靶向富亮氨酸重复激酶 2(LRRK2)蛋白治疗常染色体帕金森病:开启帕金森病精准治疗新征程

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Brain Research 2.7

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  帕金森病(PD)严重影响患者生活,LRRK2 基因突变是其重要病因。研究人员开展 LRRK2 蛋白靶向治疗研究,发现 LRRK2 激酶抑制剂有治疗潜力。这为 PD 治疗提供新思路,有望改善患者预后、延缓病情发展。

  帕金森病(Parkinson's disease,PD)是一种常见的神经退行性疾病,严重影响患者的生活质量。随着全球人口老龄化加剧,帕金森病的发病率逐渐上升,给社会和家庭带来了沉重的负担。目前,帕金森病的治疗主要以缓解症状为主,尚无有效的疾病修饰疗法来阻止或逆转疾病的进展。这使得寻找新的治疗靶点和策略成为帕金森病研究领域的迫切需求。
在帕金森病的发病机制研究中,基因因素备受关注。研究发现,部分帕金森病患者存在特定基因的突变,其中富亮氨酸重复激酶 2(Leucine - Rich Repeat Kinase 2,LRRK2)基因突变在家族性帕金森病中尤为突出,约占家族性病例的 5 - 6%,散发性病例的 2%。LRRK2 基因突变,特别是最常见的 G2019S 突变,会增加激酶活性,进而导致一系列细胞功能异常,最终引发帕金森病。基于这些发现,研究人员认为靶向 LRRK2 蛋白可能为帕金森病的治疗带来新的希望。

为此,研究人员开展了关于靶向 LRRK2 蛋白治疗常染色体帕金森病的研究。研究结果表明,通过调节 LRRK2 蛋白的活性,尤其是使用 LRRK2 激酶抑制剂,在临床前模型中展现出了神经保护作用,能够改善与帕金森病病理相关的细胞功能,这为帕金森病的治疗提供了新的方向和潜在的治疗策略,对未来开发更有效的帕金森病治疗方法具有重要意义。该研究成果发表在《Brain Research》上。

研究人员在研究过程中主要采用了以下关键技术方法:利用模式生物(如果蝇、秀丽隐杆线虫)进行研究,探究 LRRK2 激酶活性在神经退行性过程中的作用;检测帕金森病患者及实验动物模型大脑和脑脊液中相关物质(如炎症细胞因子)的浓度变化,分析神经炎症与 LRRK2 的关系;研究 LRRK2 底物(如 Rab GTPase)的磷酸化水平,了解 LRRK2 的作用机制 。

结构、激活和功能


LRRK2 在人体多个器官和组织中均有分布,在免疫细胞中含量丰富,但在帕金森病中显著减少的黑质(substantia nigra,SN)多巴胺能细胞中含量并不高。虽然 LRRK2 在体内广泛存在,但其确切的生理功能尚未完全明确。

LRRK2 突变


LRRK2 基因的特定点突变是家族性常染色体显性帕金森病的主要病因。其中,G2019S 突变最为常见,在阿什肯纳齐犹太人中占帕金森病患者的 13%,在阿拉伯和柏柏尔人群中占 30%。此外,还有 p.R1441C/G/H、p.Y1699C、p.I2020T、p.N1437H 等突变也与帕金森病相关。

帕金森病发病机制相关机制


LRRK2 的 G2019S 突变与家族性帕金森病密切相关,该突变会增加 LRRK2 的激酶活性,对多巴胺能神经元造成极大影响,这是帕金森病神经退行性变的关键环节。通过对果蝇和秀丽隐杆线虫等模式生物的研究,进一步证实了 LRRK2 激酶活性在神经退行性过程中的重要性。

靶向 LRRK2 作为治疗帕金森病的方法


针对 LRRK2 的治疗方法逐渐成为帕金森病治疗的有前景的选择。LRRK2 的 G2019S 突变导致激酶活性增强,被认为通过线粒体功能障碍和神经炎症等机制促进神经退行性变。研究发现,LRRK2 激酶抑制剂在治疗中具有潜在作用,例如能够减少帕金森病相关损伤,改变 LRRK2 的细胞定位并降低其磷酸化水平。

免疫调节和 LRRK2 相关神经炎症


在帕金森病等神经退行性疾病中,神经炎症在疾病进程和神经退行性变中起着重要作用。研究发现,帕金森病患者及实验动物模型的大脑和脑脊液中炎症细胞因子浓度较高,在黑质的多巴胺能神经元周围可见反应性星形胶质细胞和活化的小胶质细胞,这表明 LRRK2 可能与神经炎症存在密切联系。

靶向 LRRK2 的挑战


尽管 LRRK2 被确定为帕金森病的遗传因素已有十多年,但目前对其生物学意义的了解仍十分有限。LRRK2 的致病突变会增强其底物 Rab GTPase 的磷酸化以及自身磷酸化。虽然临床前研究显示 LRRK2 抑制剂在某些动物模型中有保护作用,但仍需要更多研究来评估其安全性和有效性,特别是长期使用可能带来的脱靶效应等问题。

研究结论表明,靶向 LRRK2 治疗帕金森病具有一定的潜力,LRRK2 激酶抑制剂在临床前模型中展现出神经保护和改善细胞功能的效果。然而,目前仍面临诸多挑战,如 LRRK2 生物学意义的不明确、抑制剂的安全性和有效性问题等。未来需要进一步深入研究 LRRK2 的分子机制,开发更具选择性的抑制剂,同时关注基因 - 环境相互作用,探索预防帕金森病的策略,这对于推动帕金森病的精准治疗、改善患者预后具有至关重要的意义。

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