一個(gè)備受爭議的研究指出,老年癡呆這一神經(jīng)退行性疾病可能具有傳染性。這一結論引發(fā)學(xué)界熱議。研究者們正努力尋找真相。
在過(guò)去的25年中,JohnCollinge一直致力于研究神經(jīng)學(xué),見(jiàn)過(guò)了數百個(gè)人類(lèi)大腦。但是,2015年1月,他觀(guān)察到了一個(gè)從未見(jiàn)過(guò)的現象。
他和團隊其他成員當時(shí)在研究幾名曾接受來(lái)自人類(lèi)尸體的生長(cháng)激素注射的患者的大腦解剖。結果發(fā)現,這些四五十歲的患者腦內存在一種錯誤折疊蛋白——朊蛋白。朊蛋白能引起克雅氏?。–reutzfeldt–Jakobdisease)。但是,在Collinge看來(lái),這些大腦看起來(lái)非同尋常,原因并不是朊蛋白病造成的損傷,而是另一種受損模式。Collinge指出,很顯然,發(fā)生了一些出乎意料的事情。這些患者腦內有白色斑塊——典型的阿爾茨海默氏癥癥狀。換句話(huà)說(shuō),這些患者看起來(lái)像年輕人一樣,但患了一個(gè)老人才會(huì )得的病。
對于Collinge來(lái)說(shuō),這引出了一個(gè)令人擔憂(yōu)的結論:這提示了生長(cháng)素注射可以傳播朊蛋白和蛋白斑塊——這是阿茲海默癥可以傳播的首個(gè)證據。如果真是這樣,事情就鬧大了:污染的醫療器械、器官移植、輸血和牙科手術(shù)等常規醫療手術(shù)都有可能能夠把老年癡呆的“種子”——β-淀粉樣蛋白傳染給其他人。
Collinge認為自己有責任迅速告知公眾這一事實(shí)。因此,他將這一研究成果發(fā)表在了2015年9月1出版的《自然》(Nature)上,這一研究迅速成為了世界各地的頭條新聞。英國《每日郵報》(DailyMail)針對這一“潛在爆炸性的新研究”,提問(wèn)“你會(huì )感染老年癡呆病嗎?”。Collinge對此非常謹慎。他強調,他們的研究并不意味著(zhù),阿爾茨海默氏癥實(shí)際上會(huì )傳染。無(wú)論多親近的看護者或者家人,都不會(huì )因為照顧病人而感染老年癡呆。但一些醫療手術(shù)可能在無(wú)意中傳播了β-淀粉樣蛋白。
關(guān)于該研究的新聞很快淹沒(méi)在信息的海洋里,但學(xué)界的熱議才剛剛開(kāi)始。淀粉樣蛋白真的會(huì )傳染嗎?如果是這樣的話(huà),它們能引起老年癡呆嗎?其他涉及錯誤折疊蛋白的類(lèi)似疾病是否也能以類(lèi)似的方式傳播?在過(guò)去的十年中,不斷有證據表明,惡性蛋白(包括β-淀粉樣蛋白和其它能引起多種神經(jīng)退行性疾病,如阿茲海默癥、帕金森病和亨廷頓舞蹈病的蛋白)與朊蛋白具有類(lèi)似的性質(zhì),包括可傳染性。Collinge的數據支持了這一理論。
盡管這些問(wèn)題很緊急,但它可能需要數年才能找到答案。在Collinge等人的研究啟發(fā)下,多個(gè)實(shí)驗室開(kāi)始尋找大腦解剖中淀粉蛋白類(lèi)似物。今年1月發(fā)表的一個(gè)小型研究報道了一些相關(guān)案例。研究人員也在試圖找出淀粉樣蛋白的真面目,是否存在個(gè)別“品系”的淀粉樣蛋白格外有害。
一些研究人員指出,現在就得出結果為時(shí)過(guò)早。他們指出,Collinge研究的患者數量很少,且這些患者死前并沒(méi)有顯示出阿爾茨海默病的癥狀,同時(shí),老年癡呆的發(fā)生還需要另一種毒蛋白tau。德國神經(jīng)退行性疾病研究中心(GermanCentreforNeurodegenerativeDiseases)的科學(xué)主任PierluigiNicotera表示,我們必須記住,沒(méi)有確鑿的證據表明,淀粉樣蛋白可以傳染,也沒(méi)有證據表明,淀粉樣蛋白會(huì )像朊病毒一樣在大腦中蔓延,可能還有其它生物學(xué)解釋。
