波士顿儿童医院 Christopher Walsh 团队在 Cell 发表了突破性研究:人体大脑的常驻免疫细胞——小胶质细胞(microglia),会随年龄增长在特定癌症驱动基因上积累体细胞突变。这些突变没有引发癌症,却可能驱动阿尔茨海默病的发生。这一发现将阿尔茨海默病与癌症生物学联系起来,有望为该病开辟全新治疗路径。
🔬 核心发现
阿尔茨海默病:一种"类癌症"疾病?
研究团队对190个阿尔茨海默病患者脑组织和121个健康对照脑组织进行测序,检测了149个癌症驱动基因。结果发现:
- 阿尔茨海默病患者的脑组织中,小胶质细胞积累了大量体细胞突变,尤其集中于5个癌症驱动基因
- 这些突变类型与淋巴瘤、白血病等血液癌症中发现的突变高度相似
- 然而这些突变并未演变成癌症,而是可能反过来促进神经退行性病变
论文通讯作者 Walsh 表示:"某种程度上,阿尔茨海默病有一点像癌症——由驱动淋巴瘤和白血病相同的突变所驱动。这意味着我们有很多抗癌药物,其中一些可能对阿尔茨海默病也有治疗价值。"
惊人的跨系统发现:血液免疫细胞也携带同样突变
研究还有一个出乎意料的发现:研究团队检测了阿尔茨海默病患者的外周血样本——
- 患者血液中的免疫细胞同样携带相同的癌症驱动突变
- 这些携带突变的血液免疫细胞可能穿过血脑屏障进入大脑
- 进入大脑后转化为类似小胶质细胞的细胞("小胶质化")
论文共同作者黄约轩(August Yue Huang)博士表示:"这实际上是一个非常出乎意料的发现,揭示了阿尔茨海默病发病机制的全新途径。"
突变细胞的"选择优势"与炎症恶性循环
研究团队提出了一个疾病机制模型:
- 随年龄增长,血脑屏障功能下降(正常老化或损伤)
- 携带癌症驱动突变的血液免疫细胞进入大脑,转化为小胶质样细胞
- 大脑中β-淀粉样蛋白等聚集触发小胶质细胞增殖
- 携带突变的细胞因"选择性优势"(如抵抗细胞死亡)而占据主导地位
- 这些突变细胞使局部环境变得更具炎症性,误伤周围健康神经元,导致阿尔茨海默病
📋 研究方法
大规模基因组测序 + 跨物种验证
- 测序了 149个癌症驱动基因(来自多种血液癌症已知基因)
- 样本来自 190个阿尔茨海默病脑组织 vs 121个健康脑组织
- 同时检测了患者外周血样本进行跨系统验证
- 后续预印本研究(bioRxiv)进一步证明:这些突变增加阿尔茨海默病风险,且独立于APOE4这一已知遗传风险因素
💡 临床意义与未来方向
新诊断工具:血液检测预测阿尔茨海默病风险
由于活体获取脑组织极为困难,研究团队提出:可开发基于血液样本的遗传筛查,检测是否携带这些突变,以评估阿尔茨海默病风险。
老药新用:抗癌药物治疗阿尔茨海默病?
既然阿尔茨海默病部分由癌症驱动突变引发,研究团队认为现有的抗癌药物(如靶向特定基因突变的药物)可能对阿尔茨海默病有效。这一思路将两个领域紧密联系在一起。
理解老化本质:体细胞突变积累的广泛影响
这项研究再次说明:随年龄增长,细胞不可避免地积累体细胞突变——这不仅增加癌症风险,还可能以其他方式影响健康。小胶质细胞的突变积累是阿尔茨海默病被忽视的一个关键病理机制。
📖 研究团队与发表信息
通讯作者
- Christopher Walsh,MD/PhD,波士顿儿童医院遗传与基因组学部主任,霍华德·休斯医学研究所(HHMI)研究员,哈佛医学院教授
- Alice Eunjung Lee,PhD,波士顿儿童医院/哈佛医学院
- August Yue Huang(黄约轩),PhD,波士顿儿童医院/哈佛医学院,Broad研究所准成员
🔑 核心要点:阿尔茨海默病不只是蛋白质错误折叠疾病,其背后还有"体细胞突变"这一层机制。将阿尔茨海默病视为"类癌症"疾病,有望打开一扇全新的治疗大门。