創新型新疫苗可能是治療和預防阿爾茨海默病的關鍵
根據在美國心臟協會2023 年心血管基礎科學科學會議上發表的初步研究報告,一種針對與阿爾茨海默病有關的發炎腦細胞的新型疫苗可能是預防或改變該病病程的關鍵。該會議將於2023年7月31日至8月3日在波士頓舉行,提供有關心血管科學創新和發現的最新研究成果。
此前,日本東京順天堂大學醫學研究生院的研究人員開發了一種疫苗,用於消除表達衰老相關糖蛋白(SAGP)的衰老細胞–這種衰老溶解疫苗可改善各種與年齡相關的疾病,包括小鼠動脈粥樣硬化和2型糖尿病。另一項研究還發現,SAGPs 在阿爾茨海默病患者的神經膠質細胞中高度表達。根據這些研究結果,研究人員在小鼠體內測試了這種疫苗,以靶向SAGP 高表達細胞治療阿爾茨海默病。
“阿爾茨海默病目前佔全球癡呆症患者的50%至70%。我們的研究在小鼠身上進行的新型疫苗試驗為預防或改變這種疾病指出了一條潛在的途徑。”該研究的主要作者、東京順天堂大學醫學研究生院心血管生物學和醫學系博士後Chieh-Lun Hsiao 博士說:”未來的挑戰是在人類身上取得類似的結果。如果這種疫苗能在人類身上證明是成功的,那將是朝著延緩疾病進展甚至預防這種疾病邁出的一大步”。
在這項研究中,研究小組創建了一個阿爾茨海默病小鼠模型,該模型模擬人腦,模擬澱粉樣β誘導的阿爾茨海默病病理變化。為了測試SAGP疫苗的療效,小鼠在兩個月大和四個月大時分別接種了對照疫苗或SAGP疫苗。通常,阿爾茨海默氏症晚期患者缺乏焦慮感,這意味著他們對周圍的事物缺乏感知。而接種了疫苗的小鼠則有焦慮感,這意味著它們更加謹慎,對周圍的事物更加敏感–研究人員說,這一跡象可能預示著疾病的減輕。此外,阿爾茨海默病的幾種炎症生物標誌物也有所減少。
研究發現,SAGP 疫苗大大減少了大腦皮層區域腦組織中的澱粉樣蛋白沉積,該區域負責語言處理、注意力和問題解決。
接種疫苗的小鼠體內的星形膠質細胞(大腦中最豐富的膠質細胞類型,也是一種特殊的炎症分子)體積減小。其他炎症生物標誌物也有所減少,這意味著大腦中的炎症在接種SAGP 疫苗後有所改善。
對6個月大的小鼠進行的行為測試(迷宮式裝置)顯示,接種SAGP疫苗的小鼠對環境的反應明顯優於接種安慰劑疫苗的小鼠。接種了SAGP 疫苗的小鼠表現得與正常健康的小鼠無異,而且對周圍環境的感知能力更強。
研究表明,SAGP 蛋白的位置非常靠近被稱為小膠質細胞的特化腦細胞,小膠質細胞在中樞神經系統的免疫防禦中發揮作用。小膠質細胞有助於清除由蛋白質形成的破壞性斑塊;但是,它們也會引發腦部炎症,從而損害神經元並加劇人的認知能力衰退,這可能是阿爾茨海默氏症發病的原因之一。
據美國國立衛生研究院下屬的國家老齡化研究所(National Institute on Aging)稱,在阿爾茨海默氏症中,被稱為澱粉樣beta 肽的腦蛋白聚集在一起形成斑塊,在神經元之間聚集並破壞細胞功能。
血管問題還可能導致血腦屏障破裂,血腦屏障通常保護大腦免受有害物質的傷害,同時允許葡萄糖和其他必要因素進入大腦。血腦屏障故障會阻止葡萄糖進入大腦,並阻礙有毒的β-澱粉樣蛋白和蛋白質的清除,從而導致慢性炎症和阿爾茨海默氏症的發展。
結語
Hsiao說:”早期使用不同疫苗在小鼠模型中治療阿爾茨海默病的研究成功地減少了澱粉樣斑塊沉積和炎症因子,然而,我們的研究與眾不同之處在於,我們的SAGP疫苗還能更好地改變這些小鼠的行為。研究人員稱,先前的研究表明,SAGP 蛋白在小膠質細胞中高度升高,這意味著小膠質細胞是阿爾茨海默病的重要靶細胞。通過清除處於激活狀態的小膠質細胞,大腦中的炎症也可能得到控制。疫苗可以靶向激活的小膠質細胞,清除這些有毒細胞,最終修復阿爾茨海默氏症患者的行為缺陷。”
根據《2023 年美國心臟協會統計更新》,2017 年約有370 萬30 歲及以上的美國人患有阿爾茨海默病,預計到2060 年這一數字將增至930 萬。
BCVS 是世界上規模最大的會議之一,致力於基礎研究和轉化研究,以改善心臟健康,而這一目標在大流行病的影響下變得更加重要。2023 年的會議由美國心臟協會基礎心血管科學委員會主辦,吸引了微RNA、心臟基因和細胞療法、心臟發育等領域的頂尖研究人員參加,會議還包括組織工程和iPS 細胞。