在国家神经疾病医学中心、脑功能与脑疾病全国重点实验室,以及复旦大学附属华山医院的郁金泰团队,经过深入研究,取得了重大突破。他们首次在全球范围内发现了帕金森病治疗领域的一项全新靶点——FAM171A2.这一发现为帕金森病的治疗提供了新的方向,后续开发的药物有望实现早期干预,有效延缓疾病进程。更为重要的是,这一研究成果有望实现帕金森病病因治疗与症状缓解的双重突破。这一重要成果已于今日在线发表在国际顶级科学期刊《科学》上,为全球帕金森病研究领域注入了新的活力。
据相关数据预测,全球帕金森病患者数量预计将从2015年的约700万上升至2040年的1300万,而我国帕金森病患者的人数大约占据了全球患者总数的一半。
既往研究发现:病理性α-突触核蛋白是帕金森病的关键致病蛋白,在病理条件下,正常的α-突触核蛋白单体会发生错误折叠,并聚集在一起形成纤维,破坏神经元的正常功能并导致其死亡。它还会像“种子”一样散播,入侵邻近的正常神经元,诱导更多脑区α-突触核蛋白聚集和神经元死亡。当致病蛋白传播到中脑黑质区域时,将导致多巴胺能神经元死亡,从而出现动作迟缓、静止性震颤、肌强直等运动障碍症状,当“种子”传播到大脑皮层时,就会出现记忆力下降等认知障碍症状。
传统药物和手术治疗仅针对帕金森病症状进行治疗,无法延缓疾病进展,进一步研究帕金森病致病的深层原因并开展针对性治疗,成为全球相关领域科学家竞相探索的战略高地。
郁金泰研究团队首先从大规模人群的全基因组关联分析中,发现FAM171A2是帕金森病风险基因,FAM171A2是一种神经元细胞膜蛋白,但其功能此前从未被研究。系列研究证实了神经元细胞膜受体FAM171A2蛋白是促进病理性α-突触核蛋白传播的关键,并在全球首次揭示了FAM171A2蛋白与α-突触核蛋白的结合机制。基于帕金森病患者临床样本分析,团队随后发现:帕金森病患者大脑中FAM171A2蛋白含量增高,且FAM171A2含量越高的患者,其脑内病理性α-突触核蛋白含量也越高。
此后的一系列体内外实验,研究团队发现在神经元细胞膜上,FAM171A2像“智能识别门”一样,可选择性地结合病理性α-突触核蛋白,并携带其进入到神经元中,诱导神经元内单体形式的α-突触核蛋白发生错误折叠,造成神经元死亡和其在神经元间的传播。团队通过转基因动物证实,敲除小鼠神经元上FAM171A2.可有效控制小鼠帕金森病症状的进展。
基于前述的研究成果,我们的研究团队运用先进的人工智能蛋白结构预测和虚拟筛选技术,在7000多种小分子化合物中进行了深入筛选。最终,我们成功发现了一种具有显著效果的小分子化合物。这种小分子化合物能够有效抑制FAM 171A2蛋白与病理性α-突触核蛋白的结合,同时还能抑制多巴胺能神经元对这些致病蛋白纤维的摄取,为治疗相关疾病提供了新的潜在策略。
郁金泰教授指出,帕金森病患者在运动障碍症状显现前,大脑中已经存在病理性α-突触核蛋白,这一发现为研究提供了重要线索。研究表明,在疾病的临床前期、前驱期和临床期,通过针对新靶点FAM171A2进行靶向抑制,有望阻断病理性α-突触核蛋白的传播,从而有效延缓帕金森病的进展。同时,开发针对FAM171A2的新药,不仅能够补充现有的药物治疗和临床晚期使用的脑起搏器神经调控治疗手段,还能构建一个更加完善、能够标本兼治的治疗新体系,为帕金森病患者带来新的希望。
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