参与神经炎症的IFITM3,有望作为阿尔茨海默症的潜在靶点

阿尔茨海默症(AD)是一种不可逆的神经进行性退化疾病,是造成老年痴呆的主要原因。然而现有的药物仅能缓解疾病的症状,无法阻止或逆转疾病恶化的进程,因此迫切需要研发具有治疗效果的新药。通过中枢神经系统疾病模型的药效验证,可以快速确立对AD疾病动物模型有效的小分子化合物,不失为新药研发的策略和突破口。β-淀粉样斑块的产生是阿尔茨海默病的主要特征,最近有研究者发现,一种叫做IFITM3的蛋白质参与了对病原体的免疫反应,它也在斑块中淀粉样蛋白的积累中发挥了关键作用。

作为一种发生于老年和老年前期的中枢神经系统退行性疾病,阿尔茨海默病是老年期痴呆常见的类型,其病因和发病机制仍不明确,病理上以神经炎性斑、神经原纤维缠结、神经元丢失及淀粉样血管病等为特征。神经元的退化和凋亡始终是AD发生、发展的中心环节,小胶质细胞是中枢神经系统中的免疫细胞,受外界刺激后可引起神经炎症,因此通过抑制大脑小胶质细胞的过度活化,进而抑制神经炎症的发展可以阻止AD的恶化进程。中枢神经系统疾病模型对于研究中枢神经系统疾病的发病机理,药物筛选具有重要的作用。

AD这样一种复杂的疾病,单纯依赖分子靶标的现代药物研发策略难以奏效,迫切需要结合以细胞和中枢神经系统疾病模型为重心的经典药物研发策略,有望打破AD新药开发的瓶颈. 美迪西药效部拥有专业的中枢神经系统疾病药效评价模型,结合PET-CT成像技术,可以很好的对中枢神经系统的药物进行有效性和安全性的评估,并对其血脑屏障穿透能力进行测试。

炎症标志物,如某些被称为细胞因子的免疫分子,在阿尔茨海默症小鼠模型和阿尔茨海默病患者的大脑中得到增强。来自斯隆凯特琳研究所的生物化学家李月明博士的研究首次通过IFITM3提供了炎症与斑块发展之间的直接联系。

IFITM3是一个重要的蛋白,它能够保护细胞不受病毒的感染,而且还一直被认为在免疫系统对抗如流行性感冒病毒,常被称作“猪流感”的H1N1中扮演着重要的角色。IFITM3作为一种免疫开关,可以增加γ-分泌酶活性和Aβ产生的抗微生物活性,可能导致增加老年痴呆症的风险。来自斯隆凯特琳研究所的生物化学家李博士和他的团队发现,IFITM3改变了一种叫做γ-分泌酶的酶的活性,这种酶将前体蛋白质切割成构成斑块的β-淀粉样蛋白片段。他们还发现,去除IFITM3会降低γ-分泌酶的活性,从而减少了在该疾病小鼠模型中形成的淀粉样斑块的数量。

IFITM3的产生是由于入侵病毒和细菌激活免疫系统而开始的。这些观察结果,再加上李博士实验室的新发现,IFITM3直接促进了斑块的形成,这表明病毒和细菌感染可能会增加老年痴呆症发展的风险。事实上,李博士和他的同事发现,人脑样本中IFITM3的水平与某些病毒感染的水平以及γ-分泌酶活性和β-淀粉样蛋白的产生有关。

AD是与遗传、高龄、免疫功能异常、感染、内分泌、能量代谢障碍、环境等相关的一种多病因疾病,研究发现小鼠体内炎症标志物和IFITM3的水平都随着年龄的增长而增加。

研究者还发现,IFITM3在一组晚发性阿尔茨海默症患者中呈上升趋势,这意味着IFITM3可能被用作生物标志物,以确定一组可能从针对IFITM3的治疗中获益的患者。

  研究人员的下一步计划是研究IFITM3如何在分子和原子水平上与γ-分泌酶相互作用,以及在动物模型中它是如何参与神经炎症的。他们还将探索IFITM3作为该疾病的生物标志物,并将其作为治疗该疾病的新药的潜在靶点。

总之,该研究表明,在对阿尔茨海默症的药物研发上,IFITM3可以作为一个值得考虑的生物标志物和药物靶标。