NBT解读| 淀粉样蛋白渗透生命,却有疗法照亮希望

文摘   2024-12-14 11:13   新加坡  

       淀粉样蛋白(Amyloid),这个看似遥远的科学名词,却与多种致命疾病息息相关。从阿尔茨海默症到心力衰竭,再到肌萎缩侧索硬化症(ALS),淀粉样蛋白的异常积累犹如潜伏在身体里的定时炸弹。它的出现不仅摧毁了无数患者的生命质量,也引发了科学界对蛋白质错误折叠机制和治疗方法的深刻反思。随着科学家不断揭示其背后的病理机制和开发全新疗法,这一领域正迎来希望的曙光。

      本文从淀粉样蛋白的科学机制出发,解读其对人体的威胁以及治疗领域的突破进展。


危机的起点:从蛋白质折叠到毒性沉积

     淀粉样蛋白并不是一种特定的蛋白,而是一个家族化的概念。已知36种人类蛋白具备“淀粉样生成”的潜质。它们本应保持稳定的折叠状态,但在遗传突变、老化或环境压力的影响下,这些蛋白质会偏离正常折叠路径,形成稳定的β-折叠结构并聚集成淀粉样纤维。这些纤维沉积在心脏、大脑、肝脏等重要器官,引发系统性功能衰退。

     例如,在一种名为转甲状腺素淀粉样变(ATTR)的疾病中,转甲状腺素(TTR)蛋白的四聚体因折叠不稳定而分解成单体,这些单体进一步聚集成毒性纤维。ATTR已经从一种“罕见病”转变为临床中的重要关注点,尤其是在心力衰竭患者中,有14%的病例与其相关。


科学突破:药物与基因疗法的崛起

1. 药物疗法:从Vyndaqel到Acoramidis

        辉瑞公司的Vyndaqel(tafamidis)是首个被批准用于治疗ATTR的药物。它通过稳定TTR的四聚体结构,减少其解离成单体的速度,从而阻止毒性纤维的形成。这款药物不仅开创了ATTR治疗的先河,还在商业上大获成功,仅2024年上半年就创造了25亿美元的销售额。

         BridgeBio公司开发的Acoramidis是继Vyndaqel之后备受期待的第二代TTR稳定剂。其灵感来自一种罕见的保护性基因突变T119M,这种突变能够增加TTR四聚体的稳定性。最新的III期临床数据显示,Acoramidis在提高患者存活率、减少心血管住院率方面效果显著。

2. 基因编辑:一次治疗,长期获益

      利用CRISPR-Cas9技术,Intellia Therapeutics和瑞再生元开发了一种名为“nex-z”的疗法,通过在肝细胞中敲除TTR基因来阻断蛋白的生产。与现有药物相比,这种基因疗法不仅效果更持久,还可能实现“单次治疗”。实验数据显示,其疗效在非人灵长类动物中持续了至少两年,并且可以安全地重复给药,为患者提供了新的选择。


意想不到的发现:“自愈”的希望

      2023年,伦敦大学学院(UCL)Julian Gillmore团队发现了一个令人振奋的现象:少数ATTR-CM患者能够通过自身免疫系统清除心脏中的淀粉样纤维并恢复心脏功能。尽管这一现象极为罕见,但它为开发抗体疗法提供了新的方向。

       剑桥大学的Immutrin公司正致力于开发单克隆抗体,以模拟这些自然免疫反应。尽管人工抗体目前还难以完全再现天然抗体的复杂性,但随着技术进步,科学家们正在逐步接近这一目标。


跨领域研究:从淀粉样蛋白到ALS和其他疾病

        淀粉样沉积只是蛋白质错误折叠问题的冰山一角。加拿大和荷兰的研究团队最近提出,ALS的一种致病机制可能是超氧化物歧化酶1(SOD1)和TDP-43之间的“朊病毒样”相互作用。这一研究表明,错误折叠的蛋白不仅自身有毒,还可能通过“种子效应”传播错误信息。这一发现为开发新的ALS疗法提供了突破口。


未来展望:从药物到多维度治疗策略

       随着科学研究的深入和技术的进步,淀粉样蛋白领域的治疗选择将更加多样化。例如,Attralus公司正在开发“全能抗体”,能够识别并结合所有类型的淀粉样纤维。这种疗法有望帮助未能明确分型的患者。

       更重要的是,未来五年内,Vyndaqel将成为负担得起的通用药物,为患者提供基础治疗,而其他疗法则可以作为叠加的增效方案。届时,大量临床数据的积累将为治疗领域提供更强的科学支持。尽管距离全面治愈还有一定距离,但这一领域的进展无疑正在迅速改变患者的命运。


总结与思考:
      从蛋白质折叠的基础研究到高效的转化医学应用,淀粉样蛋白相关疾病的治疗领域正在经历一场前所未有的革命。这不仅是科技创新的胜利,也是科学家们跨学科合作的成果。未来,我们或许能够真正实现让这些“沉默的杀手”无处遁形,为患者的生命点燃希望之光。

文字写作:清风
责任编辑:er不er
文章编号:304
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41587-024-02471-1


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