《Nature》:降壓藥竟然可以治療帕金森病和老年痴呆

諸如阿爾茲海默病、帕金森病和亨廷頓病等神經退行性疾病,一直是科學家想要攻克的難題。特別是阿爾茲海默病,科學家和藥企每年都投入了相當大的精力和資金在這個領域,但是一直沒有很好的突破。雖然新的研究成果我們時常能從報道中看到,但是依舊沒有迎來勝利的曙光。

研究人員不僅從新藥方面去尋找治療這些疾病的方式,同時也不斷從現有藥物中去尋找突破點。劍橋大學神經遺傳學教授David Rubinsztein博士領銜的劍橋大學研究小組,已經證明了用於治療高血壓的處方藥,成為治療人類阿爾茲海默病、帕金森病和亨廷頓病等疾病的有希望的候選藥物。

在健康人中,身體使用一種機制來防止這種有毒物質的積聚,這種機制被稱為自噬。自噬是一種主要的胞質內蛋白質降解途徑,由雙膜結構介導,其吞噬部分胞質和細胞內需降解的細胞器、蛋白質等成分形成自噬體。自噬體最終與溶酶體融合,其中的內容物被降解,以實現細胞本身的代謝需要和某些細胞器的更新。

大多數神經退行性疾病,包括阿爾茲海默病、帕金森病和亨廷頓病,是神經元細胞質內積聚了大量有毒性的蛋白。這些蛋白質,如突變亨廷頓蛋白(HD)、α-突觸核蛋白(帕金森)和Tau蛋白(在各種痴呆中),對大腦中的神經細胞造成不可逆轉的傷害。

研究人員在小鼠身上的試驗表明,非洛地平可以通過促進自噬過程,來阻止神經退行性疾病動物模型中有毒蛋白質的積聚,細胞通過這種過程清除異常和不需要的蛋白質。重要的是,該藥物可以穿過血腦屏障到達受影響的神經元,並且在人體中可接受的劑量下是有效的。

科學家們的研究結果在一篇名為“ 非洛地平誘導小鼠大腦自噬”的論文中這樣描述:“我們的數據表明,非洛地平可誘導神經元中的自噬,並增強一系列致病蛋白的去除。如導致亨廷病的亨廷頓蛋白,導致帕金森病的α-突觸核蛋白以及和阿爾茲海默病相關的Tau蛋白。”

作者在發表在《Nature Communications》中的論文還寫道:“這是我們第一次意識到,一種已經上市的藥物可以減緩小鼠大腦中有害蛋白質的積聚。而且試驗所使用的劑量與人體所耐受的濃度相似。該藥物能夠減緩這些潛在破壞性疾病的進展,因此我們認為它可以在人體身上進行試驗。”

作者解釋說,神經退行性疾病通常以神經元細胞質中的團塊或特定蛋白質聚集為特徵。如導致亨廷病的亨廷頓蛋白,導致帕金森病的α-突觸核蛋白以及和各種形式痴呆相關的Tau蛋白。細胞自然地利用自噬過程,吞噬和降解不需要的或異常的蛋白質。並且動物模型中的測試已經表明,通過使用藥物或遺傳方法促進自噬可以增強蛋白質聚集體的清除,並改善這種神經變性疾病。

Rubinsztein的團隊已經篩選了現有的批准用於其他適應症的藥物,以找到那些也可能增加自噬的藥物,因此可以通過促進異常蛋白質團塊的清除來幫助治療神經退行性疾病。然而,正如作者所指出的,雖然已經鑑定了許多可以誘導自噬的候選物,但在小鼠身上使用這些藥物的劑量可能遠高於人類所能耐受的劑量。“因此,在小鼠身上看到的任何此類化合物的影響可能無法在人類中實現,因為些目標藥物的濃度遠遠高於人類所能接受的濃度。這種情況會使這些藥物不適合直接再利用。”

劍橋大學的研究小組之前發現,用於治療高血壓的鈣通道阻滯劑維拉帕米(一種L型鈣通道阻滯劑)可有效誘導自噬,並使用多種工具證實L型鈣通道是一種不依賴mTOR的自噬靶點。維拉帕米可對引起帕金森病的α-突觸核蛋白進行清除,以及在亨廷頓病的果蠅和斑馬魚模型中減少亨廷頓蛋白。然而,維拉帕米不會穿過血腦屏障,因此不適合作為治療人類神經退行性疾病的候選藥物。

在他們的最新研究中,該團隊篩選了與維拉帕米同一類別的其他鈣通道阻滯劑,並將非洛地平確定為跨越血腦屏障的潛在候選者。之前的流行病學研究已經暗示了非洛地平與高血壓患者帕金森病風險降低之間可能存在聯繫,但該團隊對斑馬魚和小鼠模型的最新研究,已證實該藥物可能是治療神經退行性疾病的臨床相關選擇。

非洛地平有效地減少了斑馬魚和亨廷頓病小鼠模型中亨廷頓蛋白的積累,並且還在小鼠模型中減輕了疾病。為了研究在穩定狀態濃度下是否可以在小鼠腦中誘導自噬,科學家使用植入動物皮膚下的微型泵來控制藥物的使用。令人鼓舞的是,在亨廷頓病的一個小鼠模型中,施用人等效劑量的非洛地平可以導致亨廷頓蛋白聚集顯著減少,並減少帕金森小鼠模型腦中α-突觸核蛋白的積累。

英國法規僅允許在規定的時間段內在小鼠身上使用微型泵,因此該團隊無法評估需要更長時間才能顯現的其他神經退行性疾病的小鼠模型中人體相關的非洛地平濃度。作者還認為:“目前只是第一階段。這種藥物還需要在人體身上進行測試,看它是否對人類產生與小鼠相同的效果。我們需要謹慎,但我想說我們也可以謹慎樂觀。“


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