孫紫彤 馬盼 陳華飛 諸許慧 傅志賢
摘? ?要:阿爾茨海默病是一種神經(jīng)退行性認(rèn)知功能障礙,表現(xiàn)為記憶力、判斷力、抽象思維能力的喪失,并逐步導(dǎo)致身體機(jī)能喪失,最終引發(fā)死亡。阿爾茨海默病的病因及發(fā)病機(jī)制目前尚不明確,普遍認(rèn)為存在多種假說,諸如膽堿能神經(jīng)元假說、β淀粉樣蛋白假說、Tau蛋白纏結(jié)假說等。概述了抗老年癡呆藥的發(fā)展現(xiàn)狀,阿爾茨海默病可能的病理機(jī)制,詳細(xì)介紹了有關(guān)天然產(chǎn)物在預(yù)防及治療阿爾茲海默癥的進(jìn)展。
關(guān)鍵詞:阿爾茨海默病;發(fā)病機(jī)制;天然產(chǎn)物
1? ? 抗老年癡呆藥物的現(xiàn)狀
阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)又稱老年癡呆,是一種神經(jīng)退行性認(rèn)知功能障礙,早期最顯著的癥狀為健忘,隨著病情的加重,病人的認(rèn)知能力會逐步衰退。目前,全球約有數(shù)千萬例老年癡呆癥患者,我國是世界上AD患者最多且增長速度最快的國家之一。雖然距AD發(fā)現(xiàn)已逾百年,也在其病理發(fā)展機(jī)理方面開展了大量的研究,但是,人們對該疾病的發(fā)生、發(fā)展進(jìn)程及各種影響因素至今仍無確切定論,所以臨床治療一直是一個(gè)難題。阿斯利康、默克、羅氏、諾華等制藥巨頭先后在研發(fā)抗老年癡呆藥的領(lǐng)域投入巨資,雖然在研藥物眾多,但失敗率高達(dá)99%。目前,食品藥品監(jiān)督管理局(Food and Drug Administration,F(xiàn)DA)僅批準(zhǔn)5種AD治療藥物均屬于對癥治療藥物,并不能完全治愈[1]。
目前AD的發(fā)病機(jī)制尚未得到闡明,該病的假說多達(dá)30余種。普遍認(rèn)為,AD患者在病理方面的3大顯著特征[2]:一是β淀粉樣蛋白(Aβ)聚集形成的老年斑(Senile Plaque,SP);二是腦區(qū)細(xì)胞內(nèi)過度磷酸化的Tau蛋白異常聚集形成的神經(jīng)元纖維纏結(jié)(Neurofibrillary Tangle,NFT);三是膽堿能神經(jīng)元變性和神經(jīng)元死亡為主的神經(jīng)元丟失和特定區(qū)域的腦萎縮。迄今為止,AD的具體發(fā)病機(jī)制尚不明確,只是提出了多種病因假說,其中包括早期的膽堿能神經(jīng)元假說、β淀粉樣蛋白沉積假說、Tau蛋白假說、自由基損傷假說以及研究較少的基因突變假說、炎癥假說及氧化不平衡假說等,此外,雌激素水平下降,高膽固醇血癥,慢性腦缺血,神經(jīng)營養(yǎng)因子減少等因素也被認(rèn)為是致病因素。
2? ? 現(xiàn)階段針對AD發(fā)病機(jī)制的上市及在研藥物
2.1? 針對膽堿功能假說
迄今為止,乙酰膽堿酯酶抑制劑(AChEI)是臨床用途最廣泛的抗老年癡呆藥物。該類藥物通過抑制膽堿酯酶,增加乙酰膽堿的含量來減輕阿爾茨海默癥患者的癥狀。目前,F(xiàn)DA批準(zhǔn)用于治療AD的5種藥物中除了鹽酸美金剛屬于NMDA受體拮抗劑,他克林(Tacrine)、多奈哌齊(Donepezil)、加蘭他敏(Galanthamine)和利凡斯的明(Rivastigmine)均屬于AChEI抑制劑。
2.2? 針對β淀粉樣蛋白毒性假說的藥物
Aβ毒性假說認(rèn)為:“阿爾茨海默癥是由于Aβ漏出細(xì)胞膜,導(dǎo)致周圍的神經(jīng)細(xì)胞膜和線粒體膜的損傷,神經(jīng)纖維纏結(jié)?!边@會引起周圍的神經(jīng)細(xì)胞突觸小體中乙酰膽堿合成和釋放量減少,使興奮在神經(jīng)細(xì)胞之間的傳遞速率變慢,從而使AD病患者出現(xiàn)大量記憶性神經(jīng)元數(shù)目減少的現(xiàn)象,患者會表現(xiàn)出記憶功能障礙。然而,近年來針對Aβ毒性假說設(shè)計(jì)的幾種藥物如:羅氏的Gantenerumab,輝瑞的Bapineuzumab,百健的Aducanumab,禮來的Solanezumab,默沙東的verubecestat等在研的明星藥物都在二期甚至三期臨床實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)重大挫折,面臨失敗。
2.3? 針對Tau蛋白的藥物
同樣作為抗老年癡呆藥的研究靶點(diǎn),由于針對Aβ假說的藥物研發(fā)陷入僵局,越來越多的研究人員將目光聚焦在針對Tau蛋白的藥物,現(xiàn)在已有多種對應(yīng)策略:(1)抑制Tau蛋白聚集;(2)加速Tau蛋白解聚;(3)抑制Tau蛋白異常磷酸化;(3)促進(jìn)Tau蛋白脫磷酸化,目前正在研發(fā)中的主要是(1)和(3)兩種抑制劑。
