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为阿兹海默患者提供特殊治疗药物

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导语:血脑屏障能够阻止某些物质由血液进入脑组织,人们开始着手研究这种有选择性的通透现象,经过加工和包装药物,使其能够穿透血脑屏障对阿兹海默病症展开治疗。罗氏脑梭(Brain Shuttle)技术,通过以一种特定的模式,使用天然的转铁蛋白受体(transferrin receptor)而发挥作用

 

关键词:阿兹海默;罗氏制药;脑梭技术;特洛伊木马疗法

 

血脑屏障是人体解剖结构与生理环境的“柏林墙”。

血脑屏障密集的内皮细胞作为防御毒素和病原菌的屏障,使神经元以及其他脑组织结构免受侵害,而葡萄糖以及其他大脑新陈代谢所必须的化学物质(咖啡因?)却能顺利通过这些细胞。

许多年来,,医药企业与学术研究者们一直努力试图去解开这道封锁,让一些生物大分子冲破血脑屏障以延缓毁灭性神经系统疾病的发展,但收效甚微。

许多药物在穿越屏障的时候,就像前东德的准难民一样会被守卫柏林墙的士兵击退——大脑的分子安全部队要么将这些“侵略者”拦在界外要么将它们吞噬。学者们作了很多尝试使安全通道不再对其产生防御作用,这些尝试包括部署一些可使血脑屏障内皮细胞萎缩的化学物质,或者使用一些能偷偷溜过小缺口的极小的导管和气泡等。结果充其量只能说是成败参半——这些大分子载体还没有任何一个达到可以进行人体试验的程度。

今年一月八日的《神经元》(Neuron)杂志报告了瑞士罗氏制药在攻克该技术难题上的一点进展。这项研究描述了一项新技术,该技术能诱使血脑屏障中某个天然检验站让一种经过精心处理的药物通过。这种药物的作用是攻击淀粉样β蛋白,而这种蛋白也许就是阿兹海默病症造成大脑损坏的罪魁祸首。这项瞒天过海术借助于转铁蛋白受体,即转运铁离子进入大脑时的停靠站。罗氏公司提取了一个与转铁蛋白受体结合的抗体片段,将它和另一个一旦穿过血脑屏障便能迅速黏上并去除淀粉样蛋白的抗体捆绑在一起。

 

 

徒劳之举:正如图中站在柏林墙下的妇女,制药公司在研发神经药物方面目前为止所能做的也只是隔着不可逾越的障碍挥手。

人们此前也尝试过这类方法,但是这些分子,往往一通过屏障便会被细胞垃圾处理中心的清道夫——溶酶体所消灭。这正是罗氏制药瞒天过海的地方。罗氏公司的“大脑穿梭”(brain shuttle)技术,将与转铁蛋白受体结合的Y型抗体的上部结构由两个臂形改为单臂——使抗体从二价变为一价。这种抗体设计与依附于受体的天然的转铁蛋白分子结构相似,似乎能不受阻碍的通过。公司报告称,通过这种方法,这种药物的另一部分即附着于淀粉样蛋白的抗体的功效是通常的二价抗体或单纯的抗淀粉样蛋白抗体的55倍。

罗氏公司计划将大脑穿梭技术打造成向大脑内运送大分子的全方位、军事化的“运输工具”,并且已与两个合作公司达成协议,将分子穿梭技术用于治疗亨廷顿(Huntington)和帕金森(Parkinson)疾病的药物治疗。

所有的这些工作都还在进展中。一个也在研发细胞“特洛伊木马”的尚在起步阶段的公司对大脑穿梭技术的前景持怀疑态度。加州大学洛杉矶分校(University of California at Los Angeles UCLA)名誉教授,美国圣莫尼卡ArmaGen技术公司创始人威廉.帕特瑞奇(William Pardridge)声称“罗氏公司的报告只会误导读者认为二价转铁蛋白受体的单克隆抗体不会起到任何作用”,ArmaGen技术公司也在研发穿透血脑屏障的运输系统,“在过去三年,我们已经发表了10篇以上的文章报告了二价转铁蛋白单克隆抗体在帕金森( Parkinson)、溶酶体贮积病(lysosomalstorage disease)、中风以及阿兹海默等疾病的治疗实验中所显示的药效”。帕特瑞奇也质疑了罗氏制药所采取的一些方法,他将这些方法描述为“大脑吸收的非量化措施”。

罗氏制药团队的领导者之一佩尔-奥拉·弗雷斯贾德(Per-Ola Freskg?rd)在他为这个研究所撰写的文章中对公司所采用的技术方法进行了详细的描述和辩护,并对帕特瑞奇的一项研究进行了还击,批评其缺乏数据显示真正到达淀粉样蛋白斑的实际药物量,这个量,如果其密切追踪罗氏公司对二价抗体的检测,可能是零.

仅凭一个专家的挑战是解决不了这些争论的——血脑屏障转运蛋白进入药典标准并不是一蹴而就的事。辉瑞制药公司的神经科学部门在《神经元》中发表的一篇分析文章中肯定了罗氏的研究,但同时也指出对于特洛伊木马疗法如何影响基本生理来通过大脑的检查站,还需要做更多的研究。实际上,罗氏子公司基因科技(Genentech)不得不反复完善自身的血脑屏障转运体,因为这种抗体在动物实验中已经引起了成熟红细胞的减少。对药理学里这个看似难懂的未知领域,人们会继续研究下去。制药公司在抗淀粉样蛋白抗体研究上已经投入了接近10亿美元。越过这道“长城”可能是唯一让这些开支有所回报的方法。这意味着研究将会毫无疑问地持续飞速发展,去建立一个更好的分子“特洛伊木马”。

 

关于作者:盖里.斯蒂克斯(Gary.Stix),资深编辑,作家,作协委员,《科学美国人》杂志编辑、媒体人、网页博客撰写者。他主攻神经系统科学方向,也经常为关于纳米科技在肥胖者中的应用这些热点话题的板块编辑,已在杂志社工作超过20年,近三年作为《科技纵览》(IEEESpectrum)的科学编辑,该杂志是美国电气电子工程师学会佼佼者。他拥有纽约大学的新闻学士学位。他和他的妻子米莉安.莱科布(Miriam Lacob)编写了一本关于技术的综合初级读本——《谁给的十亿字节》,关注其推特@@gstix1

 

(翻译:徐琴;审校:侯政坤)

 

原文链接[科学美国人博客]

http://blogs.scientificamerican.com/talking-back/2014/01/12/fooling-brain-defenses-to-deliver-an-alzheimers-drug/


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