靶向细胞类型的网络校正联合疗法：基于转录组学和真实世界证据的阿尔茨海默病治疗新策略

针对阿尔茨海默病(AD)的细胞异质性和治疗瓶颈，研究人员通过整合单细胞转录组学(snRNA-seq)、药物重定位数据库(CMap)和电子病历(EMR)数据，发现来曲唑(letrozole)与伊立替康(irinotecan)联合疗法可特异性逆转神经元和胶质细胞的AD相关基因网络，在5xFAD/PS19小鼠模型中显著改善记忆缺陷并减少Aβ斑块和tau病理。该研究为多靶点组合疗法开发提供了创新范式。

　　

阿尔茨海默病(AD)作为最普遍的神经退行性疾病，全球患者已超5000万，但药物研发失败率高达98%。现有疗法多靶向单一病理特征如Aβ斑块或tau蛋白缠结，却忽视了疾病进程中神经元与胶质细胞复杂的互作网络。这种"单靶点"策略难以应对AD的细胞异质性——近期单细胞研究揭示，不同脑细胞类型在AD中呈现独特的基因表达谱，甚至同一基因（如APOE）在不同细胞中呈现相反调控模式。更棘手的是，传统药物筛选模型无法反映人类患者的真实响应，导致大量临床前成果难以转化。

针对这些挑战，加州大学旧金山分校(University of California, San Francisco)与格拉德斯通研究所(Gladstone Institutes)的研究团队开创性地将人类多组学数据与真实世界证据相结合，开发出"细胞类型导向的网络校正疗法"。研究人员首先整合了三项独立研究的死后脑组织单核RNA测序(snRNA-seq)数据，涵盖47例AD患者和44例对照，通过计算校正批次效应后，系统分析了兴奋性神经元、抑制性神经元、小胶质细胞、星形胶质细胞、少突胶质细胞及其前体细胞等六类细胞的差异表达基因(DEG)。发现AD相关通路具有显著细胞特异性：如神经元中突触活动相关通路异常，而胶质细胞中胆固醇代谢和氧化磷酸化通路紊乱。

为寻找能逆转这些异常的药物，团队将细胞类型特异性DEG谱与 Connectivity Map(CMap)数据库匹配，筛选出86个候选药物，其中25个能同时调控多类细胞。通过分析加州大学系统1000万份电子病历(EMR)，发现乳腺癌药物来曲唑（靶向神经元）和结肠癌药物伊立替康（靶向胶质细胞）暴露人群的AD风险显著降低（相对风险分别为0.466和0.195）。基于此，研究人员在5xFAD/PS19双转基因小鼠（同时存在Aβ和tau病理）中验证了该联合疗法的效果。

研究主要采用四大关键技术：(1)多中心snRNA-seq数据整合与细胞通讯网络分析；(2)基于CMap数据库的计算机药物重定位；(3)UC系统EMR的倾向评分匹配分析；(4)AD小鼠模型的行为学与病理评估。

单细胞转录组揭示AD细胞异质性
通过整合Mathys、Zhou和Lau三个团队的snRNA-seq数据，研究发现抑制性神经元在AD中比例显著降低，且细胞间通讯(CCC)模式改变：所有细胞类型对抑制性神经元的信号传递增强，而对兴奋性神经元的信号减弱。差异表达分析显示APOE在AD小胶质细胞中上调，却在星形胶质细胞和少突胶质前体细胞中下调，凸显病理机制的复杂性。

计算药物重定位与临床验证
针对神经元异常，来曲唑在CMap中显示出对兴奋性（逆转评分-0.37）和抑制性神经元（-0.61）基因谱的显著校正作用；伊立替康则对星形胶质细胞（-0.29）、小胶质细胞（-0.31）和少突胶质前体细胞（-0.45）有调控效果。EMR分析证实，使用这两种药物的癌症患者AD发病率降低超过50%，且匹配后混杂因素影响可控（标准化均值差<0.1）。

动物实验验证治疗潜力
在5xFAD/PS19小鼠中，联合治疗组在Morris水迷宫测试中表现出独特的空间记忆改善：24小时和72小时探针测试中，仅联合组对目标象限的偏好显著高于对照组（p<0.05）。病理分析显示联合治疗使海马体积增加15%，Aβ斑块减少40%，磷酸化tau(AT8⁺)面积减少25%，并显著缓解小胶质细胞活化（Iba1⁺面积减少30%）。单细胞测序证实治疗逆转了AD相关基因网络，如神经元中突触相关基因（SNAP25、NRGN）和胶质细胞中APOE的表达异常。

这项研究的重要意义在于：首次实现从人类数据驱动到动物验证的闭环研究范式，突破传统AD药物开发的"神经元中心论"，证实同时靶向神经元和胶质细胞的必要性。临床转化优势显著——来曲唑和伊立替康均为已批准药物，且能透过血脑屏障。研究建立的"计算预测-临床验证-机制解析"框架，为其他复杂疾病治疗提供了可借鉴的路线图。正如作者Yadong Huang所述："这种细胞类型导向的组合疗法，为基于患者特异性分子特征的精准医疗奠定了基础。"