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老年痴呆能传染?研究表明外科手术或可传递淀粉样蛋白

2018-12-25 09:28来源:《中国科学报》

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  图片来源:JASIEK KRZYSZTOFIAK/NATURE

  ■记者 唐凤

  神经科学家已经收集了更多的证据支持这一假说,即作为神经退行性疾病标志的黏性蛋白质,可以在特定条件下在人与人之间传递,并对接受者的大脑造成新的损害。

  “我们发现β淀粉样蛋白病理可以通过医源性方式进行人际传播。”领衔该研究的英国伦敦大学学院神经病学家John Collinge在日前举行的电话新闻发布会上表示,“虽然这种风险可能性很小,但我们迫切需要对此进行研究。”

  Collinge表示,他们的研究并没有表明阿尔茨海默氏症等疾病具有传染性,但它确实引发了担忧,即某些医疗手段和外科手术可能会在人类之间传递这种蛋白质,而这种蛋白质可能在几十年后导致脑部疾病。

  “这是一项重要研究,结果非常令人期待。”德国图宾根赫蒂临床大脑研究所的Mathias Jucker说。

  Jucker在2006年证明从人脑中提取的淀粉样蛋白可以在老鼠的大脑中引发大脑淀粉样血管病和斑块。

  被污染的生长激素

  故事开始于2015年。

  “我们在英国进行了一个长期研究,对各种疾病患者进行了前瞻性研究。这包括儿童时期接受各种生长缺陷综合征治疗后出现克雅氏病的患者。他们接受了尸源性人类生长激素(c-hGH)治疗。”Collinge说。

  曾有8名研究对象接受了被朊病毒污染的c-hGH治疗,且之后死于克雅氏病。Collinge等人在对其中4人的大脑进行尸检时发现了一种叫作淀粉样蛋白的蛋白质大量沉积。

  这些死者在儿童时期因身材矮小而接受治疗,使用的生长激素制剂来自数千名捐赠者死后的脑下垂体。

  而这些人在中年时死于一种罕见但致命的神经退行性疾病——克雅氏病。这种疾病是由一种具有传染性的、折叠错误的蛋白质(或朊病毒)的生长激素制剂中的某种成分导致的。但是病理学家并没有预料到淀粉样蛋白在这么早期就形成了。

  这让研究人员十分惊讶。“这是出乎意料的,完全超出了对这个年龄段的人的预期。这些人都是相对年轻的三四十岁,他们的大脑中不会出现这种病理现象。我们没发现存在导致其处于这种状况的遗传风险因素。”Collinge说。

  于是,Collinge及同事猜测,可能生长激素样本也转移过来少量的淀粉样蛋白,导致或“播下”了淀粉样斑块。2015年相关论文发表于《自然》。

  追踪“凶手”

  大脑血管中的淀粉样斑块是大脑淀粉样血管病和阿尔茨海默氏症的一种标志,它们会引起局部出血。

  然而,在阿尔茨海默氏症中,淀粉样斑块通常伴有另一种叫作tau的蛋白质——研究人员担心这种蛋白质也可能以同样的方式传播。但在4名受克雅氏病感染的死者大脑中,情况并非如此。

  他们表现出类似大脑淀粉样血管病的病理特征,但是无一完全符合阿尔茨海默氏症的神经病理学标准。

  Collinge表示,虽然过去已有因为某种医疗手段而引起的克雅氏病人际传播(医源性传播)的记录,但一直未能确定。

  那他们为何出现这种病理特征?

  近日在线发表于《自然》的新研究表明,这些人可能因为c-hGH疗法而产生了β淀粉样蛋白病理。

  “而这篇论文实际上是我们3年前论文的后续。”Collinge告诉《中国科学报》,由于该疾病的潜伏期很长,可能长达数十年,甚至人们今天仍然看到新患者。

  研究人员获取了病人曾被暴露的部分c-hGH样本。

  他们采用生物化学方式分析是否存在β淀粉样蛋白和tau蛋白,结果发现若干样本的检测结果为阳性。

  该研究组表示,实验证据更直接地验证了这些蛋白质可以通过受污染的生物制剂在人类之间传播。

  1985年,英国停止从尸体中提取生长激素进行治疗,取而代之的是使用合成生长激素。

  但是Collinge团队在位于英国南部的国家公共健康研究中心的实验室里找到了储存了几十年的生长激素制剂粉末。

  当研究人员分析这些样品时,他们的怀疑得到了证实:其中一些批次含有大量的淀粉样蛋白和tau蛋白。

  小鼠来帮忙

  为了测试这些批次中的淀粉样蛋白是否引起淀粉样病变,他们将样本直接注射到被基因改造成易受淀粉样病变影响的幼鼠大脑中。

  在日本合作者的帮助下,Collinge团队制造出能表达突变型人化淀粉样前体蛋白基因的小鼠,它们会在6个月左右出现β淀粉样蛋白沉积的初始迹象。c-hGH样本被注射进这些小鼠体内。6~8周大的雌性小鼠直接接受原始c-hGH样本的脑内注射。

  注射240天后,接受原始c-hGH样本注射的小鼠产生了淀粉样斑块和大脑淀粉样血管病。而未接受任何治疗或使用合成生长激素治疗的对照组小鼠没有淀粉样蛋白积累。

  科学家正在老鼠实验中检验tau蛋白是否也存在同样问题。

  Jucker表示,淀粉样蛋白的可传导性可以在这么多年后得以保留的事实,强调了谨慎的必要性。

  试想一下,黏稠的淀粉样蛋白黏附在外科手术器械上,抵抗标准的去污方法。

  但是Jucker也注意到,由于退行性疾病的发展需要很长时间,因此也应注意儿童外科手术。在儿童外科手术中器械也被用于老年人。

  到目前为止,流行病学家还无法评估手术史是否会增加日后罹患神经退行性疾病的风险——因为医学数据库往往不包括这类数据。

  伦敦帝国理工学院流行病学家Roy Anderson指出,研究人员正在认真考虑这种可能性。

  实际上,2015年的发现促使世界各地的病理学家重新审视他们自己的病例,包括那些接受过类似生长激素制剂治疗的人,以及那些在脑部手术后感染了克雅氏病的人,他们使用了受污染的供体大脑膜作为修复补丁。而许多存档的大脑标本都充满了异常的淀粉样斑块。

  2015年的论文发表后,Collinge申请了一项拨款开发外科器械的去污技术,但没有成功。“我们提出了一个重要的公共卫生问题,令人沮丧的是,这个问题还没有得到解决。”他说。

  相关论文信息:DOI: 10.1038/s41586-018-0790-y;Nature 525, 247-250 (2015).

[责编:白璐]

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