多发性硬化症（MS）是一种中枢神经系统（CNS）的神经炎症和神经退行性疾病，在美国影响约100万人。年龄是MS临床病程的最强预测因素。该疾病通常在青年期以复发缓解型多发性硬化症（RRMS）的形式出现，其特征是自我限制的发作，发作之间有临床静止期。这些复发与急性炎性脱髓鞘白质病变相关，由局部血脑屏障破坏和外周白细胞浸润到血管周围空间和实质引起。随着RRMS患者年龄增长，高达90%会转变为疾病进展型，其特征是逐渐积累不可逆的神经功能残疾。进展型MS在病理学上以完整的血脑屏障后的闷烧样、中枢神经系统分隔的炎症为特征，包括缓慢扩展的病变、广泛的微胶质细胞激活和结构化的脑膜炎症。目前，美国食品药品监督管理局（FDA）已批准20多种疾病修正治疗（DMT）用于RRMS，主要靶向外周免疫系统以预防复发和新病变形成。然而，这些疗法在阻止或逆转进展型MS的残疾进展方面效果甚微。这凸显了对专门解决进展型MS病理生理学的新型治疗策略的迫切需求。一种有前景的方法是应用针对年龄相关CNS功能障碍机制的老年科学基础疗法。我们总结了衰老细胞，特别是衰老小胶质细胞，对进展型MS神经退行性变的贡献以及在MS动物模型中清除这些细胞的效果的新证据。我们根据在其他年龄相关疾病中早期衰老清除剂试验所学到的经验和观察到的挑战，描述了在MS患者中使用衰老清除剂的转化考虑因素。
细胞衰老是衰老的一个标志，其特征是细胞永久退出细胞周期，并在细胞损伤和应激反应中伴随独特的形态和功能变化。衰老细胞保持代谢活跃，并分泌一系列促炎介质，统称为衰老相关分泌表型（SASP），这导致慢性低度系统性炎症，并促进组织再生受损和年龄相关疾病的发生。衰老细胞的过早积累是阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病的一个特征，新兴证据表明在进展型MS中也存在类似现象。
中枢神经系统中衰老细胞的积聚产生氧化应激，阻碍少突胶质细胞前体细胞的再髓鞘形成能力并促进神经退行性变。在进展型MS中，表现出SASP的衰老细胞积聚在活跃脱髓鞘的灰质和白质病变中，并与更快的残疾进展和更高的死亡率相关。SASP成分可介导轴突损伤并阻碍髓鞘修复。衰老细胞表达高水平的肿瘤抑制基因p16INK4a，对MS病变的尸检分析显示，与正常白质相比，p16INK4a阳性细胞的密度更高。在p16INK4a-荧光素酶报告小鼠中，老年大脑的生物发光信号与白质区域中p16INK4a mRNA和蛋白质表达升高相关。单细胞RNA测序确定小胶质细胞是老年大脑中表达p16INK4a的主要细胞类型。从老年大脑中分离的小胶质细胞证实了p16INK4a mRNA和蛋白质表达增加。此外，这些衰老小胶质细胞表现出降低的增殖潜力，这通过与p16INK4a阴性小胶质细胞相比，5-乙炔基-2'-脱氧尿苷（EdU）掺入减少得到证实。在实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE，一种广泛使用的MS动物模型）中，p16INK4a阳性小胶质细胞在临床疾病严重程度达到峰值时在脊髓中积聚。值得注意的是，p16INK4a缺陷小鼠表现出T细胞中枢神经系统浸润减少、脱髓鞘减轻和临床残疾减轻。综合这些发现表明，小胶质细胞是衰老和EAE过程中中枢神经系统白质中主要的衰老细胞。
最近的研究调查了EAE模型中细胞衰老、小胶质细胞增殖和再髓鞘形成之间的关系。与年轻成年小鼠相比，患有EAE的老年小鼠表现出更严重的临床病程、增加的神经退行性变和受损的再髓鞘形成。脊髓病变的空间基因表达谱显示巨噬细胞和小胶质细胞的扩增、少突胶质细胞密度降低以及衰老相关基因特征的上调——这些变化在老年小鼠中尤为明显。病变内衰老细胞的积聚伴随着少突胶质细胞前体细胞（OPC）分化和成熟少突胶质细胞形成的显著减少。衰老细胞可能通过产生可溶性因子来调节少突胶质细胞。中枢神经系统匀浆的蛋白质组学分析表明，参与髓系细胞招募和SASP成分的趋化因子CCL11/Eotaxin-1在患有EAE的老年小鼠脊髓中升高。进展型MS患者血浆CCL11水平升高并与疾病严重程度相关。它很容易穿过血脑屏障，并已被证明能抑制成熟少突胶质细胞中髓鞘碱性蛋白（MBP）的表达。
