你有沒覺得,身邊聽到“家里老人得了阿爾茨海默病”這種事,好像越來越多了?這并非錯(cuò)覺。作為癡呆癥中最主要的一種,它正悄無聲息地成為這個(gè)時(shí)代最讓人揪心的疾病之一。而最近,科學(xué)界搞了個(gè)大動(dòng)作——迄今為止規(guī)模最大的阿爾茨海默病遺傳學(xué)研究結(jié)果出來了。簡(jiǎn)單說,科學(xué)家們一口氣找到了127個(gè)與這種病相關(guān)的基因位置,其中有48個(gè)是全新的發(fā)現(xiàn)。這場(chǎng)“基因大排查”不只是列了個(gè)更長(zhǎng)的清單,更重要的是,它開始為我們重新繪制阿爾茨海默病發(fā)病的底層地圖,并直接指出了幾個(gè)可能要優(yōu)先考慮的藥物靶點(diǎn)。
“對(duì)于阿爾茨海默病遺傳學(xué)來說,這真是一個(gè)令人興奮的時(shí)刻。”說這話的人是馬薩諸塞州總醫(yī)院的魯?shù)婪颉ぬ过R。他可不是隨便感慨,早在1987年,正是他提供了第一個(gè)與阿爾茨海默病相關(guān)的基因APP的證據(jù)。三十多年過去,當(dāng)年的星星之火,如今已成燎原之勢(shì)。這次的發(fā)現(xiàn),就像從只能看到幾棵孤立的樹,突然飛躍到能俯瞰一整片基因森林。
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在拆解這片森林之前,我們得先建立一個(gè)基本認(rèn)知:阿爾茨海默病有很強(qiáng)的遺傳性。雙胞胎研究顯示,一個(gè)人患病風(fēng)險(xiǎn)的60%到80%可以用遺傳因素來解釋。其中,大名鼎鼎的APOE基因一直是主角中的主角。如果你從父母一方那里遺傳了一個(gè)叫APOE4的風(fēng)險(xiǎn)變體,你患病的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)比沒這個(gè)變體的人高出兩到三倍;而如果你父母雙方都給了你這個(gè)“不太妙的版本”,風(fēng)險(xiǎn)最高能飆升到12倍。聽起來很宿命論,對(duì)吧?但事情遠(yuǎn)沒有那么簡(jiǎn)單。
阿姆斯特丹自由大學(xué)的丹妮爾·波斯特胡馬就說了一個(gè)非常關(guān)鍵的反例:“有些人攜帶這兩個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)變體,卻從未患上阿爾茨海默病。”健康、生活方式,這些后天因素扮演的角色,就像基因這輛車的方向盤和路況,同樣可能改變命運(yùn)的走向。這告訴我們,基因不是判決書,更像是一份風(fēng)險(xiǎn)告知書。而我們真正想知道的,是這封告知書里到底寫了哪些具體內(nèi)容。
為了把這份“告知書”讀得更明白,波斯特胡馬和她的同事們進(jìn)行了一次規(guī)模空前的分析。他們匯集了將近11萬名確診阿爾茨海默病患者的基因組數(shù)據(jù),還加入了一個(gè)特殊群體——大約7.4萬名自己還沒到發(fā)病年齡、但父母中至少有一人是患者的人。然后,他們將這龐大的數(shù)據(jù)與大約260萬名未患病的對(duì)照組人群進(jìn)行比較。這種懸殊的對(duì)抗賽,目的只有一個(gè):精準(zhǔn)揪出那些在患者群體中活動(dòng)模式異常的基因。
最終的成果,就是那127個(gè)被鎖定的基因位點(diǎn)。其中48個(gè),此前從未被聯(lián)系到阿爾茨海默病上。這批新發(fā)現(xiàn)的基因就像一份密碼本,為我們理解尚未完全摸透的疾病機(jī)制提供了關(guān)鍵線索。我們已知的病理特征,是大腦里會(huì)出現(xiàn)兩種蛋白質(zhì)的異常堆積:β-淀粉樣蛋白和tau蛋白。與此同時(shí),大腦中的免疫細(xì)胞,比如一類叫小膠質(zhì)細(xì)胞的,會(huì)立刻行動(dòng)起來。起初,它們是來幫忙清理這些“蛋白垃圾”的好幫手,但隨著時(shí)間的推移,疾病不斷發(fā)展,這種清理行動(dòng)會(huì)逐漸演變成一場(chǎng)慢性的、破壞性的神經(jīng)炎癥。
波斯特胡馬的團(tuán)隊(duì)觀察到一個(gè)非常符合這個(gè)劇情走向的現(xiàn)象:與阿爾茨海默病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的基因變體,似乎會(huì)導(dǎo)致小膠質(zhì)細(xì)胞基因的高度活躍,同時(shí)讓神經(jīng)元基因的表達(dá)降低。這完美地呼應(yīng)了先前關(guān)于阿爾茨海默病患者大腦中存在炎癥和神經(jīng)元功能衰退的研究報(bào)告。坦齊對(duì)此有一個(gè)精辟的總結(jié)性發(fā)言,他把這幾十年的科研脈絡(luò)串了起來:“雖然最早發(fā)現(xiàn)的四個(gè)阿爾茨海默病基因都指向了β-淀粉樣蛋白沉積,但現(xiàn)在很多基因仍然牽連著淀粉樣蛋白,不過大多數(shù)新發(fā)現(xiàn)的基因,都把矛頭指向了免疫和神經(jīng)炎癥的作用。”
