黃赟杰,儲成玉,蔡明,郭琪,韓佩佩
(上海健康醫(yī)學(xué)院,上海 201318)
阿爾茲海默癥(Alzheimer’s Disease,AD)是最常見的不可逆性老年癡呆,主要表現(xiàn)為進行性記憶下降和認知能力的下降,并伴有異常行為改變[1]。截至2019年,全球有超過5200萬AD患者,到2030年,這一數(shù)字可能上升到7000萬[2]。目前,我國65歲以上老年人發(fā)病率達到6.6%,高居世界首位,嚴重影響了老年人的生活質(zhì)量。2019年,我國AD患者的治療所造成的社會經(jīng)濟負擔總額達到12 000億,預(yù)計到2030年,這一數(shù)字將達到170 000億元,極大加重了國家和社會的經(jīng)濟負擔。雖然對AD的研究從未停止,但是對AD的治療一直是一個難題,目前仍無有效的治療辦法使患者得到治愈,只能在一定程度上減輕癥狀[3]。本文對AD的藥物與非藥物治療進展進行總結(jié),希望能為臨床治療提供一些幫助。
(1)乙酰膽堿酯酶抑制劑
眾所周知,乙酰膽堿(ACh)在介導(dǎo)學(xué)習和記憶中起著至關(guān)重要的作用。此外,Aβ與膽堿能系統(tǒng)之間的直接相互作用對肽的產(chǎn)生具有負反饋作用。有人提出,這種負反饋回路的改變和Aβ的異常積累會降低膽堿能的傳遞效率,主要集中在α-7煙堿型乙酰膽堿受體上[4,5]。在此基礎(chǔ)上,乙酰膽堿酯酶抑制劑可有效治療AD,這與Davies和Maloney的早期膽堿能缺乏癥假說相符[6]。目前,咯烷惡唑類似物已被用于治療AD。利伐斯明、多奈哌齊和加蘭他敏是公認的治療AD藥物,可通過抑制乙酰膽堿酯酶(降解神經(jīng)遞質(zhì))來提高ACh的水平并改善大腦的膽堿能功能[7-9]。通常,乙酰膽堿酯酶抑制劑(他克林除外)耐受性良好,不良反應(yīng)與劑量有關(guān)。
(2) N-甲基-D-天冬氨酸受體(NMDA)拮抗劑
谷氨酸介導(dǎo)的興奮性毒性會導(dǎo)致鈣超載和線粒體功能障礙,并增加一氧化氮的產(chǎn)生,這可能對細胞有害,形成高水平的氧化劑并引起神經(jīng)元凋亡。NMDA受體拮抗劑(如美金剛)可以阻止這種過度刺激,該用于中度至重度AD的治療。美金剛可以通過降低糖原合酶激酶3-(GSK-3-)活性來減弱tau磷酸化以保護神經(jīng)元[10-12]。這種非競爭性谷氨酸能NMDA受體拮抗劑可以單獨給藥,也可以與乙酰膽堿酯酶抑制劑聯(lián)用。
(3)其他神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)
毒蕈堿和煙堿型ACh受體作為激動劑也被認為是AD治療的靶標,但是在臨床試驗中激動劑的選擇性一直受爭議。研究表明,血清素受體在涉及學(xué)習和記憶的中樞神經(jīng)系統(tǒng)區(qū)域表達,同時抑制5-HT6血清素受體可促進乙酰膽堿的釋放,這在臨床研究的各個階段均被視為輕度至中度AD的可能治療方法[13]。組胺受體,特別是H3受體,也大量存在于大腦的記憶和認知相關(guān)結(jié)構(gòu)中。似乎H3受體拮抗劑可能會改善膽堿能神經(jīng)傳遞。目前正在進行H3拮抗劑的Ⅰ和Ⅱ期研究[9]。
載脂蛋白E(apolipoprotein E,ApoE )的等位基因ε4散發(fā)性AD的主要遺傳危險因素?;贏poE與AD可能的病理特征,AD病因?qū)W治療的靶點在于抑制酶調(diào)節(jié)和淀粉樣蛋白結(jié)合物,以及靶向參與 tau蛋白的過度磷酸化[13-15]。
(1)分泌酶抑制劑