現在,可靠的答案基本沒(méi)有,憂(yōu)慮倒是有一大堆。懷疑論者擔心,有一天處理危害極小的蛋白質(zhì)也要受到嚴格的生物安全監督。另一些人則認為,危險可能被低估了,科學(xué)家們有責任盡快調查這一危險。瑞士蘇黎世大學(xué)醫院的朊蛋白和淀粉樣蛋白研究者AdrianoAguzzi表示,在他看來(lái),所有的淀粉樣蛋白在證據確鑿之前,都應該被認為是危險的。
危險折疊
幾十年前,人們難以想象,在沒(méi)有遺傳背景或其它可以自我復制方式的情況下,能導致傳染病。但1982年,這一想法徹底改變。當時(shí),現在工作于加利福尼亞大學(xué)的StanleyPrusiner證明了,朊蛋白能致病。Prusiner表明,朊蛋白(PrP)可以以正常形式存在,也可以以錯誤折疊形式存在,這種情況下,它具有傳染性。錯誤折疊的朊蛋白能使正常朊蛋白也發(fā)生折疊錯誤,產(chǎn)生級聯(lián)效應,最終殺死細胞。它能引起羊瘙癢病、瘋牛病,以及人類(lèi)的克雅氏病。
Prusiner等人也研究了朊病毒如何傳播。他們發(fā)現,為健康動(dòng)物注射含有朊病毒病的腦提取物,能引發(fā)疾病。這些朊病毒傳染性非常強,某些情況下,僅僅食用含有該蛋白的食物,就能患病。例如,研究者們認為,英國多例變異型克雅氏病就是因為患者食用了瘋牛病牛肉。
此后,科學(xué)家們已經(jīng)認識到,多種神經(jīng)退行性疾病都與錯誤折疊蛋白有關(guān),包括阿茲海默癥中的淀粉蛋白和tau蛋白,以及帕金森病中的α-突觸核蛋白。結構生物學(xué)家把這些錯誤折疊蛋白統稱(chēng)為淀粉肽(amyloids)。β-淀粉蛋白會(huì )形成白色的斑塊,tau形成線(xiàn)狀,α-突觸核蛋白形成纖維蛋白沉淀。
阿茲海默癥是一種常見(jiàn)于老人的疾病,有多種誘因。
十多年前,這些相似性促使德國蒂賓根大學(xué)(UniversityofTübingen)的神經(jīng)科學(xué)家MathiasJucker開(kāi)展了這樣一項研究:對小鼠注射含有錯誤折疊的淀粉樣蛋白的腦提取物,是否能引起小鼠腦內異常折疊蛋白的聚集。他發(fā)現,的確如此,并且將其注射到肌肉里,效果也相同。Jucker因此認為,如果淀粉蛋白進(jìn)入人的大腦,也會(huì )引起相同的效果,造成錯誤折疊蛋白聚集。
Jucker的研究在當時(shí)并沒(méi)有引起足夠的重視,原因是Jucker并沒(méi)有搞清楚一個(gè)患者腦內的淀粉樣蛋白如何能進(jìn)入另一個(gè)人的大腦。為了研究這一問(wèn)題,需要對一組接受過(guò)來(lái)自他人體內物質(zhì)注射的個(gè)體作為受試者,對他們的大腦進(jìn)行詳細的檢查,最好是在還比較年輕的時(shí)候,還沒(méi)發(fā)生阿茲海默癥初期癥狀的時(shí)候,進(jìn)行檢查。
克雅氏病患者的大腦提供了這樣的機會(huì )。在1985年至1958年間,全世界約有30000人接受了來(lái)自成人垂體腺的生長(cháng)激素注射,以治療生長(cháng)發(fā)育問(wèn)題。一些生長(cháng)激素受到了朊病毒的污染。與所有的朊病毒疾病一樣,克雅氏病有很長(cháng)的潛伏期,但一旦它蔓延到全腦,會(huì )很快破壞所有組織,一般患者在40多歲時(shí)發(fā)病。根據2012年的統計,全世界有226人死于受朊病毒污染的生長(cháng)激素制劑引起的克雅氏病。
