小胶质细胞是中枢神经系统中常驻的先天免疫细胞,是神经炎症的关键参与者。小胶质细胞的激活是包括阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)在内的Tau蛋白病的一个显著病理特征。
NF-κB是一种参与调节中枢神经系统神经炎症、神经胶质活化的转录因子,生理功能下与突触可塑性、学习与记忆功能有关,而病理条件下NF-κB可通过抗凋亡作用发挥神经保护功能。近年的研究表明,NF-κB失调可诱发AD。例如,NF-κB可由淀粉样蛋白β(amyloidβ,Aβ)激活并进一步促进Aβ产生,促进AD发展。然而,关于小胶质细胞中NF-κB活化在Tau病变中的作用知之甚少。
4月12日,发表于Nature Communications上的一篇新研究中,来自威尔康奈尔医学院的研究团队发现Tau蛋白缠结通过多功能NF-κB信号通路触发小胶质细胞炎症反应,促进AD疾病进程。
具体来说,在这项新研究中,细胞实验结果表明,Tau蛋白可激活小鼠小胶质细胞NF-κB通路,增强细胞吞噬能力,提高干扰素、TLR信号传导等免疫应答能力。
Tau蛋白激活小胶质细胞中的NF-κB通路(来源:Nature Communications)
Tau蛋白缠结存在于AD、帕金森病等神经退行性疾病受影响大脑区域的神经元中。Tau蛋白可以诱发连锁反应,使缠结扩散到大脑其他区域,使疾病不断恶化。在这项研究中,科学家们在细胞和动物实验层面证明了Tau蛋白通过激活NF-κB信号通路促使小胶质细胞进入炎症状态。接种Tau蛋白诱发AD的小鼠模型证明,过度激活NF-κB信号通路可以增强Tau蛋白缠结扩散,从而进一步激活NF-κB信号通路。相反,阻断这一信号通路可以打破这种恶性循环,减少Tau蛋白缠结。
激活小胶质细胞NF-κB信号通路可促进Tau蛋白在AD小鼠的扩散(来源:Nature Communications)
AD小鼠模型中,小胶质细胞出现变形虫形态是AD的早期症状。免疫组化结果显示,通过抑制NF-κB通路,小鼠的小胶质细胞形态部分恢复,空间记忆与学习能力也有所增强。
抑制小胶质细胞NF-κB缓解了细胞形态学变化、改善了小鼠空间记忆与学习能力(来源:Nature Communications)
Li Gan教授表示,过去20多年里靶向Aβ及Tau蛋白的临床试验试图延缓或阻断AD的发展,但这些努力基本都失败了。这项新的发现表明,抑制过度活跃的小胶质细胞NF-κB信号通路的药物可能会有更好的临床效果。
尽管目前尚未开发出靶向NF-κB的AD药物,但出现了一些以小胶质细胞为靶细胞的生物技术公司。例如,成立于2013年的Alector的前列项目AL002(II期临床)旨在通过改善TREM2信号通路来增强小胶质细胞的活性,从而治疗AD(研究表明,TREM2功能下降可能导致AD及其他形式的痴呆症)。另一个AD候选项目AL003被设计用于阻断SIGLEC3的功能,以增强小胶质细胞的活性,目前正在开展1b期研究。值得一提的是,早在2017年10月,Alector就与艾伯维达成了合作,共同开发和商业化AL002和AL003两款候选药物。
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