科罗拉多大学安舒茨医学院(University of Colorado Anschutz)的科学家发现,虽然脑神经元变化(包括细胞损失)可能在生命早期就开始,但一种已长期获批用于其他疾病的药物可能被重新利用以减缓这种损伤,为阿尔茨海默病(AD)和其他认知问题患者带来新希望。
该研究今日发表在《细胞报告医学》(Cell Reports Medicine)期刊上。
"在首次临床试验中,这种药物在相对较短时间内改善了阿尔茨海默病患者的一项认知测量指标,并降低了神经元死亡的血液测量指标,"该研究资深作者、科罗拉多大学安舒茨医学院阿尔茨海默病与认知中心主任亨廷顿·波特(Huntington Potter)博士表示。
该药物沙格司亭(sargramostim,又称Leukine®),是天然人类蛋白质粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)的合成形式,已使用30年用于治疗包括癌症在内的多种疾病。其首次临床试验显示,它能改善脑病理血液生物标志物。生物标志物的改善仅在服药期间持续,但某项记忆测试的改善效果更持久。
发现有望推动阿尔茨海默病的早期检测和新疗法
这项由斯特凡·西劳(Stefan Sillau)博士、克里斯蒂娜·科格伦(Christina Coughlan)博士、Md·马希丁·艾哈迈德(Md. Mahiuddin Ahmed)博士及同事共同撰写的新研究,通过对全年龄段人群的横断面研究揭示:从死亡脑神经元释放到血液中的蛋白质UCH-L1(泛素C末端水解酶L1),以及从受损神经元释放的另一种蛋白质NfL(神经丝轻链),在生命早期血液中浓度较低,且其水平在85岁前每年呈指数级升高。生命早期这种生物标志物的变化可能反映了正常的衰老过程,但在生命后期阶段,UCHL-1水平的升高与更差的预后相关。这一发现有望推动阿尔茨海默病的早期检测和新疗法,也可能适用于正常衰老导致的认知衰退。
研究人员还发现,作为脑炎症指标且被认为在驱动认知衰退中起关键作用的蛋白质GFAP(胶质纤维酸性蛋白),其血液浓度从40岁开始显著升高。有趣的是,GFAP和UCH-L1与年龄相关的血液浓度在女性中更高,原因尚不明确。
"这些发现表明,这些标志物随年龄指数级升高的水平——可能由神经炎症加速——可能是衰老导致认知衰退和阿尔茨海默病的根本原因,而沙格司亭治疗可能阻止这一轨迹,"波特表示。
天然GM-CSF蛋白刺激免疫系统,促使其在骨髓和大脑中生成新的免疫细胞,同时调节炎症。波特表示,在动物模型中,"GM-CSF在治疗仅数周后就能逆转认知衰退和神经元死亡速率。"
药物将关键脑细胞死亡标志物降低40%
"当阿尔茨海默病患者在临床试验中接受沙格司亭治疗时,其神经元死亡测量指标UCH-L1的血液水平下降了40%——在我们的研究中,这类似于生命早期观察到的水平,"波特说,"我们非常惊讶。"
与服用安慰剂的患者相比,沙格司亭治疗还使其中一项认知测试——简易精神状态检查(MMSE)的得分得到改善。其他认知测试未显示变化。
该药物是否仅在持续使用时才能减少阿尔茨海默病相关的神经元损伤尚不明确,需要更多研究。治疗结束45天后,血液UCH-L1浓度已恢复至治疗前水平,但MMSE认知测量的改善效果仍然保留。还需进一步研究确定该药物是否能减少正常年龄相关的神经元死亡和认知衰退。
作者提醒公众,本研究结果仍属初步,血液神经元标志物的变化在生命过程中作为正常衰老的一部分预期会发生。一项针对轻度至中度阿尔茨海默病参与者的第二期更长、更广泛的临床试验目前正在开展中。在临床研究完成、美国食品药品监督管理局(FDA)审查数据并批准沙格司亭用于治疗阿尔茨海默病之前,该药物不应被处方或用于任何未获批的用途。
其他共同作者包括尼尔·埃珀森(Neill Epperson)、蒂莫西·博伊德(Timothy Boyd)、乔昆·埃斯皮诺萨(Joaquin Espinosa)、卡维塔·奈尔(Kavita Nair)、保拉·阿拉亚(Paula Araya)、马修·D·加尔布雷思(Matthew D. Galbraith)、阿兰娜·里奇(Alanna Ritchie)、雅典娜·青琼·王(Athena Ching-Jung Wang)、米雷特·T·埃洛斯(Mihret T. Elos)、布赖恩·M·贝彻尔(Brianne M. Bettcher)和海蒂·J·奇亚尔(Heidi J. Chial)。
研究团队感谢科罗拉多大学神经病学系、科罗拉多州、美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)、阿尔茨海默病协会(Alzheimer's Association)以及包括全球唐氏综合征基金会(Global Down Syndrome Foundation)在内的私人慈善家的资金支持。
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