颠覆认知!病毒感染竟会导致阿尔茨海默病?Science最新发文
颠覆认知!病毒感染竟会导致阿尔茨海默病?Science最新发文
阿尔茨海默病(AD)是一种常见的神经退行性疾病,其发病机制至今仍不完全清楚。近期,一项在Science上发表的研究提出了一个颠覆性的观点:感染,尤其是病毒、细菌和真菌的感染,可能与AD的发病密切相关。这一发现不仅为AD的预防和治疗提供了新的思路,也为我们理解这一疾病开辟了全新的视角。
本周,全球近8000名研究者齐聚美国费城,参加全球规模最大的阿尔茨海默病研讨会。与此同时,在仅仅几公里之外,另外80名研究者正聚集在一起,讨论一个颠覆性的观点:感染,也能导致阿尔茨海默病。
在Science的报道中,哈佛大学神经科学家William Eimer表示:“仅仅是举办这次会议,就是阿尔茨海默病领域的重大转折点。”
很长一段时间以来,人们普遍认为阿尔茨海默病(AD)属于退行性疾病,也常被称为“老年痴呆”。这个疾病如此常见,如此耳熟能详,但事实上,它的发病机制,至今还都是假说。
根据当前定义,AD以进行性加重的认知和行为障碍为临床特征,以脑内Aβ沉积和tau蛋白过度磷酸化为特征性病理表现。目前比较公认的AD发病机制认为,Aβ的生成和清除失衡是神经元变性和痴呆发生的始动因素,可诱导tau蛋白过度磷酸化、炎症反应、神经元死亡等一系列病理过程。
AD各阶段,Aβ、tau蛋白为重要生物标志物 图源:文献4
也就是说,Aβ是目前的主流学说的核心,也是这两年新上市药物的作用靶点。1960年,科学家发现老龄患者脑中Aβ蛋白斑块沉积(俗称“老人斑”)。1991年,科学家又探明了Aβ的产生过程,自此提出了随着年龄增长,Aβ过度沉积,可能导致AD的猜想。
此后,随着大量研究取得成果,相比之前简单地将AD当做退行性疾病“老年痴呆”,当前临床公认的影响因素已经拓宽了许多,包括生活方式、多种共病、教育等多个维度。
图源:文献5
但这场会议上这80名学者呈现的证据却在告诉我们,得AD不一定是因为基因不好、生活习惯不好、因为你老了,还有另一种可能——
因为你感染过一些病原体。
William在会上报告了自己团队多年来的颠覆性研究成果:感染,不仅与Aβ有关,还会激活tau蛋白(研究暂未发表,仅在会上分享结果)。
图源:文献2
2016年,William与其导师Robert Moir就发现了关键线索,他们在小鼠和蠕虫模型上进行的先期研究发现,Aβ其实有抵御感染的作用。2年后,他们进一步提供了更为直接的证据,当感染单纯疱疹病毒1型(HSV-1)时,Aβ会聚集,这再次表明该蛋白可能是对感染保护性反应的体现。
这些病毒、细菌可能致病,甚至还有直接人传人的?
会上,几十位研究者分享了各自的研究成果。这些结果或许颠覆了很多人的认知,原来这么多种病原体的感染,都可能与AD有关。
首先是细菌。例如牙龈卟啉单胞菌,一种口腔厌氧菌,是公认的慢性牙周炎“关键病原体”,也是预防和治疗牙周病的主要目标。2019年,有研究团队发现,当这种细菌反复作用于小鼠的牙龈时,似乎能够触发其脑部出现AD的病理变化,包括最标志性的Aβ过度沉积。
接着我们看看病毒:一年后,又有团队发现,HSV-1能够在模拟人类脑组织的3D干细胞衍生组织培养中,引发类似AD的变化。
图源:文献10
前述提到的William团队也证实了当人的神经元细胞暴露于HSV-1时,tau蛋白可能会聚集来对抗感染——而HSV-1,就是最经常引起口腔单纯疱疹的病毒,据WHO估计,全球有37亿50岁以下的人感染,比例高达67%!
同样,真菌也没有放过我们。贝勒医学院免疫学家David Corry及其团队在小鼠模型试验中试图阐明白色念珠菌进入大脑,和机体对其产生反应的机制。在感染白色念珠菌后的6个月他们发现,小鼠出现焦虑、记忆障碍、大脑萎缩等典型AD症状。
他们也在进行另一项研究,希望详细描述行为变化,阐明白色念珠菌是如何侵入并影响人类脑组织。
除了这些有机制研究结果的,还有众多病原体在AD患者脑中出现的频率远高于健康人,其中就包括肺炎衣原体。也就是说,甚至连得个肺炎,都和AD有关。
更有甚者,AD出现过“传染”。今年年初,Nature Medicine发表的一篇论文发现Aβ可能有传染风险。
图源:文献13
英国国家朊病毒诊所相继发现了8例患者,诊断明确指向AD,但既非家族性也非散发性,发病年龄太早了,而且还出现了额外的神经系统特征。
排除患者体内直接生成Aβ沉积的可能性后,研究团队发现因为生长激素缺乏,他们小时候都接受过相同的治疗——人尸体垂体源性生长激素(c-hGH)补充治疗(曾导致朊病毒传播,1959~1985年英国至少有1848名患者接受该治疗)。
在随后对于患者使用激素的具体批次的溯源和分析中,研究团队在这些生长激素制剂中发现大量的Aβ。也就是说,是这种治疗把Aβ从尸体带到了这8名患者身上,导致AD。
相关溯源结果 图源:文献13
不过,该团队也强调:研究所包含的患者是在几年内反复接触受污染的c-hGH后出现症状,且治疗多年前就已停止,尚无证据表明Aβ可以在其他情况下传播,但应该进一步考虑对公共卫生的影响和医源性AD的一级预防。
吃抗感染药治疗,打疫苗预防?
AD比想象的更复杂
据Science对这次会议的报道,在这些机制研究的基础上,许多团队甚至已经开始尝试使用抗感染药物治疗AD。
哥伦比亚大学就正在进行一项针对疱疹病毒抗病毒药物伐昔洛韦(valacyclovir)的临床试验。一项针对牙龈卟啉单胞菌药物的临床研究也在筹备,将纳入300名患者。虽然早先研究团队曾将该药用于轻/中度AD患者,试验未能成功,但研究者表示,该药在某些携带该细菌的AD患者中仍然有效。
既然能用抗病毒、抗菌药,那么专家们肯定就不会放过疫苗的尝试。
上周,同样在Nature Medicine,英国一研究团队发表了一项对超过20万人健康记录的分析,结果显示,接种了带状疱疹疫苗Shingrix的人群,6年内AD风险降低了17%。
图源:文献14
另一团队在5月份发表的一份预印本论文显示,接种了这种早期疫苗的人群痴呆症风险降低了20%。
几十年来,生物标志物成为诊断的重要手段,以Aβ为靶点的新药开始用于临床,但对AD的认识仍然在快速更迭。
与目前所有潜在的AD治疗方法一样,如果损伤已经发生,抗菌、抗病毒一样无力回天,但这些感染实在太过普遍,想在早年全部阻止确实比较困难。病原体感染的防治是否真的是新的方向,显然还有很长的路要走。
各种学说都还在进化,关于阿尔茨海默病,我们的认知,可能还要颠覆很多次。