华山医院有望减缓帕金森病的发展,惠及百万病人,在《科学》中取得重大进展。
近日,国家神经病医学中心、脑功能与脑部疾病国家重点实验室、复旦大学附属华山医院郁金泰团队取得重大科研突破:帕金森病全新治疗靶点首次在全球发现 FAM171A2,并找到具有潜在疗效的小分子化合物。这种情况有望从疾病早期对帕金森病进行干预,减缓疾病进展,惠及数百万病人。
今天(2 月 21 日),国际顶级期刊《科学》在线发表了相关研究成果。(Science)。
患病人数持续上升,帕金森病成为世界难题
帕金森病是仅次于阿尔茨海默病的第二种常见神经退行性疾病,致残率和死亡率较高。预计全球帕金森病患者数量将从 2015 年 700 万左右增至 2040 年 1300 万,我国帕金森病患者总数约占世界一半。
过去的研究表明,病理性 α - 帕金森病的主要发病蛋白是突触核蛋白,病理性 α - 突触核蛋白折叠错误,聚集在一起,导致神经元死亡。它也会像种子一样传播,侵入相邻的正常神经元,诱导更多的大脑区域。 α - 突触核蛋白聚集和神经元死亡。当疾病蛋白传播到中脑黑质区域时,会导致多巴胺神经元死亡,导致运动迟缓、静止性震颤、肌肉僵硬等运动疾病。当它传播到大脑皮层时,会出现记忆力减退等认知障碍。
传统的药物和手术治疗只针对帕金森病的症状,不能减缓疾病的进展。研究帕金森病的深层原因并进行有针对性的治疗,成为世界各地相关行业科学家竞相探索的高地。
经过五年的潜心研究,郁金泰团队明确了病理性 α - 神经元间突触核蛋白的传播“导火索”,并发现了一种替代药物来抑制其传播过程,为帕金森病的治疗提供了新的思路。
AI 帮助药物研发,全力推进成果迈向临床
基于这一发现,研究小组利用人工智能的蛋白质结构预测和虚拟筛选技术, 7000 成功地在各种小分子化合物中找到一种小分子,可以有效地抑制 FAM171A2 蛋白质及病理 α - 突触核蛋白结合,抑制多巴胺能神经元对该病蛋白纤维的摄取。
这项工作发现了第一个神经元病理性 α - 突触核蛋白关键膜受体 FAM171A2。《科学》杂志审稿人指出,病理性识别 α - 突触核蛋白聚集体神经元受体是帕金森病研究领域的“圣杯”,可以提供阻断病理传播、减缓疾病进展的治疗方法。这项研究讨论了一个具有重要意义的科学问题,这是一项非常有趣、新颖、重要和具有转化价值的研究。
在帕金森病患者出现运动病之前十多年,大脑已经存在。 α - 突触核蛋白病理学,本研究表明,有望通过靶向抑制疾病的临床前期、前驱期和临床期的原创靶点。 FAM171A2 从而阻断病理性 α - 突触核蛋白的传播,延缓了帕金森病的发展。
药物研发不仅会给数百万帕金森病患者带来好消息,也标志着帕金森病在中国生物医学领域的“原始靶点发现” - 机制解析 - 在产品研发的全链自主创新道路上,实现了具有里程碑意义的重大进步。
基于干涉,郁金泰团队已经申请了 FAM171A2 国际专利治疗帕金森病,计划集中力量在未来几年内开展小分子药物、抗体和基因治疗的临床前研发,将相关成果推向临床治疗。这有望建立世界上第一种创新的治疗方法,可以有效阻断帕金森病的发展。
依托复旦大学,郁金泰教授长期致力于神经退行性疾病的临床诊断和科学研究, AI4S(AI for Science,在人工智能驱动的科学研究的帮助下,以及华山医院国家中心的优质资源,与多学科团队合作,形成了一支由神经临床医生、人工智能、数学、脑科等专家组成的多学科交叉融合创新团队,多篇文章已经在《细胞》等顶级期刊上发表。
复旦大学附属华山医院博士后吴凯敏是本研究的第一作者,复旦大学附属华山医院郁金泰教授、复旦大学脑科转换研究所袁鹏教授、中国科学院上海有机化学研究所生物化学交叉研究中心刘聪教授是本研究的共同通信作者。
该研究得到了中国医科大学李家驿教授、中国科学院深圳先进技术研究院叶克强教授的指导和帮助,包括复旦大学附属华山医院王坚教授、崔梅教授、复旦大学李文生教授、舒友生教授、鲁伯德教授、电子科技大学乐卫东教授、中国医科大学李家驿教授。
这项研究获得了科技创新 2030 “脑科学与类脑研究”重点项目、国家自然科学基金、上海市重大科技项目等资金支持。
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