大脑清洁有害物质的能力。

重新编程脑细胞以清除淀粉样蛋白

为了减轻小胶质细胞的负担,第一作者Yun Chen博士(当时是Colonna和David M. Holtzman实验室的研究生)将重点放在了星形胶质细胞上。星形胶质细胞是大脑中最丰富的细胞,通常有助于维持神经元的健康环境。Holtzman是华盛顿大学医学院神经学杰出教授,Barbara Burton和Reuben M. Morriss III冠名教授。

Chen重新设计了星形胶质细胞,使其成为专门的淀粉样蛋白清除细胞。他通过向小鼠注射一种无害病毒,将产生嵌合抗原受体(CAR)的基因导入星形胶质细胞。一旦在星形胶质细胞表面表达,CAR使细胞能够捕获并吞噬β-淀粉样蛋白。借助这一新增能力,星形胶质细胞集中精力清除易患阿尔茨海默病小鼠体内的β-淀粉样蛋白斑块。星形胶质细胞通常帮助维持大脑秩序。

在易患阿尔茨海默病的小鼠中测试该疗法

携带与阿尔茨海默病高风险相关基因突变的小鼠,在约6个月大时开始出现充满大脑的β-淀粉样蛋白斑块。Chen(现为Holtzman实验室的博士后研究员)在两组小鼠中测试了该疗法。一组在斑块出现前接受了携带CAR基因的病毒,第二组则在它们的大脑已经充满斑块后接受治疗。研究人员随后等待三个月来评估结果。

在较年轻的小鼠中,经过改造的CAR-星形胶质细胞阻止了斑块的形成。到近6个月大时,通常未治疗的小鼠大脑中充满了淀粉样蛋白斑块,而治疗过的小鼠未检测到任何斑块。

在开始治疗时已经存在斑块的年长小鼠中,与接受不含CAR基因病毒的小鼠相比,该疗法使淀粉样蛋白斑块水平减少了约50%。

潜在的单次注射疗法

研究人员已在华盛顿大学技术管理办公室的协助下,为其CAR-星形胶质细胞改造方法申请了专利。

“与抗体药物治疗一致,这种新的CAR-星形胶质细胞免疫疗法在疾病早期阶段使用时效果更佳,”论文合著者Holtzman说,“但它的不同之处,以及可能对临床护理产生影响的地方,在于单次注射就能成功减少小鼠脑中有害蛋白质的数量。”

未来对阿尔茨海默病和脑肿瘤的潜力

研究团队计划继续优化CAR-星形胶质细胞疗法。未来的工作将侧重于提高细胞靶向有害蛋白质的精确性,同时确保不干扰正常的脑细胞活动。

研究人员还认为,该技术可以适应其他疾病。通过修改CAR归巢装置使其识别脑肿瘤上的标志物,星形胶质细胞可能从清除碎片转向直接摧毁肿瘤细胞。这一策略最终可能导致针对脑肿瘤和其他中枢神经系统疾病的新疗法。

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