世界卫生组织预测,到年,神经退行性疾病将会取代癌症,成为人类第二大致死疾病。然而目前世界范围内还没有任何一种药物能够有效治疗神经退行性疾病。
老龄化时代不可忽视的疾病:神经退行性疾病
神经退行性疾病(NeurodegenerativeDisease,NDD)是一类发生在神经系统中,造成神经元及其附属树突、轴突和突触,以及遍布神经系统的胶质细胞发生损伤或者功能失常的疾病。神经退行性疾病和很多疾病一样,在发病之前会有一段潜伏期,但由于此时身体组织发生的病理改变较小或代偿效应而往往不易被发觉。由于人类神经系统几乎不可再生,病情的加重是不可逆的。如果NDD发生在中枢神经系统中(事实上大部分NDD就是中枢系统疾病),那么随着疾病的发展,其他与神经系统有关或无关的病症会相继发生,最终导致患者死亡。其实即使在没有其他类型疾病并发的情况下,仅仅中枢神经系统NDD的发展也会使患者死亡。
神经元丢失和突触受损是NDD的重要特征。与普通衰老造成的正常神经功能缓慢降低不同,NDD中神经死亡和失能的速度极快。很多NDD都有非正常蛋白或者肽段(如Aβ,tau,α-synuclein等)聚集现象的发生,但这种非正常蛋白聚集和疾病是否存在因果关系至今仍然充满争议。但无论如何,在没有找到更好的靶点之前,抑制这些有害蛋白的产生和聚集仍然是NDD药物开发最重要的方向。
图1.主要神经退行性疾病及其损伤脑区[1]
遗传和基因改变是很多NDD的危险因素,环境中的物理、化学和生物刺激(如外伤,某些杀虫剂和感染)也会提高NDD的发病率。除此以外,目前与神经退行性疾病相关性最紧密的就是年龄了。随着人类医疗科技水平的进步和生育率的降低,全球已经不可避免地进入了老龄化时代,神经退行性疾病的危害也逐渐显现出来。要知道,人类的平均寿命从不到30岁,到现在的70岁以上,只用了短短多年的时间,这在自然进化的时间维度上看几乎就是一瞬间。显然,上帝没有准备预案,并没有设计出与这么长寿命相匹配的人类身体构造,这也让很多在多年前罕见的疾病如癌症和神经退行性疾病取代众多传染性疾病,从而登上了疾病舞台的中心。
图2.人类寿命迅速增加[2]
神经退行性疾病药物开发艰巨
令人沮丧的是,现今几乎所有的神经退行性疾病都没有有效的治疗手段,治愈暂且不提,缓解症状的手段方面也乏善可陈。与已经可以控制成慢性病的心血管疾病和治疗方式近年来突飞猛进的肿瘤相比,各种假说都没有办法很好地诠释神经退行性疾病的病因,用一败涂地形容该领域的临床研究也不为过。以此类疾病中发病率最高的阿尔茨海默症为例,其药物开发成药率不足1/,低到让科研单位和药企怀疑人生(与丙肝2%的成药率和制药行业平均4.1%的成药率相比,简直惨不忍睹),以至于存在30年的Aβ致病假说都开始立足不稳,备受质疑,不过目前也没有更好的假说出现,只能凑合着继续用。
图3.阿尔茨海默症药物开发成药率低[3]
年龄增长造成神经退行性疾病高发
与NDD最相关的因素就是年龄了,从图3我们可以看到无论是阿尔茨海默症(AD),帕金森(PD)还是渐冻症(ALS),其发病率都与年龄有着显著的相关性。年龄的增长会使生命体发生九种不利的改变:
1.基因组不稳定性增加(genomicinstability)
2.端粒缩短(telomereattrition)
3.表观遗传学改变(epigeneticalterations)
4.蛋白内稳态丧失(lossofproteostasis)
5.营养感应失调(deregulatednutrientsensing)
6.线粒体功能异常(mitochondrialdysfunction)
7.细胞间信息传递改变(alteredintercellular