阿尔茨海默病中的新遗传线索,可能隐藏在大脑免疫细胞里

波士顿儿童医院的研究人员及其合作伙伴报告称,大脑的常驻免疫细胞微胶质细胞可以积累致癌驱动基因中的突变,而不会转变为癌细胞。相反,研究团队发现,这些发生改变的细胞似乎可能帮助营造与阿尔茨海默病相关的炎症环境。

这项发表在Cell上的研究,为阿尔茨海默病难题增添了一个意想不到的层面。研究并未只聚焦于淀粉样蛋白和tau蛋白等标志性蛋白堆积,而是指向一种细胞选择过程:在患病的大脑中,某些发生突变的免疫细胞可能获得生存优势。研究人员表示,其结果可能是对神经元更为不利的环境。

研究团队考察了什么

研究人员对190份捐献的大脑组织样本进行了149个致癌驱动基因的测序,这些样本来自阿尔茨海默病患者;随后将结果与121份健康大脑样本进行了比较。阿尔茨海默病样本中出现了比健康组织更多的单个碱基DNA变化。更重要的是,这些突变并非随机分布:同样的五个癌症驱动基因反复出现。

这一模式表明,这些变化并不只是衰老带来的背景性磨损。相反,发生突变的微胶质细胞可能正在经历某种选择过程。在阿尔茨海默病病理塑造的环境中,这些细胞可能比邻近细胞更容易存活和增殖,从而在长期内进一步加剧炎症。

为什么微胶质细胞重要

微胶质细胞是大脑的前线免疫系统。它们帮助清除碎片、应对损伤,并监测局部环境。在阿尔茨海默病中,人们已知这些细胞在大脑对不断累积的有毒蛋白作出反应的过程中发挥重要作用。这项新研究提示,部分微胶质细胞在遗传上也可能发生改变,从而影响其行为方式。

研究人员描述了两种过程之间的相互作用。一方面,淀粉样蛋白和tau等异常蛋白团块使大脑环境变得越来越具破坏性。另一方面,携带癌症相关基因突变的微胶质细胞在这种条件下可能更容易持续存在并扩增。其后果可能是持续的炎症活动,进而伤害附近原本健康的神经元。

将其与癌症相比较颇具冲击性,但作者并不是在说阿尔茨海默病字面上就是一种脑癌。更准确、也更有实际意义的说法是:一些有助于血液肿瘤形成的同类突变,也可能塑造大脑中非癌症疾病的生物学过程。

这一发现为何引人注目

大量阿尔茨海默病研究一直聚焦于错误折叠蛋白、突触丧失、血管因素以及遗传风险变异。这项研究将体细胞突变引入免疫细胞,作为另一种潜在贡献因素。体细胞突变是指在生命过程中获得、而非出生时遗传的基因变化;作者指出,细胞会随着年龄自然积累许多这类突变。

这一结果之所以值得注意,在于这些突变富集于肿瘤学中早已知名的基因。这让人不得不考虑,衰老中的大脑不仅在积累损伤,也可能在压力下筛选出行为不同的细胞群体。

这也可能解释阿尔茨海默病为何会以一种看起来会自我强化的方式进展。如果疾病条件有利于携带特定突变的微胶质细胞扩增,炎症一旦建立,就可能更难被关闭。

治疗启示,但需谨慎

首席研究者Christopher Walsh表示,与癌症生物学的重叠可能有帮助,因为医学已经拥有大量针对癌症通路的工具。这并不意味着肿瘤药物已经可以直接重新用于阿尔茨海默病患者。但这确实为探索作用于这些异常微胶质细胞群体的诊断和治疗,提供了一个更具体的起点。

最直接的价值或许在于概念层面。阿尔茨海默病长期以来一直难以用简单解释和简单干预来解决。若将携带突变的免疫细胞纳入模型,或许有助于解释为什么抗炎策略往往效果不一:疾病可能不仅涉及炎症本身,还涉及一个不断变化、并维持炎症的细胞群体。

后续研究还需要证明这些突变何时出现、是否能在活体患者中可靠检测,以及降低这些细胞群体的影响是否会改变临床结局。当前研究是一个强烈信号,但还不能证明这些突变在每一种病例中都是核心驱动因素。

阿尔茨海默病框架正在发生更大转变

这项研究反映出医学中的一个更大趋势:过去被视为单一过程的疾病,正越来越被理解为生态系统。在阿尔茨海默病中,神经元、免疫细胞、蛋白沉积以及现在的获得性突变都可能相互作用。这比单一病因叙事更复杂,但也打开了更多干预路径。

如果后续研究证实这些发现,它们可能会推动阿尔茨海默病研究转向迄今在癌症生物学中更常见的问题:克隆选择、细胞竞争,以及获得性突变在疾病进展中的作用。对于一个迫切需要新角度的领域来说,这是一项重要进展。

核心信息并不是阿尔茨海默病和癌症是同一种疾病,而是衰老大脑可能受到一些医学早已知道如何在肿瘤和血液疾病中研究的遗传动态影响。这样的认识最终可能同时有助于更早检测和更有针对性的治疗。

本文基于 Medical Xpress 的报道。阅读原文

Originally published on medicalxpress.com