淀粉樣前體蛋白(Amyloid precursor protein,APP)首先被α-分泌酶或β-分泌酶裂解,然后通過γ-分泌酶對所得片段進行處理。β-和γ-分泌酶的“過度活化”,或與衰老相關(guān)的α-分泌酶的活性減少,導(dǎo)致該淀粉樣蛋白生成途徑受到抑制[16]。已經(jīng)研究了幾種具有α-分泌酶活性的金屬蛋白酶。褪黑激素通過金屬蛋白酶(A disintegrin and met alloproteinase,ADAM)10和ADAM17的正向轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)來刺激APP的非淀粉樣生成過程,并通過5-羥色胺5-HT4受體激動劑的刺激來調(diào)節(jié)α-分泌酶的活性[17]。另一種α-分泌酶基質(zhì)金屬蛋白酶9(Matrixmet alloproteinase9,MMP)的過表達也是如此??缒ぬ於滨5鞍酌窧ACE1抑制劑是通過分子對接的機制。BACE1在髓鞘蛋白的代謝中起著重要作用,但是它的抑制作用不如其他ADAM蛋白酶理想。γ-分泌酶是一種跨膜多亞基蛋白酶復(fù)合物,它參與許多膜內(nèi)信號蛋白的蛋白水解它的底物之一是Notch蛋白,主要調(diào)節(jié)細胞的增殖、分化和生長。Notch的抑制劑在臨床試驗結(jié)果中并不十分樂觀[10]。
(2)淀粉樣蛋白粘合劑
Aβ在AD中的沉積具有濃度依賴性,病理過程可能涉及APP的水楊酸生成增加和肽去除效率低下。Aβ降解酶如中性溶酶,胰島素降解酶以及ApoE決定簇的活性降低,這可能是建議將AD作為代謝性疾病一個原因[13]。盡管有證據(jù)表明Aβ生物標志物與認知缺陷相關(guān),其要早于老性斑塊形成,但預(yù)防Aβ細胞外神經(jīng)炎(老年)斑塊的形成仍是AD疾病緩解治療的目標之一。此外,淀粉樣蛋白β導(dǎo)向的免疫療法還包括幾種生物產(chǎn)物,這些產(chǎn)物可能隔離了可溶性單體Aβ或小膠質(zhì)細胞介導(dǎo)的清除作用[15]。但是,主動和被動免疫可能會引起神經(jīng)炎癥,因此也可以考慮使用抗炎藥治療AD。
(3)抗Aβ聚集化合物
近幾十年來,研究集中在開發(fā)預(yù)防Aβ肽形成或其聚集上。在臨床試驗中,Aβ聚集的小分子抑制劑包括曲哌酯(Ⅲ期),氯喹諾醇(Ⅱ期),水楊糖醇(Ⅱ期)和表沒食子兒茶素沒食子酸酯(Ⅱ/Ⅲ期)[18]。另外,iAβ5p序列的合成β-折疊斷裂肽,例如氮雜環(huán)丁烷-2-羧酸,3-苯基氮雜環(huán)丁烷-2羧酸,β-脯氨酸和β-磺酰基脯氨酸通過阻止原纖維形成來調(diào)節(jié)由Aβ暴露引起的細胞損傷,并且他們在空間記憶方面顯示出了更好的結(jié)果[19,20]。已有研究表明,乙咪唑可以保護SH-SY5Y細胞免受Aβ誘導(dǎo)的毒性,減少Aβ聚集[21]。同樣,姜黃素,T718MA和SK-PC-B70M等化合物也可以保護神經(jīng)元免受Aβ誘導(dǎo)的毒性。
(4)Tau療法
預(yù)防神經(jīng)原纖維纏結(jié)中成對的螺旋扭曲的高磷酸化tau細絲的聚集體是該療法的目標之一。已經(jīng)開發(fā)了免疫療法;AADvac1是臨床試驗中的第一種疫苗,另一種基于脂質(zhì)體的疫苗ACI-35試驗已經(jīng)開始[9]。已經(jīng)測試了tau蛋白磷酸化的抑制劑,如tideglusib(一種不可逆的GSK-3β抑制劑),但是并無統(tǒng)計學(xué)意義[9]。細胞周期蛋白依賴性激酶5(CDK5),也參與tau蛋白的過度磷酸化,被認為是可治療的藥物靶點[22]已經(jīng)證明有幾種分子可以作為tau聚集的良好抑制劑,并且正在臨床試驗中。在這些藥物中,亞甲藍(MB)及其代謝產(chǎn)物天青A和天青B能夠促進蛋白質(zhì)降解并抑制caspase-1和caspase- 3活動[23]。類似地, Ⅲ期臨床試驗中的LMTX和磺胺吡啶或Ⅱ期臨床試驗中的MTC在轉(zhuǎn)基因小鼠模型中可減少tau聚集和逆向行為缺陷,并延緩AD的進展。
