淀粉樣病斑(amyloid plaques)是阿爾茲海默癥(AD)典型的病例特征,主要由β-淀粉樣蛋白(Aβ)組成。此外,還有一種致病蛋白也同樣參與了病斑的形成,即載脂蛋白E(APOE)。因為組成比例較小,所以并未受重視。
現在,來自于華盛頓大學醫學院的研究團隊證實,一種抗體不僅僅可以靶向APOE蛋白,還可以清除病斑,有望在疾病早期(癥狀出現之前)阻止由蛋白病斑引發的大腦損傷。
APOE基因、APOE抗體
APOE蛋白是一種參與膽固醇代謝、運輸的蛋白質,其編碼基因ApoE具有三個主要的等位基因:ApoE2、ApoE3和ApoE4。已有研究表明,ApoE4是阿爾茲海默癥最大的已知遺傳風險。
華盛頓大學神經內科主任David Holtzman教授團隊在之前的研究中已經證實,一種基于DNA的化合物(靶向APOE)能夠減少由淀粉樣蛋白斑塊造成的損傷。
他們致力于開發識別、結合APOE蛋白的抗體。具體而言,一旦抗體附著于目標蛋白上,后者會更容易引起免疫細胞的“注意”。研究人員推測,附近的淀粉樣蛋白也有可能會和APOE一起被清除。
最新研究進展
研究團隊以小鼠(攜帶人類APOE基因突變、大腦內淀粉樣蛋白表達過量)為模型,檢測了多種抗體(由團隊和Denali Therapeutics公司合作開發)與APOE蛋白結合的效果。
每周,研究人員會給小鼠注射APOE抗體或者安慰劑。試驗持續6周后,他們通過測量小鼠大腦內蛋白病斑的體積評估抗體的干預效果。
結果顯示,有一款抗體——HAE-4,能夠將病斑降至一半水平。而且,HAE-4抗體對于血液中的APOE蛋白沒有影響。考慮到APOE在運輸脂肪、膽固醇方面起著重要作用,所以這一抗體讓團隊很驚喜。同時,這也引發了一個疑惑——為什么抗體僅僅靶向大腦中的APOE(不影響血液中的蛋白)?
“我們發現,蛋白病斑中的APOE結構與血液中的蛋白結構不同。而HAE-4抗體僅僅只識別位于大腦病斑中的APOE。” Holtzman解釋道。
選擇另辟蹊徑
“蛋白病斑的累積通常持續多年,且不可逆轉。”David Holtzman教授表示,“如果我們能夠及早地清除斑塊,那么有可能停止其對大腦的傷害,從而減緩健忘、認知能力下降等典型病癥。”
但是,清除蛋白病斑的抗體研發并不順利,甚至于會產生炎癥、大腦腫脹等副作用。現在,靶向APOE蛋白的抗體有望成功清除大腦中的病斑,且引發破壞性免疫反應的概率相對較小。對此,Holtzman認為是因為傳統的β-淀粉樣蛋白抗體靶向的是組成病斑“大頭”,而APOE抗體只針對病斑的很小一部分。這意味著,APOE抗體引發的免疫反應相對較少,從而有利于規避副作用。
Holtzman團隊將繼續深入研究,期待盡早明確HAE-4抗體的安全性和有效性。