某些小胶质细胞亚群的过度增殖可能导致复制应激和衰老程序的诱导。当与年龄相关的衰老细胞清除能力受损相结合时，这导致功能失调的衰老小胶质细胞在中枢神经系统中的积聚。综合这些发现支持一种模型，即小胶质细胞衰老导致再髓鞘形成失败和神经退行性变，从而加速进展型MS的疾病进展。
目前对老年进展型MS患者的治疗主要集中在姑息症状管理上，而不是解决潜在机制，如年龄相关的免疫失调。细胞衰老与年龄相关疾病之间的关联突显了衰老机制在年龄相关疾病临床结果中的关键作用。虽然实际年龄是MS疾病进展的最大风险因素，但RRMS患者转换为继发进展型多发性硬化症（SPMS）的年龄存在差异，这可能由生物衰老机制的个体间差异解释。
衰老细胞可以通过衰老清除药物被选择性消除，这些药物已在动物模型中显示出延缓年龄相关衰退的效果，并有望改善人类临床试验中的功能结果。衰老清除剂的发现基于观察到衰老细胞上调抗凋亡途径以抵抗细胞死亡。衰老细胞的蛋白质组学和转录组学分析显示抗凋亡途径上调，而禁用这些抗凋亡途径可以选择性地消耗这些细胞，同时保留非衰老细胞。首批被确定的衰老清除剂是达沙替尼（D），一种酪氨酸激酶抑制剂，和槲皮素（Q），一种天然存在的黄酮类化合物。联合使用（D+Q）时，这些药物可在多种组织中诱导衰老细胞凋亡。达沙替尼是一种FDA批准的癌症治疗方法，可破坏衰老细胞中的促存活信号传导，而槲皮素则损害DNA损伤修复并抑制PI3K/AKT途径，促进衰老细胞死亡。D+Q联合使用可协同消除比单一药物更广泛的衰老细胞，在小鼠的临床前研究中延长寿命。值得注意的是，外周衰老细胞的清除与中枢神经系统疾病中改善的结果相关。衰老清除剂对衰老细胞的清除凸显了它们的治疗潜力。
靶向衰老小胶质细胞代表了一种针对进展型MS的有前景的策略，这是一种以有限的血脑屏障破坏和最小的外周免疫浸润为特征的疾病阶段。最近的一项研究表明，在EAE期间，p21+类衰老髓系细胞——包括单核细胞衍生的巨噬细胞和小胶质细胞——在脊髓和脑膜中积聚。用D+Q治疗EAE小鼠减少了这些类衰老髓系细胞的频率，但并未影响临床疾病严重程度。缺乏疗效的可能解释可能是由于本研究中仅使用年轻雌性小鼠，此前已显示D+Q在年轻成年小鼠中表现出性二态性治疗效果。或者，根据衰老阈值理论，年轻动物中衰老细胞负担可能仍低于引起临床病理所需的阈值。
在我们自己的研究中，使用Th17介导的过继转移EAE，我们发现，在症状出现时（T细胞转移后约第6天）开始每日D+Q治疗，与对照组相比，显著改善了中年（40-44周龄）小鼠的疾病。治疗小鼠表现出较低的峰值临床评分、较低的累积疾病严重程度（AUC）和双倍的存活率。D+Q治疗还导致外周CD45hi免疫细胞对炎症脊髓的浸润减少，包括中性粒细胞和脑炎性CD45.1+ CD4+ T细胞。我们之前的工作强烈暗示小胶质细胞是年龄依赖性进展样疾病的驱动因素。值得注意的是，D+Q治疗减少了小胶质细胞CD14和TREM2的表达，这些标记物先前与衰老小胶质细胞表型相关。这些数据显示D+Q可能选择性地改善中年而非年轻EAE小鼠的临床结果。
另一项研究表明衰老清除剂navitoclax在减轻EAE严重程度方面的功效。在疾病峰值时的单细胞RNA测序揭示了一种具有炎症、神经退行性和衰老转录特征的小胶质细胞群。其中，抗凋亡BCL2家族基因，包括BCL2L1，在EAE小胶质细胞中与其他中枢神经系统细胞类型相比差异表达。值得注意的是，BCL2L1+小胶质细胞与BCL2L1-小胶质细胞相比表现出更高的促炎基因表达。在人类MS组织中也观察到类似的模式，其中慢性活动性病变内的小胶质细胞表现出衰老特征并富集BCL2L1转录本。
用navitoclax（一种BCL2家族抑制剂）治疗EAE小鼠，选择性地消耗了脊髓中的衰老小胶质细胞和巨噬细胞，而不会改变其他细胞类型的比例。治疗动物在治疗后两天开始表现出持续的运动功能改善，以及保留的视力。视神经的组织学分析显示炎症和神经胶质增生减少，伴随着视网膜神经节细胞存活率的增加。
我们的团队已将这些发现扩展到中年小鼠，其中navitoclax治疗同样降低了总体疾病严重程度、峰值临床评分和死亡率。这些临床改善与脊髓小胶质细胞中衰老相关标志物的表达减少相关，这与D+Q治疗观察到的效果相似。综合这些数据突显了衰老清除剂在EAE中的治疗潜力——特别是在衰老中枢神经系统中——通过选择性消除衰老小胶质细胞。
