王鑫（左）與團隊成員在實驗室里討論。 受訪者供圖
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在全球范圍內，每3秒就會新增一名阿爾茨海默病患者；而在我國，阿爾茨海默病患者已約有1000萬人。這種病俗稱“老年癡呆”，表現之一是認知障礙，患者也被稱為“困在時間里”的人。
100多年來，科學界和醫學界持續尋找阿爾茨海默病的有效療法，但由于療效、副作用和其他挑戰，研究進展并非一帆風順。
如何解救“困在時間里”的人？近日，廈門大學醫學院神經科學研究所、細胞應激生物學國家重點實驗室王鑫教授團隊，在權威學術期刊《自然·神經科學》上發表了他們研究的最新成果，提出了阿爾茨海默病的治療新靶點β2-微球蛋白。
此前，在今年3月，王鑫團隊在國際頂級學術期刊《細胞》上發表研究論文，提出β2-微球蛋白可能參與唐氏綜合征等多種認知障礙疾病的發生發展。
團隊的一系列研究，為破解阿爾茨海默病療法的理論謎團帶來了曙光。
被“忽略”的β2-微球蛋白
王鑫團隊的新發現，要從唐氏綜合征的研究說起。
β-淀粉樣蛋白在腦內堆積，被認為是導致阿爾茨海默病的主要病因。而學術界早已確認，唐氏綜合征患者隨著年齡的增加，患阿爾茨海默病的概率比一般人群高得多。
研究表明，唐氏綜合征患者的細胞中多了一條21號染色體，該染色體上正好有負責生成淀粉樣蛋白的基因。
“唐氏綜合征患者到40歲時，大腦就會和阿爾茨海默病患者的大腦非常相似，比如出現淀粉樣斑塊；到了60歲，近75%的唐氏患者最終發展成了阿爾茨海默病。”王鑫說。
在海外留學時，王鑫便對唐氏綜合征的致病機制有了研究興趣。2015年，他回國建立實驗室，專注于解析唐氏綜合征和阿爾茨海默病之間千絲萬縷的聯系。2017年，王鑫團隊發現了一個對唐氏綜合征至關重要的病理因子——β2-微球蛋白。2018年，團隊“兵分兩路”，一隊繼續解析β2-微球蛋白在唐氏綜合征中的作用，另一隊則同步開展了β2-微球蛋白對阿爾茨海默病的致病機理研究。
有此思路，亦是因為近20年來，靶向清除β-淀粉樣蛋白的藥物研發，失敗率驚人，促使王鑫嘗試尋找其他的替代靶點，而對唐氏綜合征的研究給了他很多靈感。當王鑫檢索β2-微球蛋白的信息時，吃驚地發現，這竟然也是一種淀粉樣蛋白。
β2-微球蛋白被忽略，可能是因為它通常在大腦之外的疾病被提及，如肝炎、腎炎、類風濕性關節炎和免疫性疾病等。“大家并沒有意識到，在大腦中，β2-微球蛋白也是個潛在的阿爾茨海默病‘參與者’。”王鑫解釋道。
這是一條全新的賽道。“β2-微球蛋白或許是繼β-淀粉樣蛋白后，尋找阿爾茨海默病的治療方案的關鍵切入點。”王鑫希望，通過挖掘唐氏綜合征致病機理這個“寶藏”，從中找到可能同時治療兩種疾病的方法。
小鼠的“水迷宮”實驗
β-淀粉樣蛋白和β2-微球蛋白均是阿爾茨海默病的關鍵因素，但摸清二者之間的關聯性，卻讓王鑫團隊苦惱了兩年多時間。
剛開始，他們也走了不少彎路。在阿爾茨海默病模型小鼠腦中，β2-微球蛋白是否僅僅增加了淀粉樣蛋白斑塊？類似這樣的實驗，王鑫團隊在小鼠身上做了一輪又一輪。
直到2021年，機械性的實驗令王鑫如夢初醒：或許，β2-微球蛋白并非只是簡單增加腦中β-淀粉樣蛋白含量，而是二者“共謀”，如同“腦海中的橡皮擦”一樣，擦除了記憶……
實驗室里，小鼠給了他們振奮人心的答案。
兩組小鼠在“水迷宮”里接受“考題”——它們被放置在水中，需要自行找到水面上的平臺休憩。游泳對它們而言原本并非難事，健康的小鼠經過訓練，能夠根據顯眼的標志找到相對應的平臺。
實驗中，一組小鼠的腦里被去除了β2-微球蛋白，另一組則是正常小鼠。當注射β-淀粉樣蛋白到小鼠腦中后，前者的學習記憶不受影響，后者卻找不到上岸的路了！
“這意味著，β-淀粉樣蛋白和β2-微球蛋白的結合，產生了非常強的神經毒性。”王鑫說。
而患有阿爾茲海默病的模型小鼠，因為學習記憶缺陷，無論經過多久的訓練，都無法上岸，即無法通過行為學測試。
因此，王鑫團隊又開展了這樣一個實驗：通過靜脈注射抗體藥物，清除阿爾茲海默病模型小鼠血液中的β2-微球蛋白，患病小鼠也能達到普通小鼠的學習記憶水平，終于自行上岸了！
“也就是說，之前我們都以為，淀粉樣蛋白產生神經毒性是β-淀粉樣蛋白的‘獨角戲’，實際上是β-淀粉樣蛋白和β2-微球蛋白的‘雙人舞’！”王鑫說。
對抗“腦海中的橡皮擦”
小鼠的“水迷宮”實驗，是王鑫團隊從行為學得到的證據。團隊還從病理學、分子與細胞生物學等層面，全面研究了β2-微球蛋白在阿爾茨海默病中的功能。
團隊發現，接受靜脈注射較少量抗體藥物的小鼠，其腦內淀粉樣斑塊顯著減少；不僅如此，它們的神經突觸鏈接強度顯著增加了。“突觸是神經細胞間聯絡的橋梁，數量愈多代表神經網絡連接愈緊密，愈不容易失智。”王鑫說。
長期以來，學術界和制藥企業僅針對β-淀粉樣蛋白展開了海量的研究，而β-淀粉樣蛋白幾乎只存在于腦部。“為防止有害物質從血液中進入大腦，人腦中有一種特殊的膜狀結構叫‘血腦屏障’，如同‘護城河’，把大分子藥物（如抗體）牢牢擋在外面。”王鑫說，要想腦部藥物達到治療濃度，通常需要加大用藥劑量。
但大劑量抗體注射，一方面為患者帶來昂貴的治療費用，另一方面也會引發腦炎和腦出血等嚴重不良反應。
β2-微球蛋白則不然，它可以在血液和腦部之間“穿梭自如”，清除它不必再大費周章。只需要清除血液中的β2-微球蛋白，就可以達到作用于腦部的目的，避免了更多不良反應。
“β2-微球蛋白是我們免疫系統中一個很重要的蛋白，不能只是簡單清除掉。”王鑫團隊還在繼續努力，試圖在不影響免疫功能的情況下，尋找干擾β-淀粉樣蛋白與β2-微球蛋白結合的方法，達到安全治療的目的。
值得一提的是，王鑫團隊的這一發現，重新檢視了淀粉樣蛋白學說，并對β-淀粉樣蛋白的神經毒性理論作出了重要的補充。
“就好像頭痛不一定醫頭，遠水也可以救近火。”王鑫說。（記者 林霞）