亞甲基藍(lán)和芳香雜環(huán)化合物常被用作染色劑、化學(xué)指示劑,藥物使用,易通過血腦屏障。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明,亞甲基藍(lán)具有抑制Tau蛋白聚積、抗氧化的作用。其構(gòu)效關(guān)系表明,不帶電荷的吩噻嗪平面共軛結(jié)構(gòu)對于抑制Tau蛋白來說非常重要。吩噻嗪亞甲基藍(lán)的一期、二期臨床試驗(yàn)都有效證明了其可以減緩阿爾茨海默癥患者病情,改良版亞甲基藍(lán)(LMTX)也已經(jīng)進(jìn)入三期臨床試驗(yàn)。
除Tau蛋白聚集外,Tau蛋白的異常磷酸化也是致病的重要原因,所以Tau磷酸化相關(guān)酶也被認(rèn)為是潛在治療藥物,包括MAPK1,MARK1,GSK-3β以及CDK5酶。Tideglusib是小分子的非ATP競爭性GSK-3β抑制劑,可降低Tau蛋白異常磷酸化,且有良好耐受性,截至2017年,已進(jìn)入二期臨床試驗(yàn)。
雖然已有大量以Tau蛋白為靶點(diǎn)的藥物正在研發(fā)中,遺憾的是,截至2018年,沒有可以有效治療阿爾茨海默癥的Tau蛋白抑制劑問世[3]。
3? ? 具有抗AD活性的天然產(chǎn)物
銀杏葉提取物可拮抗血小板活化因子,減少血小板聚集,改善血液流變學(xué),改善微循環(huán)還能清除自由基和抑制膜質(zhì)過度氧化[4]。本品對阿爾茨海默癥患者有明顯的療效,可有效發(fā)揮預(yù)防和治療老年癡呆的作用,對明顯癡呆者效果不佳。但是,《柳葉刀》中的一項(xiàng)研究聲稱,其進(jìn)行的長達(dá)5年,樣本數(shù)目多達(dá)2 845人的調(diào)查證明:服用銀杏葉提取物來治療或預(yù)防老年癡呆是無效的。這是目前為止關(guān)于銀杏葉提取物最大規(guī)模的實(shí)驗(yàn),而這樣的結(jié)果無疑是令人失望的。
長期以來,雌激素在防治阿爾茨海默癥中的應(yīng)用都備受關(guān)注,研究證明雌激素具有顯著的神經(jīng)調(diào)節(jié)和神經(jīng)保護(hù)作用。通過AD與雌激素的病例對照研究可以得出雌激素替代療法與降低患AD的風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。雌激素治療可以在短期內(nèi)改善AD患者的癥狀,這無疑為抗AD藥物的研發(fā)提供了一條新的思路。刺芒柄花素存在于紅三葉草、綠豆、大豆等植物中,是一種植物雌激素。研究表明刺芒柄花素對大鼠海馬區(qū)Tau蛋白有調(diào)節(jié)作用,在一定程度上提示刺芒柄花素對高脂血癥及神經(jīng)退行性變可能有一定的預(yù)防作用[5]。
二氫楊梅素是一類黃酮類物質(zhì),多提取自葡萄科蛇葡萄屬的一種木質(zhì)藤本植物,研究表明其能夠抑制大鼠miR-34a,進(jìn)而抑制mTOR信號通路激活自噬,降低衰老相關(guān)蛋白p53和p21等表達(dá)水平從而延緩腦衰老[6]。
姜黃素是一種從姜科植物姜黃等的根莖中提取得到的黃色色素,可顯著改善癡呆大鼠學(xué)習(xí)記憶能力,其機(jī)制可能是抑制了RAGE-EPK1/2信號通路[7]。
金釵石斛總生物堿通過抑制β分泌酶,進(jìn)而對海馬神經(jīng)元突觸可塑性產(chǎn)生積極影響,并顯著改善老年癡呆轉(zhuǎn)基因小鼠空間辨別和記憶功能[8]。
現(xiàn)有的抗老年癡呆藥物無法從根本上治療老年癡呆,都是治標(biāo)不治本,相關(guān)研究證明,石杉堿甲有望改變現(xiàn)狀。石杉堿甲在對抗β淀粉樣蛋白產(chǎn)生的氧化應(yīng)激毒性,促進(jìn)神經(jīng)因子生長,具有保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞等功能,即除了抑制乙酰膽堿酯酶,還有顯著的改善作用。對石杉堿甲的深入研究,為人們攻克阿爾茨海默癥提供了新的思路。
4? ? 未來展望
阿爾茨海默癥是目前最大的未滿足醫(yī)療需求的一類疾病,已有的NMDA受體拮抗劑,AChEI抑制劑等藥物雖可以減輕癥狀,并在一定程度上改善生活質(zhì)量,但還是無法根治阿爾茨海默癥。阿爾茨海默癥發(fā)病機(jī)制的復(fù)雜性是抗AD藥物頻頻失敗的主要原因,未來應(yīng)不斷嘗試新的靶點(diǎn),從單一靶點(diǎn)到多靶點(diǎn),從單一功能到多功能,不斷探索成熟的發(fā)病機(jī)制。通過深入研究各種天然產(chǎn)物對AD的作用影響,進(jìn)而找到高效低毒的抗AD藥物不失為一種切實(shí)可行的辦法。
[參考文獻(xiàn)]
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