LRRK2激酶抑制剂PF-06447475通过调控RAB10磷酸化逆转GBA1 K198E突变导致的帕金森病病理表型

本研究针对帕金森病(PD)中GBA1基因突变导致的溶酶体功能障碍问题，通过LRRK2激酶抑制剂PF-475干预GBA1 K198E突变皮肤成纤维细胞，首次发现该抑制剂不仅能恢复β-葡萄糖脑苷脂酶(GCase)活性，还可通过下调p-Ser935 LRRK2/p-Thr73 RAB10通路改善线粒体膜电位(ΔΨm)、减少α-突触核蛋白(p-Ser129 α-Syn)异常磷酸化，为PD的基因靶向治疗提供新策略。

　　

帕金森病作为第二大神经退行性疾病，目前仍缺乏根治手段。近年来，GBA1（编码溶酶体酶β-葡萄糖脑苷脂酶GCase）和LRRK2（富含亮氨酸重复序列激酶2）基因被证实是PD的关键遗传风险因素，但二者间的分子对话机制尚不明确。更棘手的是，哥伦比亚人群特有的GBA1 K198E突变（第198位赖氨酸替换为谷氨酸）会导致GCase催化活性丧失，伴随异常磷酸化的LRRK2（p-Ser⁹³⁵）和α-突触核蛋白（p-Ser¹²⁹ α-Syn）堆积，但传统GCase激活剂对此束手无策。来自哥伦比亚安蒂奥基亚大学神经科学研究组的Laura Patricia Pérez-Abshana 1 等人在《NeuroMolecular Medicine》发表的研究，首次揭示LRRK2激酶抑制剂PF-06447475（PF-475）能通过调控RAB10磷酸化逆转这一恶性循环。

研究团队采用皮肤成纤维细胞模型（来自58岁GBA1 K198E杂合突变PD患者和同龄健康对照），通过流式细胞术、荧光显微成像等技术，系统评估了PF-475对GCase活性、溶酶体积累、线粒体功能等指标的影响。关键实验包括：1）β-葡萄糖脑苷脂酶活性检测；2）磷酸化蛋白（p-Ser⁹³⁵ LRRK2、p-Thr⁷³ RAB10等）流式定量；3）LysoTracker/MitoTracker标记的溶酶体和线粒体功能分析；4）氧化应激标志物DJ-1 Cys¹⁰⁶-SO₃和凋亡蛋白CC3检测。

GBA1 K198E突变导致多重病理表型
研究发现突变细胞GCase活性降低3.76倍，但蛋白表达反而升高3.88倍，呈现典型的"酶活缺陷-代偿性高表达"特征。更关键的是，突变细胞p-Ser⁹³⁵ LRRK2和p-Thr⁷³ RAB10分别激增733%和328%，证实LRRK2-RAB10通路异常激活。

PF-475展现多靶点保护作用
1μM PF-475处理24小时后，突变细胞的GCase活性恢复362%，效果远超GCase激活剂GCA（+42%）。机制上，PF-475使p-Ser⁹³⁵ LRRK2降低67%，并同步下调p-Thr⁷³ RAB10（-72%），提示RAB10是LRRK2调控GCase的关键介质。

细胞器功能全面改善
该抑制剂使溶酶体积累减少53%（LysoTracker信号），线粒体膜电位（ΔΨm）提升15%，氧化应激标志物DJ-1 Cys¹⁰⁶-SO₃和凋亡执行蛋白CC3分别下降74%和61%。相比之下，GCase激活剂GCA仅改善溶酶体功能，对氧化应激和凋亡无显著影响。

异常蛋白磷酸化被纠正
PF-475使病理性的p-Ser¹²⁹ α-Syn降低69%，而GCA和CBE（GCase抑制剂）对此无效，证明该效应是LRRK2抑制的特异性作用。

这项研究首次阐明LRRK2-RAB10-GCase轴在PD发病中的核心地位：GBA1 K198E突变→GCase活性丧失→溶酶体-线粒体对话障碍→氧化应激激活LRRK2→RAB10过度磷酸化→α-Syn病理堆积，形成恶性循环。PF-475通过打断这一循环的关键节点（LRRK2激酶活性），实现从酶活性到细胞存活的全方位保护。相较于仅针对溶酶体的传统疗法，该策略为合并GBA1突变的PD患者提供了更全面的疾病修饰治疗方案。目前DNL201等LRRK2抑制剂已进入III期临床，本研究为其在GBA1相关PD亚群中的应用提供了强力的临床前证据。