AD作為一種與衰老相關(guān)的疾病,與其他慢性退行性疾病相關(guān),因此還需要協(xié)調(diào)的治療方法。近年來提出AD是3型糖尿病的假說,鼻內(nèi)胰島素被認為是該疾病的一種可能的治療方法[9]。低密度脂蛋白濃度升高會增加罹患AD的風險,他汀類藥物由于其在降低膽固醇中的作用而可以用于預(yù)防癡呆癥,但使用他汀類藥物作為保護性治療仍存在爭議[24,25]。糖尿病患者大腦中膽固醇水平的降低以及神經(jīng)源膽固醇的含量降低,這會影響受體信號傳導(dǎo),因此在該疾病的早期治療中應(yīng)考慮他汀類藥物的使用。此外,用于治療2型糖尿病的藥物可能對AD具有神經(jīng)保護作用。目前也在開展關(guān)于胰島淀粉樣多肽和胰高血糖素樣肽1受體激動劑作為AD治療藥物的相關(guān)研究[9]。最后,線粒體級聯(lián)假說包括氧化應(yīng)激,以及由于過度產(chǎn)生氧化自由基以及活性氧和活性氮而導(dǎo)致失衡[11,26]。因此考慮使用抗氧化劑和消炎藥進行預(yù)防性治療AD[27]。
非藥物治療對于預(yù)防AD或在其他治療中作為佐劑非常重要。預(yù)防AD的策略可以分為兩類,第一類與生活方式有關(guān),第二類與飲食和化合物有關(guān)。
生活方式策略作為AD的預(yù)防因素包括體育鍛煉、心理干預(yù)、能量限制和社交。一項隊列研究顯示,體育鍛煉(例如有氧運動)與AD發(fā)病率低相關(guān)[28]。有人提出,心理干預(yù)可以預(yù)防認知能力下降,也可以預(yù)防AD[29]。計算機課程和心理教育對改善AD具有一定效果[30]。熱量限制與大腦動機之間的關(guān)系很重要。在熱量限制的AD小鼠模型中,大腦中的磷酸化tau和淀粉樣蛋白β減少[31]。社交對人類的身心發(fā)展很重要,缺乏社交會誘發(fā)孤獨感,孤獨感與抑郁癥、糖尿病以及AD等各種疾病有關(guān)[32]。
關(guān)于預(yù)防AD的膳食補充劑研究中顯示,維生素B的研究結(jié)果好壞參半。葉酸通過抑制淀粉樣β肽積累的表觀遺傳機制具有神經(jīng)保護活性。此外,補充維生素D可改善認知能力。關(guān)于酒精與AD的研究結(jié)果表明,AD的預(yù)防和低水平的紅酒消費之間存在聯(lián)系,而經(jīng)常飲酒會導(dǎo)致癡呆[33]。地中海飲食可以提高神經(jīng)保護作用,因為它是基于低攝入飽和脂肪酸,但大量食用不飽和脂肪酸以及蔬菜,豆類,水果,魚類和橄欖油,會干擾淀粉樣蛋白的聚集,并降低LDL膽固醇水平[34]與神經(jīng)保護疾病有關(guān)的另一種飲食是亞洲飲食,因為它含有大量的綠茶,由于其具有抗氧化作用和抗衰老作用,被認為可以防止記憶力下降[8]。
在化學(xué)物質(zhì)中,白藜蘆醇具有激活去乙酰化酶的能力,特別是SIRT1,從而保護神經(jīng)元免受凋亡過程和氧化應(yīng)激的影響[35]。另一類黃酮是木犀草素,在抗AD和抗炎以及抑制小膠質(zhì)細胞的作用以及改善空間記憶方面顯示出對AD的預(yù)防作用[36]。橄欖苦苷糖配基是一種具有神經(jīng)保護作用的重要化合物,可干擾胰島淀粉樣多肽,tau和Aβ肽的聚集和毒性[37]
隨著中國逐漸步入老化時代,阿爾茲海默癥的預(yù)防和治療也被提上日程。目前藥物治療雖然可以減輕患者的癥狀,但仍存在諸多爭議;非藥物治療雖然無害,但卻不能根治。在未來的研究中,隨著人類對AD的病因和相對危險因素的不斷探索,將會研發(fā)出更有效的藥物,同時用非藥物治療加以輔助,為AD的治療提供更好更徹底的治療方案。