神经退行性疾病

神经退行性疾病(Neurodegenerative diseases, NDDs)是中枢神经系统神经元丧失所致的一类疾病,可伴有髓鞘损害和突触功能障碍,并随病程延长而逐步恶化,出现严重的神经功能缺损症状,以往称为神经变性病。

神经退行性疾病分类

神经退行性疾病(Neurodegenerative diseases, NDDs)被分为急性神经退行性疾病和慢性神经退行性疾病,

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    急性神经退行性疾病:包括脑缺血(CI)、脑损伤(BI)和癫痫;
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    慢性神经退行性疾病:包括阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)、帕金森病(Parkinson's disease,PD)、亨廷顿病(Huntington's disease,HD)、肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophic lateral sclerosis,ALS)、多发性硬化(Multiple sclerosis,MS)、额颞叶痴呆(Frontotemporal dementia,FTD)和视神经脊髓炎谱系疾病(Neuromyelitis optica Spectrum disorders,NMOSD)等。

这些疾病发病机制复杂,目前认为病理性蛋白聚集、神经血管单元破坏最终导致神经元死亡是神经退行性疾病的共同病理特征。

神经退行性疾病的特征
(图1) 神经退行性疾病的特征
NDD标志及其位置的示意图
(图2) NDD标志及其位置的示意图

神经退行性疾病的特征

不同的神经退行性疾病常伴有特征性病理性蛋白的聚集和受累部位:例如AD中特征性病理蛋白——β淀粉样蛋白(amyloid β-protein,Aβ)和tau蛋白沉积在颞叶和大脑皮质;PD中α突触核蛋白(α-synuclein,α-Syn)沉积在中脑黑;HD中亨廷顿蛋白(huntingtin,Htt)沉积在基底节区;FTD/ALS中TAR DNA结合蛋白43(transactive response DNA binding protein 43 kDa,TDP-43)沉积在额颞叶皮质和脊髓(图3)。泛素蛋白酶系统和自噬-溶酶体是神经元内负责蛋白质降解的两条最重要的途径,两者的受损可能是导致病理性蛋白沉积的主要原因。病理性蛋白常在神经退行性疾病临床症状出现之前就已存在,并随着疾病的发展不断蓄积,因此这些聚集的病理性蛋白常被用做特异的生物标记物,用于各种神经退行性疾病的早期诊断和鉴别诊断。

NDDs的特征性聚集蛋白与脑区相关和影响的基因
(图3) NDDs的特征性聚集蛋白、与脑区相关和影响的基因

神经退行性疾病研究的热门靶标

目前,以神经退行性疾病为代表的脑神经相关疾病仍处于就诊率低、误诊率高、治疗率低的局面,因此,早期诊断对于及时干预治疗尤为重要。FineTest®为助力脑神经疾病的体外研究,收集并列出与神经退行性疾病相关的分子/靶标,点击查看所有相关分子/靶标及其研究试剂。

阿尔茨海默病(Alzheimer′s Disease, AD)

阿尔茨海默病(Alzheimer′s Disease, AD)是中枢神经退行性病变,表现为认知功能障碍和行为损害,无法治愈,综合治疗可缓解病情、延缓发展。目前有多种学说试图解释这一病变,包括β-淀粉样蛋白瀑布学说、Tau蛋白学说、神经血管假说等。

APP/A beta APOE ACHE BCHE BACE-1 GSK-3beta NPTX2 Nogo Receptor
Tau TREM2 VLDL R ADAM17 ADAM9 APH1A BECN1 CASP3
CASP6 CASP8 CASP9 GRIN2C GRM5 GSK3B MTOR NFE2L2
NGF PDE4A PDE5A PLD2 PPARG PPARGC1A PSEN1 PSEN2
PSENEN

帕金森病(Parkinson Disease,PD)

帕金森病(Parkinson Disease, PD)是一种常见于中老年的神经系统变性疾病,主要表现为患者动作缓慢,手脚或身体的其它部分的震颤,身体失去了柔软性,变得僵硬。PD患者黑质中的色素细胞减少,多巴胺能神经元丢失,神经胶质增多,出现路易小体,导致纹状体内抑制性递质多巴胺和兴奋性递质乙酰胆碱相对失衡。

Alpha-Synuclein CNTF R alpha DDC GFR alpha-like LRRK2 MAOA MAOB APOE
CALB1 COMT DRD1 DRD2 DRD5 GLUD2 MFN1 MFN2
PINK1 PPP1R1B RORC SLC18A2 UBB UBE2K UBQLN1

亨廷顿病(Huntington Disease, HD)

亨廷顿病(Huntington Disease, HD),又称为亨廷顿舞蹈症,是一种十分罕见的常染色体显性遗传性的神经系统退行性疾病。患者主要出现不由自主的舞蹈样动作,并可能出现精神行为和认知功能的异常。该病是遗传病,由4号染色体上HTT基因中的CAG片段异常重复引起。

HTT PSMC6 FIS1 CCNH SIRT1 SUZ12

肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS)

肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS)是一种致命的神经退行性疾病,由大脑和脊髓运动神经元的缺失引起。该病导致四肢、躯干、胸部、腹部肌肉逐渐无力并萎缩,从而影响运动、交流、吞咽和呼吸功能,最终致死。SOD1被发现与家族性肌萎缩侧索硬化症密切相关,是该疾病的重要致病基因。

SOD1 SOD2 TDP-43 FUS NGFR C9orf72 TARDBP UCP1
AOX1 CHMP2B CSF3R IGF1R SLC1A2 SLC1A3 UBE2K VAPB
VEGFA

多发性硬化症(Multiple Sclerosis, MS)

多发性硬化(Multiple Sclerosis, MS)是一种以中枢神经系统炎性脱髓鞘病变为主要特点的免疫介导性疾病。多项研究数据表明,B细胞及其产生的自身抗体在MS的发病过程中起到重要的作用。罗氏、诺华为代表的药企已开发多款B细胞特异性表达的CD20抗体药治疗多发性硬化。

CIITA GATA3 IFNGR1 IL10RA IL17RA IL17RB IL1RAP IL22RA1
IL24 IL2RB IL4R IL6 IL6R IL7 MAG MPO
MPP5 NF2 RARA RORC RTN4 SPHK1 TBX21 TGFB1
TPO TSLP

糖尿病性神经病变(Diabetic neuropathy,DN)

糖尿病性神经病变是一种退行性神经系统疾病,是糖尿病最常见的慢性并发症,在没有任何其他继发性周围神经病变原因的情况下,会影响糖尿病(DM)患者的躯体或自主神经周围神经系统,大约50%的DM患者最终会发展为糖尿病性神经病变。

AKT1 AKT2 AKT3 BDNF GLP1R GNAS GRM5 HSPB1
HSPBP1 MAPK11 MAPK12 MAPK13 NGF NRG1 NRG3 NTF3
NTRK2 PIK3C2B PIK3CB PIK3CD PIK3R1 PIK3R2 PIK3R4 PIK3R5
RAB7A SOD2 SOD3 TNFRSF1A TNFRSF1B VEGFA