目前，没有有效的治疗方法能够可靠地阻止，更不用说减缓，进展型MS中的残疾积累。传统上理解MS病理生理学和治疗方法的途径在很大程度上忽略了衰老的影响，而衰老可能关键地塑造疾病机制和治疗反应。尽管最近有几篇出版物提出了使用衰老清除剂靶向MS中的细胞衰老，但尚未发表针对MS的衰老清除剂临床试验。
衰老清除剂的临床试验已在其他年龄相关疾病中进行。在首次人体衰老清除剂试验中，14名特发性肺纤维化患者接受治疗，表现出步速改善和椅子站立重复次数增加，表明身体功能增强。一项针对阿尔茨海默病患者的D+Q的1期研究证明达沙替尼可以穿过血脑屏障。尽管未证明治疗效果，但该研究表明联合疗法安全且耐受良好，支持推进到安慰剂对照疗效试验，目前正在开展中。作为重新用途的药物，D+Q已显示出可接受的安全性概况，并可更快地进入临床试验。D+Q组合靶向比单一药物更多的抗凋亡途径，导致从不同组织中清除更多衰老细胞。在中枢神经系统疾病患者中外周衰老细胞的清除已与临床改善相关。一项针对绝经后妇女的D+Q的2期研究表明，具有较高基线衰老细胞负担的个体——通过T细胞中p16INK4a表达测量——对D+Q表现出更大的治疗反应，导致骨矿物质密度增加。尽管其他衰老清除剂已在临床前模型中测试，但由于可接受的安全性和耐受性，D+Q仍然是临床试验中最常用的衰老清除剂。
由于衰老细胞是非增殖性的，并且需要数周时间才能重新积累并重新建立SASP，因此它们不需要持续抑制促存活途径以维持治疗效益。对糖尿病肾病患者的短期D+Q治疗减少了衰老细胞负担，并维持效果至少11天，表明衰老清除剂可以每2周给药一次，同时保持疗效。D+Q的短半衰期（<11小时）与"打击即跑"方法中的间歇给药相结合，最小化药物暴露并降低脱靶和副作用的风险。
在MS衰老清除剂临床试验的设计中存在一些挑战。最值得注意的是，目前没有识别和监测衰老细胞的标准，标准化的衰老细胞积累和清除生物标志物仍在开发中。一些生物标志物可能有所帮助。例如，D+Q的治疗效果可以使用衰老生物标志物p16INK4a进行测量，这是一种肿瘤抑制标志物，是细胞衰老的关键触发因素。衰老细胞表达高水平的肿瘤抑制基因p16INK4a，较高的水平与衰老清除剂的治疗效果增加相对应。然而，p16INK4a表达并非衰老细胞所独有，因为它在其他终末分化的免疫细胞中也会上调，限制了其作为衰老细胞选择性标志物的实用性。SASP因子组和复合生物标志物评分也可能有助于定义对衰老清除剂治疗的反应。在进展型MS中，可能除了小胶质细胞外，其他免疫细胞类型的衰老也导致疾病进展。MS中的衰老与过早免疫衰竭相关，其特征是效应记忆CD4+和CD8+ T细胞的积聚以及免疫调节和共刺激途径调节的破坏。与年龄和性别匹配的对照组相比，MS患者在外周循环CD4+和CD8+区室中表现出更高频率的效应记忆T细胞和更低频率的幼稚T细胞。此外，与没有MS的个体不同，MS患者表现出CTLA-4+记忆T细胞频率降低，这些T细胞在调节免疫激活中起关键作用，并已被认为是进展型MS的促成因素。在源自原发进展型MS患者的诱导多能干细胞的神经祖细胞（NPCs）中也观察到衰老。这些NPCs表达细胞衰老标志物，并且未能支持少突胶质细胞祖细胞成熟，与源自年龄匹配对照系的NPCs形成对比。雷帕霉素治疗恢复了衰老NPCs在体外支持少突胶质细胞成熟的能力。最终，在MS患者中设计和进行衰老清除剂试验需要神经病学、老年医学和衰老生物学方面的独特跨学科专业知识，以将衰老生物标志物和衰老清除剂治疗原则与MS中的免疫反应和临床结果整合。
证据表明细胞衰老——特别是在小胶质细胞中——是老年人群中进展型MS疾病的驱动因素，这导致了一种合理的治疗策略，即使用衰老清除剂来减缓疾病进展。临床前证据突显了衰老小胶质细胞在自身免疫神经炎症环境下阻碍再髓鞘形成的作用。衰老清除剂已证明能够有效清除衰老细胞；然而，其疗效可能取决于多种因素，如所用特定药物，以及个体的年龄、性别和基础特征。目前，针对MS患者的衰老清除剂临床试验正在开发中，这些试验受到在其他年龄相关疾病中正在进行和已完成研究的见解的启发。靶向细胞衰老是一种有前景的治疗方法，可解决老年进展型MS人群对有效治疗的迫切未满足需求。
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