Collinge并沒(méi)有著(zhù)手研究朊蛋白與老年癡呆癥的聯(lián)系。英國國家醫療服務(wù)系統國家阮病毒診所(NHSNationalPrionClinic)承擔了這項工作。他們對70%的死于朊病毒相關(guān)疾病的患者進(jìn)行腦解剖。研究者們會(huì )尋找這些大腦中的所有淀粉樣蛋白,并將其與朊蛋白區分開(kāi)來(lái)。這一研究發(fā)現,很多死于克雅氏病的患者腦內灰質(zhì)和腦血管中存在明顯的淀粉樣病變。
看到這些有淀粉樣病變的大腦時(shí),Collinge就知道風(fēng)暴要來(lái)了。一方面,他需要提醒公眾,老年癡呆可能通過(guò)醫療手術(shù)傳染的風(fēng)險,另一方面,他不希望引起不必要的恐慌。他草擬了一份措辭謹慎的新聞稿,通過(guò)國家朊病毒中心發(fā)布,建立了針對接受過(guò)生長(cháng)激素注射治療患者的熱線(xiàn)。但出人意料的是,這一研究成果并沒(méi)有發(fā)生恐慌:除了一個(gè)或兩個(gè)博人眼球的頭條新聞外,大部分新聞措辭非常謹慎,并且大概只有10個(gè)人撥打過(guò)該熱線(xiàn)。
然而,對于科學(xué)家來(lái)說(shuō),這篇論文簡(jiǎn)直吹響了戰爭的號角。凱斯西儲大學(xué)(CaseWesternReserveUniversity)國家朊蛋白疾病病情管制中心(NationalPrionDiseasePathologySurveillanceCenter)的主任JiriSafar指出,文章一發(fā)表,他們就意識到這對健康的影響。因此開(kāi)始收集圖像和患者組織的石蠟塊。與很多學(xué)者一樣,Safar也擔心由于醫療操作導致淀粉樣蛋白的傳播。為此,他檢測了該中心的腦片庫,看看這些腦片中,是否包含了惡性淀粉樣病變。
答案還未揭曉。Safar表示,研究全美國的腦片樣本恐怕不易,他現在在研究國家衛生機構(NationalInstitutesofHealth)和疾病預防控制中心(CentersforDiseaseControlandPrevention)的大腦解剖。法國巴黎薩伯特慈善醫院(Pitié-SalpêtrièreHospital)的CharlesDuyckaerts現在正在研究24名患者的腦部組織,今年下半年可能出結果。
另一項研究指出,另外228例克雅氏病是由移植來(lái)自尸體的受朊病毒污染的硬腦膜——包裹大腦的雙層膜——引起的。直到上世紀90年代末期,硬腦膜移植是腦手術(shù)中的常規手段。該研究于在1月發(fā)表,由蘇黎世大學(xué)醫院(UniversityHospitalZurich)國家朊病毒疾病參考中心(NationalPrionDiseasesReferenceCenter)的HerbertBudka等人完成。他們研究了7例來(lái)自瑞士和奧地利的大腦,其中有5位患者的灰質(zhì)和血管中存在淀粉樣蛋白沉積。日本金澤大學(xué)(KanazawaUniversity)早發(fā)性癡呆研究者M(jìn)asahitoYamada也在研究大量類(lèi)似疾病患者的腦片。他表示,他研究的16個(gè)大腦血管中出現異常高水平的淀粉蛋白沉淀。
然而,這樣的案例研究只能間接證明,β-淀粉蛋白可在手術(shù)治療過(guò)程中傳播。他們無(wú)法排除這種可能性:淀粉樣病變是由手術(shù)本身或患者本身的身體條件引起的。更確鑿的證據需要檢驗生長(cháng)激素和硬腦膜制備是否包含傳染性的淀粉樣蛋白,然后將這些試劑注射到動(dòng)物體內,觀(guān)察其是否引起疾病。然而,大部分的試劑早就找不到了(因為現在不使用從尸體獲取的生長(cháng)激素和硬腦膜)。Collinge有一些由英國衛生部(UKDepartmentofHealth)儲存的原始生長(cháng)激素樣本,他打算分析樣本中是否存在淀粉樣蛋白,并將其注射到小鼠體內。他表示,這項工作將需要幾年時(shí)間才能完成。