這個(gè)重心的轉(zhuǎn)移非常關(guān)鍵。如果說過去幾十年,大家的目光主要聚焦在如何清除那些已經(jīng)形成的“蛋白垃圾”上,那么現(xiàn)在,越來越多的證據(jù)在告訴我們,也許控制那場(chǎng)因“清理垃圾”而起的“火災(zāi)”——也就是神經(jīng)炎癥——同樣甚至更加重要。這為尋找新的藥物靶點(diǎn)打開了巨大的想象空間。
研究人員還發(fā)現(xiàn),患者大腦中有三種特定類型的神經(jīng)元,當(dāng)其相關(guān)基因出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)變體時(shí),這些基因的表達(dá)要更弱一些。它們是——不好意思,原文在這里留了個(gè)懸念,研究只描述這是“首批被如此標(biāo)定的神經(jīng)元”,但未在提供的片段中給出具體名稱。然而,這個(gè)發(fā)現(xiàn)本身的意義在于,它第一次如此清晰地指向了阿爾茨海默病中具體的、易受損的細(xì)胞類型。尋找病因,就像在一座城市里尋找犯罪團(tuán)伙,我們從只知道大概的區(qū)域(大腦),逐漸縮小到具體的街道(特定蛋白質(zhì)),而現(xiàn)在,我們終于能鎖定幾棟可疑的樓宇,甚至幾個(gè)具體的房間(特定的細(xì)胞類型和基因)。
所以,這份迄今為止最詳盡的阿爾茨海默病“基因地圖”到底告訴了我們什么?我們至少可以梳理出下面幾條核心信息。
首先,風(fēng)險(xiǎn)清單大幅擴(kuò)展。我們面對(duì)的不再是幾個(gè)耳熟能詳?shù)幕颍且粡埌?27個(gè)位點(diǎn)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。新加入的48個(gè)成員極大地豐富了我們對(duì)疾病遺傳結(jié)構(gòu)的認(rèn)知,這意味著有更多潛在的生物學(xué)通路等待我們?nèi)ヌ剿鳌?/p>
其次,藥物靶點(diǎn)優(yōu)先級(jí)重新排序。伴隨新基因的發(fā)現(xiàn),研究直接指出了哪些基因及其編碼的蛋白質(zhì),在理論上最適合被優(yōu)先當(dāng)作新藥開發(fā)的標(biāo)靶。這絕不意味著新藥明天就能上市,但它給無數(shù)在黑暗中摸索的藥物研發(fā)團(tuán)隊(duì)遞上了一張高精度的尋寶圖,大大降低了盲目性。坦齊所說的“免疫和神經(jīng)炎癥”方向,很可能就是圖上最亮的那盞燈。
再次,疾病機(jī)制的理解出現(xiàn)了范式偏移。我們過去習(xí)慣于將阿爾茨海默病簡(jiǎn)單看作“淀粉樣蛋白沉積病”。現(xiàn)在,這個(gè)新研究和其他許多證據(jù)一起,正在推動(dòng)一個(gè)更完整的模型:遺傳風(fēng)險(xiǎn)先讓某些神經(jīng)元變得脆弱,同時(shí)小膠質(zhì)細(xì)胞等免疫細(xì)胞被持續(xù)過度激活,引發(fā)慢性炎癥,這種惡劣的微環(huán)境反過來又加速了有毒蛋白的累積,最終形成一個(gè)惡性循環(huán)。治療的關(guān)鍵,或許不在于單單清理垃圾,而在于調(diào)節(jié)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng),讓它恢復(fù)平衡。
還有很關(guān)鍵的一點(diǎn),基因不是全部宿命。即便是攜帶最高風(fēng)險(xiǎn)APOE4雙拷貝的人,也存在逃逸的案例。這提示我們,基因設(shè)定了一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)間范圍,但你的生活方式、健康習(xí)慣決定了你最終落在這個(gè)區(qū)間的哪個(gè)位置。所以,即便未來有基因篩查可以告知風(fēng)險(xiǎn),它也絕不是一個(gè)無法更改的壞消息,而是一個(gè)讓我們能更早、更有針對(duì)性地干預(yù)的預(yù)警。
最后,這項(xiàng)研究也留下了不少新的懸念。比如,我們還不清楚那被點(diǎn)名的三種神經(jīng)元具體是誰,它們有什么獨(dú)特之處會(huì)讓其如此脆弱?我們也不清楚這127個(gè)基因之間如何相互作用,是串聯(lián)還是并聯(lián)?新生兒的基因編輯預(yù)防,與中年人的抗炎治療,哪個(gè)才是更現(xiàn)實(shí)的突破口?科學(xué)探索就是這樣,每一個(gè)“恍然大悟”的背后,都緊跟著一串新的“為什么”。但至少這次,我們提出的問題,比以往任何時(shí)候都更加具體。而對(duì)于一個(gè)影響著數(shù)千萬家庭的疾病來說,這種具體,就是最大的希望。
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