癌症药物在逆转小鼠阿尔茨海默病症方面展现出惊人效力

煤油灯科技2025-12-03 22:13

一项研究对比了阿尔茨海默病的基因表达谱与1300种已批准药物的基因表达谱,发现两种抗癌药物的组合可能是治疗最常见痴呆症的一种潜在疗法。

来自加州大学旧金山分校和格拉德斯通研究所的研究人员发现,某些癌症药物可能有助于抵消阿尔茨海默病引起的大脑变化。这一突破可能促成新的疗法,延缓或可能逆转阿尔茨海默病的症状。

首先,科学家们研究了阿尔茨海默病是如何改变单个脑细胞的基因活性的。然后,他们寻找了美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration)批准的药物,这些药物会对基因表达产生相反的效果。

他们的研究重点是能够纠正神经元和胶质细胞变化的药物,这两种细胞在阿尔茨海默病的发展过程中都会受到干扰。

研究团队还审查了数百万份匿名医疗记录,并发现服用过其中一些药物来治疗无关健康问题的患者罹患阿尔茨海默病的几率较低。

最后,当研究人员在患有类似阿尔茨海默病症状的小鼠身上测试了两种最有前景的药物(最初都是为治疗癌症而开发的)时,结果令人震惊:该治疗减少了脑损伤,并有助于恢复动物的记忆功能。

“阿尔茨海默病伴随着大脑复杂的病变,这使其难以研究和治疗,但我们的计算工具为直接解决这一复杂性提供了可能,”加州大学旧金山分校(University of California, San Francisco)巴克计算健康科学研究所(Bakar Computational Health Sciences Institute)临时所长、儿科教授、本文共同资深作者玛丽娜·西罗塔(Marina Sirota)博士说道。“我们很兴奋,我们的计算方法让我们找到了一种基于现有美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration)批准药物的阿尔茨海默病潜在联合疗法。”

相关研究成果于7月21日发表在《细胞》杂志上。本研究部分由国家卫生研究院和国家科学基金会资助。

患者和细胞的大数据指向一种阿尔茨海默病新疗法

阿尔茨海默病影响着美国700万人,会导致认知能力、学习能力和记忆力不断下降。然而,几十年的研究仅研制出了两种获得美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration)批准的药物,而且这两种药物都无法有效减缓认知能力的下降。

“阿尔茨海默病很可能是众多基因和蛋白质发生多种改变的结果,这些改变共同破坏了大脑健康,”论文的共同资深作者、格拉德斯通转化推进中心主任、高级研究员黄亚东(Yadong Huang)医学博士、哲学博士,加州大学旧金山分校(UCSF)神经病学和病理学教授说道。“这给药物研发带来了巨大挑战,因为传统药物研发方法是针对驱动疾病的单个基因或蛋白质开发一种药物。”

该团队从三项关于阿尔茨海默病大脑的研究中获取了公开数据,这些数据测量了来自已故阿尔茨海默病患者或非阿尔茨海默病患者的脑细胞(神经元和胶质细胞)中的单细胞基因表达情况。他们利用这些数据,得出了阿尔茨海默病在神经元和胶质细胞中的基因表达特征。

研究人员将这些特征图谱与连接图谱(Connectivity Map)中的特征图谱进行了比较,连接图谱是一个数据库,存储了数千种药物对人类细胞基因表达影响测试的结果。

在1300种药物中,有86种能够逆转一种脑细胞中的阿尔茨海默病基因表达特征,25种能够逆转大脑中几种细胞中的这种特征。但其中只有10种已获得美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration)批准用于人体。

该小组仔细研究了加州大学健康数据仓库中的记录,其中包括 140 多万名 65 岁以上人群的去身份识别健康信息,发现其中一些药物似乎能够随时间推移降低罹患阿尔茨海默病的风险。

“多亏了所有这些现有的数据源,我们从1300种药物中筛选出86种,再筛选出10种,最后只剩下5种,”论文的第一作者、西罗塔(Sirota)实验室的前加州大学旧金山分校(University of California, San Francisco)研究生、现为格拉德斯通(Gladstone)黄实验室的博士后学者李亚乔(Yaqiao Li,音译)博士说。“特别是加州大学所有健康中心收集到的丰富数据,直接为我们指出了最有前景的药物。这有点像模拟临床试验。”

一种即将成为黄金治疗时间的联合疗法

在五种候选药物中,李、黄和西罗塔(Sirota)选择了两种抗癌药物进行实验室测试。他们预测,一种药物来曲唑(letrozole)能在神经元中治疗阿尔茨海默病;另一种药物伊立替康(irinotecan)则对神经胶质细胞有益。来曲唑通常用于治疗乳腺癌;伊立替康通常用于治疗结肠癌和肺癌。

研究团队使用了携带多种与疾病相关的突变的攻击性阿尔茨海默病小鼠模型。随着小鼠年龄的增长,出现了类似阿尔茨海默病的症状,并对它们采用其中一种或两种药物进行治疗。

这两种癌症药物的结合使用,在动物模型中逆转了阿尔茨海默病的多个方面。它扭转了疾病进展过程中神经元和胶质细胞中出现的基因表达特征。它减少了有毒蛋白质团块的形成和大脑的退化。而且,重要的是,它恢复了记忆。

黄说:“在广泛使用的阿尔茨海默病小鼠模型中验证计算数据,这真是太令人兴奋了。”他希望这项研究能很快进入临床试验阶段,这样研究团队就可以直接对阿尔茨海默病患者进行联合疗法测试。

西罗塔(Sirota)说:“nbs引导我们找到了相同的通路和药物,然后在基因模型上解决了阿尔茨海默病,那么也许我们就找到了正确的研究方向。”“我们希望这能迅速转化为数百万阿尔茨海默病患者的真正解决方案。”

参考文献:《Yaqiao Li、Carlota Pereda Serras、Jessica Blumenfeld、Min Xie、Yanxia Hao、Elise Deng、You Young Chun、Julia Holtzman、Alice An、Seo Yeon Yoon、Xinyu Tang、Antara Rao、Sarah Woldemariam、Alice Tang、Alex Zhang、Jeffrey Simms、Iris Lo、Tomiko Oskotsky、Michael J. Keiser、Yadong Huang与Marina Sirota于2025年7月21日在《细胞》期刊上发表的“针对阿尔茨海默病的细胞类型导向网络校正联合疗法”》 DOI:10.1016/j.cell.2025.06.035

本研究由国家老龄化研究所(R01AG060393、R01AG057683、RF1AG076647、R01AG078164和P01AG073082)、美国国家科学基金会(2034836)和杜比家族基金会资助。

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