懷疑的種子
還有另一個(gè)問(wèn)題:沒(méi)有人知道作為“種子”的淀粉蛋白的大小和形態(tài)。Jucker在于克雅氏病無(wú)關(guān)的人類(lèi)大腦組織中尋找這些疾病之源。Bonn的一個(gè)小組收集了700多個(gè)在過(guò)去25年接受過(guò)癲癇誘發(fā)組織切除手術(shù)的患者樣本。Jucker表示,這是最好的人類(lèi)腦組織來(lái)源。他計劃在顯微鏡下仔細尋找任何微小的團塊,或β-淀粉蛋白疑似物。該小組還定期記錄了患者手術(shù)前后的認知技能,如語(yǔ)言和記憶能力。這便于探索β-淀粉蛋白的存在與患者認知功能之間的聯(lián)系。
科學(xué)家已經(jīng)知道,tau和α-突觸核蛋白可以誘導小鼠出現神經(jīng)退行性疾病癥狀。2012年的兩項研究中,科學(xué)家們給工程化的帕金森疾病模型小鼠大腦注射α-突觸核蛋白纖維,這引發(fā)了帕金森病的早期癥狀和發(fā)作,并最終導致動(dòng)物死亡。另外一項研究表明,對正常小鼠注射類(lèi)似物質(zhì),也能誘發(fā)神經(jīng)退行性疾病的一些典型癥狀,并且小鼠變遲鈍了。對人類(lèi)來(lái)說(shuō),α-突觸核蛋白可能并沒(méi)有這么強的作用——神經(jīng)退行性疾病的小鼠模型和人類(lèi)的真實(shí)情況有些差異。但科學(xué)家們仍然需要認真對待這種可能性,畢竟如果這些蛋白能傳染疾病,以后的手術(shù)就需要非常小心了。
如果老年癡呆等神經(jīng)退行性疾病真的可能傳染,后果非常嚴重。淀粉樣蛋白附著(zhù)在金屬手術(shù)器械上,正常的滅菌操作無(wú)法使其失活,因此易在手術(shù)中傳播。這些“種子”可能在體內潛伏幾年或幾十年,才擴散到斑塊,或許與其它病理條件一起促成老年癡呆癥的發(fā)生。腦血管中的淀粉樣斑塊又會(huì )帶來(lái)另一種風(fēng)險,因為它們增加了血管壁破裂的風(fēng)險,導致中風(fēng)的發(fā)生。
但是,如果常規醫療程序真的增加了神經(jīng)退行性疾病的風(fēng)險,為什么之前沒(méi)有檢測到?帝國理工學(xué)院(ImperialCollegeLondon)的流行病學(xué)家RoyAnderson表示,以往的流行病學(xué)研究不一定能檢測到這一風(fēng)險。他表示,正確的流行病學(xué)研究還沒(méi)有完成。他們需要非常大的和完善的阿茲海默癥患者數據庫,其中包括有關(guān)的癥狀發(fā)展和解剖數據的信息。他的團隊現在正在研究少數可靠的數據庫,找到手術(shù)和阿茲海默癥的聯(lián)系。他認為,目前的患者數量太少,不足以得出結論,但隨著(zhù)數據庫的增長(cháng),可能會(huì )得到更確切的答案。
面對如此多的不確定性,一些研究人員和公共衛生機構都采取了觀(guān)望態(tài)度。Nicotera表示,這個(gè)故事才剛剛開(kāi)始,一旦有新的信息出現,我們需要研究相關(guān)機制。瑞典疾控中心和歐洲疾病預防中心(EuropeanCentreforDiseasePrevention)表示,他們會(huì )高度關(guān)注這個(gè)話(huà)題。
如果進(jìn)一步的研究證實(shí),常見(jiàn)的神經(jīng)退行性疾病是傳染性的,那該怎么辦?一個(gè)當務(wù)之急是醫療和手術(shù)器械的嚴格消毒程序,使用高溫和強效化學(xué)品破壞朊病毒。Aguzzi表示,資助機構應該呼吁研究開(kāi)發(fā)廉價(jià)、簡(jiǎn)單的消毒方法。這是目前迫切需要的。他還擔心研究淀粉樣蛋白特別是α-突觸核蛋白的學(xué)者的安全。他指出,他做過(guò)噩夢(mèng),夢(mèng)見(jiàn)他們實(shí)驗室有人患了帕金森病。鑒于現在情況不明確,但他們首先要保護研究人員。
