综述:阿尔茨海默病治疗进展:探索神经病理机制以革新未来治疗格局

【字体: 时间:2025年05月21日 来源:Ageing Research Reviews 12.5

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  该综述聚焦阿尔茨海默病(AD),系统阐述其神经病理机制(如 β- 淀粉样蛋白(Aβ)斑块、微管相关蛋白 tau(Tau)缠结、神经炎症等)、现有疗法局限(多为对症治疗)及未来方向(纳米技术、基因治疗、干细胞疗法等),旨在为 AD 治疗提供新视角。

  

阿尔茨海默病治疗进展:神经病理机制与治疗格局革新


1. 阿尔茨海默病概述


阿尔茨海默病(AD)是最常见的神经退行性疾病,以细胞外 β- 淀粉样蛋白(Aβ)斑块和细胞内神经原纤维缠结(NFTs,由过度磷酸化的 Tau 蛋白组成)为特征,伴随神经元和突触破坏。其临床症状包括早期记忆障碍、认知功能下降,随病情进展可出现幻觉、情绪波动等。全球约 5740 万痴呆患者中,AD 占 60%-80%,且患病率随年龄增长显著上升,预计 2050 年将达 1.39 亿例。遗传因素(如 APOEε4 等位基因)和环境因素(如高血压、糖尿病、缺乏运动)共同影响发病风险。目前治疗以对症疗法为主,如乙酰胆碱酯酶抑制剂(AChEIs)和 N - 甲基 - D - 天冬氨酸(NMDA)受体拮抗剂,但无法阻止疾病进展,患者平均生存期约 10 年。

2. 神经病理学机制


2.1 神经原纤维缠结与 Tau 病理

Tau 蛋白过度磷酸化导致其从微管解离,形成成对螺旋丝(PHFs)和神经原纤维缠结,干扰轴突运输和线粒体功能,引发神经元退化。Tau 病理通过泛素 - 蛋白酶体系统和自噬 - 溶酶体途径降解,其异常积累与线粒体裂变蛋白 Drp1 相互作用,加剧线粒体碎片化。Tau 蛋白还可通过结合突触囊泡蛋白干扰神经递质释放,其病理传播加剧神经退行性变。

2.2 β- 淀粉样蛋白病理

Aβ 由淀粉样前体蛋白(APP)经 β- 和 γ- 分泌酶切割产生,其聚集形成的斑块是 AD 特征性病变。Aβ42 (43) 的积累早于临床症状,遗传突变(如 PSEN1、PSEN2、APP)可升高 Aβ 水平。尽管 “淀粉样蛋白假说” 认为 Aβ 触发级联反应导致神经元损伤,但该理论因 Aβ 沉积与临床症状相关性弱等问题存在争议。

2.3 突触功能障碍与神经元退化

突触退化是 AD 认知 decline 的核心,Aβ 和 Tau 通过干扰谷氨酸受体运输、激活补体系统等机制破坏突触网络。小胶质细胞和星形胶质细胞的异常激活引发神经炎症,进一步促进突触丢失。神经元退化主要影响海马和皮层,导致记忆和执行功能障碍,同型半胱氨酸等因素可加剧神经元脆弱性。

2.4 遗传与环境因素

APOEε4 等位基因显著增加晚发性 AD(LOAD)风险,而早发性 AD(EOAD)多由 PSEN1、PSEN2、APP 基因突变引起。环境因素如低教育水平、高血压、肥胖等通过表观遗传修饰影响发病,叶酸和 B 族维生素补充可降低同型半胱氨酸水平,可能具有保护作用。

2.5 神经炎症

Aβ 和 Tau 激活小胶质细胞和星形胶质细胞,使其转化为促炎表型,释放 IL-1β、TNF-α 等细胞因子,破坏血脑屏障。NLRP3 炎症小体的激活进一步放大炎症反应,损伤少突胶质细胞,导致髓鞘破坏和认知功能下降。

3. 现有治疗手段


3.1 对症治疗

  • 乙酰胆碱酯酶抑制剂(AChEIs):包括多奈哌齐、卡巴拉汀、加兰他敏,通过抑制乙酰胆碱降解改善胆碱能传递,适用于不同阶段 AD,但可能促进 Aβ 沉积。多奈哌齐半衰期长,卡巴拉汀透皮贴片提高耐受性。
  • NMDA 受体拮抗剂:美金刚通过阻断 NMDA 受体过度激活减轻兴奋性毒性,与 AChEIs 联用可改善生存结局,但疗效随疾病进展减弱。
  • 局限性:仅缓解症状,无法干预病理进程,存在胃肠道反应等副作用,血脑屏障穿透性限制药物递送。

3.2 治疗开发挑战

临床试验面临早期诊断生物标志物缺乏、淀粉样蛋白靶向疗法的安全性问题(如 ARIA)及动物模型与人类病理的差异。例如,阿杜卡奴单抗虽获 FDA 批准,但其疗效与生物标志物变化的关联性存疑,且存在审批争议。

4. 未来治疗方向


4.1 纳米技术

纳米颗粒(如脂质体、外泌体、聚合物纳米粒、无机纳米粒)因其小尺寸和表面修饰能力,可突破血脑屏障,实现药物靶向递送。例如,载有 miRNA-195 的纳米脂质体可减少 Aβ 和 Tau 病理,金纳米颗粒通过抗炎和抗氧化作用改善 AD 症状,磁性纳米颗粒(MNPs)可用于生物标志物检测和基因递送。

4.2 基因治疗

CRISPR/Cas9 等基因编辑技术可精准靶向致病基因(如 MAPT、APP),反义寡核苷酸(ASOs)抑制 Tau 和 Aβ 表达。表观遗传调控(如 HDAC 抑制剂)和 miRNA 疗法(如 miR-132)也显示出神经保护潜力。病毒载体(如 AAV)和非病毒载体(如脂质纳米粒)用于基因递送,但需解决脱靶效应和血脑屏障穿透问题。

4.3 干细胞疗法

间充质干细胞(MSCs)通过分泌神经营养因子、抑制 Aβ 聚集和调节免疫减轻 AD 病理。例如,骨髓来源 MSCs 激活抗 Aβ 微胶质细胞,人脐带 MSCs 分化为胆碱能神经元改善认知功能,胚胎干细胞衍生的基底前脑胆碱能神经元可修复记忆功能。

4.4 联合治疗与补充替代疗法

联合疗法(如 Varoglutamstat 与 Aducanumab 联用抑制 N3pE)可协同 targeting 多病理机制。补充替代医学(CAM)如地中海饮食、针灸、瑜伽和草药(如银杏叶、姜黄)通过抗炎、抗氧化和调节肠道菌群发挥作用,但需更多临床验证。

5. 临床研究与转化挑战


当前 187 项 AD 相关临床试验中,36 项进入 III 期,包括 Lecanemab、Donanemab 等抗体疗法。阿杜卡奴单抗的审批争议凸显生物标志物与临床终点关联的重要性。未来需优化 trial 设计,采用适应性设计和生物标志物分层,加强跨学科合作和患者中心研究,以克服物种差异、病理复杂性等转化障碍。

6. 结论


AD 的复杂性亟需革新治疗策略,现有研究深入解析 Aβ、Tau、神经炎症等机制,纳米技术、基因治疗等新兴手段展现潜力。未来需聚焦早期干预、多靶点联合治疗和精准医疗,以提升疗效并改善患者生活质量。

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