Nature揭示淀粉样蛋白药物新突破：从抑制合成到破坏纤维

Nature揭示淀粉样蛋白药物新突破：从抑制合成到破坏纤维

近日，《Nature Biotechnology》杂志发表了一篇关于淀粉样蛋白沉积的重要研究文章，深入探讨了淀粉样蛋白的形成机制及其潜在的治疗策略。淀粉样蛋白是一类在人体内极易发生错误折叠并形成不可溶性纤维的蛋白质。当这些蛋白质在组织中堆积时，会对器官功能造成严重损害，进而引发疾病。迄今为止，研究人员已确认了36种易于形成淀粉样纤维的“淀粉样变”蛋白（amyloidogenic proteins）。这些蛋白质虽然在结构和功能上各有差异，但它们均具备共同的特点，即具有独特的β-折叠结构（β-sheet structure）。

在正常生理条件下，这些蛋白质存在于正确折叠和错误折叠之间的一种动态平衡状态。当由于衰老或遗传变异等原因导致这种平衡向错误折叠倾斜时，细胞的质量控制机制——未折叠蛋白反应（unfolded protein response）通常会抑制淀粉样蛋白的形成。然而，一旦这一机制失效，淀粉样纤维便可能在心脏、肝脏、肾脏、神经和肌肉等多个器官中沉积，从而严重影响器官的正常功能。

例如，心脏的甲状腺素运载蛋白型淀粉样变（transthyretin amyloidosis，ATTR）是一种重要但常常未被诊断的心力衰竭原因。此前，这种疾病被认为较为罕见，但根据一项芬兰研究，在85岁以上的患者中，有约25%的患者在心脏中发现淀粉样蛋白沉积。

淀粉样蛋白不仅在心脏中堆积，还可影响到肝脏、肾脏、神经系统及其他重要器官。在这些组织中，淀粉样蛋白的沉积会逐渐破坏器官的正常功能，进而导致严重的病理生理后果。例如，在阿尔茨海默病中，淀粉样β蛋白（amyloid-β）沉积在大脑中，形成典型的斑块，阻碍神经细胞之间的信号传导，进而影响认知功能。此外，淀粉样蛋白还会诱发局部炎症反应，进一步加剧对神经元的损害。

目前，已有15种不同类型的系统性淀粉样变被确认，这些类型的淀粉样变由不同的前体蛋白引起，导致淀粉样纤维在组织中的形成和沉积。随着质谱技术的进步，研究人员得以更加精确地鉴别不同类型的淀粉样变，尤其是通过基于质谱的“霰弹枪”蛋白组学（shotgun proteomics）分析技术对淀粉样蛋白进行分型。

在系统性淀粉样变的药物开发方面，甲状腺素运载蛋白（transthyretin，TTR）的治疗取得了最早的成功。TTR由肝脏分泌至血浆，其主要功能是运载甲状腺激素甲状腺素（thyroxine）和视黄醇（维生素A）。TTR相关的淀粉样变（ATTR）可能由散发性或遗传性错误折叠引起，药物开发者正在通过以下几种方式来控制这种错误折叠：

抑制TTR的合成：例如，Alnylam Pharmaceuticals公司开发的siRNA药物Onpattro（patisiran）和Amvuttra（vutrisiran）通过干扰RNA的方式降低TTR的合成水平，主要用于治疗伴有多发性神经病（polyneuropathy）的ATTR患者。这些siRNA药物通过靶向TTR的mRNA，阻止其在肝脏中合成，从而有效减少血浆中TTR的水平，进而减轻淀粉样纤维的沉积。这些药物在临床试验中表现出了显著的疗效，降低了患者的神经损伤进展率。

稳定TTR的四聚体结构：Pfizer公司的Vyndaqel（tafamidis）通过选择性结合并稳定TTR的功能性四聚体，防止其解离为易于聚集的单体。Acoramidis则是另一种TTR稳定剂，由BridgeBio的子公司Eidos Therapeutics开发，其在III期临床试验中表现出对心血管疾病显著的疗效。在III期试验中，Acoramidis在生存率、心血管相关住院率和六分钟步行测试中均优于安慰剂组，治疗组的30个月生存率为80.7%，而对照组为74.3%。TTR的稳定剂通过防止TTR四聚体的解离，从根本上减少了错误折叠的发生，从而阻止淀粉样纤维的形成，这对于减轻器官损伤尤为重要。

破坏TTR淀粉样纤维：一些抗体疗法也在开发中，旨在直接清除淀粉样纤维。例如，Prothena Biosciences公司开发的Birtamimab能够选择性结合错误折叠的免疫球蛋白轻链，诱导淀粉样纤维的清除。在一项III期临床试验的后续分析中，使用Birtamimab联合标准治疗的患者在九个月的生存率为74%，而使用安慰剂联合标准治疗的患者生存率仅为49%。这种直接针对淀粉样纤维的治疗方式为患者提供了全新的治疗选择，尤其是在疾病晚期阶段。

此外，其他几种抗体疗法也正在开发中。例如，AstraZeneca和Neurimmune联合开发的ALXN2220是一种针对错误折叠的TTR的单克隆抗体，其在I期临床试验中未表现出剂量限制性毒性，这为其后续的开发奠定了基础。针对淀粉样纤维的抗体疗法通过识别和结合错误折叠的蛋白质，启动体内的免疫系统进行清除，从而减少淀粉样纤维对组织的损伤。

一个备受关注的发现是，有些类型的淀粉样变可以自发逆转。例如，由伦敦大学学院（UCL）的Julian Gillmore领导的一项研究发现，在1663名心肌病型甲状腺素运载蛋白淀粉样变（ATTR-CM）患者中，有三名患者通过抗体免疫反应成功逆转了淀粉样蛋白的沉积。这一发现为淀粉样变性疾病的治疗提供了新的思路和希望。

这些创新疗法的出现，为数百万受淀粉样蛋白相关疾病困扰的患者带来了新的希望。随着研究的不断深入，我们有理由相信，未来将会有更多有效的治疗方法被开发出来，为患者提供更好的治疗选择和生活质量。