尋找致病株
朊病毒和其它淀粉樣蛋白之間的相似性為其它研究領(lǐng)域指明了方向。朊蛋白有多種存在形式,有著(zhù)相同的氨基酸序列,但因為錯誤折疊的方式不同,具有不同的行為模式和功能。在上世紀90年代,英國爆發(fā)的克雅氏病能追溯到瘋牛病牛肉,原因是其中含有的朊蛋白是同一種。
在過(guò)去的幾年中,對動(dòng)物的研究表明,存在不同形式的β淀粉樣蛋白和α突觸核蛋白。2013年一篇具有里程碑意義的論文指出,具有不同3D結構的β淀粉蛋白與兩個(gè)老年癡呆患者疾病病程不同有關(guān)。這篇論文的第一作者是國家糖尿病與消化系統疾病研究所(NationalInstituteofDiabetesandDigestiveandKidneyDiseases)的RobertTycko,他現在致力于尋找更多類(lèi)似病人的大腦樣本。
巴黎-薩克雷神經(jīng)科學(xué)研究所(Paris-SaclayInstituteofNeuroscience)的生物物理學(xué)家RonaldMelki致力于鑒別α-突觸核蛋白的不同種類(lèi)。他表示,了解淀粉樣蛋白的結構有助于小分子與淀粉蛋白結合,阻斷其作用。他的實(shí)驗室的研究方向是設計靶向淀粉蛋白的小肽,模擬“伴侶分子”,與蛋白結合,幫助其正確折疊。Melki設計的小肽能與淀粉樣蛋白結合,阻止淀粉樣蛋白異常聚集。
在研究界,Collinge引起的爭議更多歸結于語(yǔ)義學(xué)。一些科學(xué)家不愿意使用任何與“朊病毒”類(lèi)似的字眼來(lái)形容與神經(jīng)退行性疾病相關(guān)的淀粉蛋白——朊病毒導致的疾病通常具有很高傳染性和致命性。哈佛醫學(xué)院(HarvardMedicalSchool)的阿茲海默癥研究者BradHyman指出,公眾聞“朊病毒”而色變,盡管朊病毒本身可能沒(méi)有那么可怕,但它對公眾的影響是巨大的。“我的一位病人告訴我,她的老公從媒體上讀到了阿茲海默氏癥可能與朊病毒相關(guān)的信息后,就再也沒(méi)有抱過(guò)她。這讓我感到悲哀。”
然而,其他人認為,把朊病毒和其它淀粉蛋白等錯誤折疊蛋白歸結成一類(lèi)非常有用。這意味著(zhù),研究朊病毒疾病和神經(jīng)退行性疾病的研究人員,現在發(fā)現他們研究的是類(lèi)似的問(wèn)題。
盡管我們并不確定答案是什么,但這兩個(gè)領(lǐng)域目前都面臨恐慌。Jucker半開(kāi)玩笑地說(shuō),他可以想象在未來(lái),人們會(huì )每隔十年左右,會(huì )去一次醫院,然后使用抗體把腦子里的淀粉蛋白給清除掉。
輕度或中度阿爾茨海默型癡呆癥狀的治療。
健客價(jià): ¥76本品適用于腦外傷后遺癥、腦炎及腦膜炎后遺癥等的頭暈脹痛、失眠、記憶力減退、注意力不集中、情緒變化的改善;亦用于腦動(dòng)脈硬化、老年癡呆性精神癥狀等。
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健客價(jià): ¥265提高記憶力, 預防高血壓 ,預防老年癡呆,改善耳鳴眩暈。
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健客價(jià): ¥179本品適用于腦外傷后遺癥、腦炎及腦膜炎后遺癥等的頭暈脹痛、失眠、記憶力減退、注意力不集中、情緒變化的改善;亦用于腦動(dòng)脈硬化、老年癡呆性精神癥狀等。
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健客價(jià): ¥118