《细胞》：找到激活大脑“清道夫”的关键，阿尔茨海默病或迎新疗法！

随着人口的老龄化，痴呆带来的疾病负担也逐渐加重，阿尔茨海默病（AD）是晚发性痴呆症的主要原因，破解AD发生以及进展的机制对降低疾病负担来说极为重要。

β淀粉样蛋白（Aβ）沉积是AD的典型病理特征，它会引起神经元和突触逐渐丢失，最终引起认知障碍[1]。作为中枢神经系统中专业的吞噬细胞，小胶质细胞在AD的发生发展过程中发挥着重要的作用，Aβ可促进小胶质细胞活化为疾病相关小胶质细胞（DAM）。

TREM2和CLEC7A是小胶质细胞上的免疫受体，它们可以激活下游的脾脏酪氨酸激酶（SYK），促进小胶质细胞活化成为DAM清除Aβ斑块[2，3]。有研究表明，TREM2缺失或者TREM2^R47H突变会损害小胶质细胞活化成为DAM的能力，并减弱其清除Aβ斑块的能力[2]。

以上研究表明，SYK有可能在小胶质细胞响应Aβ刺激过程中发挥关键作用，但是目前并没有直接的证据证明这一猜想。近期，由华盛顿大学医学院Marco Colonna教授领衔的研究团队，在顶级学术期刊《细胞》发表研究成果，他们发现SYK确实是小胶质细胞活化成为DAM所必需的，SYK缺失会导致小胶质细胞清除Aβ的能力显著下降，从而加速AD模型小鼠疾病进展[4]。

更重要的是，他们还发现，对于不能激活SYK的TREM2^R47H突变型小鼠而言，CLEC7A激活性抗体治疗可以帮助激活SYK，从而增强小胶质细胞清除Aβ斑块的能力。

这项研究成果不仅表明SYK是小胶质细胞响应Aβ刺激的核心调控因子，同时也提示，激活CLEC7A或许是一种有前景的AD免疫疗法。

论文首页截图

为了确定SYK在AD小鼠的小胶质细胞中是否发挥作用，研究团队检测了5xFAD小鼠小胶质细胞中SYK的磷酸化水平，发现相比于WT小鼠，AD小鼠小胶质细胞中SYK总蛋白量并未变化，但是SYK磷酸化水平显著上升。

因此，研究团队构建了小胶质细胞SYK条件性敲除的AD小鼠模型——Syki^△MG-5xFAD小鼠，给小鼠饲喂他莫昔芬（TAM）即可诱导小胶质细胞特异性敲除SYK，可以用于研究SYK在AD小鼠小胶质细胞中的功能。

研究团队发现，敲除小胶质细胞上SYK后，在非AD模式小鼠（Syki^△MG小鼠）中，小胶质细胞的数量并未发生变化；但是在Syki^△MG-5xFAD小鼠（会自发AD）中，敲除小胶质细胞上的SYK后，小鼠大脑皮质和海马区的Aβ沉积显著增加，并且Aβ斑块附近的小胶质细胞数量显著降低，而远离斑块的区域小胶质细胞的密度没有明显变化。体外吞噬功能检测以及体内标记实验均表明，敲除SYK后小胶质细胞吞噬Aβ斑块的能力显著下降。

这些数据表明，SYK对于稳态条件下小胶质细胞的发育和自我更新来说不是必需的，但是SYK对维持小胶质细胞对Aβ的响应能力来说是必需的。

敲除AD小鼠小胶质细胞中SYK损害了小胶质细胞对Aβ的清除能力

既然敲除SYK损害小胶质细胞清除Aβ斑块的能力，那么这是否会影响到AD的进展呢？

为了回答这个问题，研究团队对小鼠大脑进行了免疫荧光染色，结果显示敲除小胶质细胞的SYK后，小鼠大脑中Aβ沉积量明显增加，并伴随着神经元损伤的增加，以及小鼠认知能力的下降。

这些数据表明，敲除小胶质细胞的SYK明显加快了AD的进展。

敲除小胶质细胞中的SYK使Aβ沉积增加，并导致神经元损伤以及认知能力下降

接下来，研究团队通过单细胞转录组测序分析了敲除SYK对小胶质细胞转录组的影响，聚类分析显示，敲除SYK后，DAM细胞几乎消失了，但是增殖状态的小胶质细胞以及DAM前体TM1亚群的数量并未减少。免疫荧光染色也得到了同样的结论。

这些数据表明，敲除SYK后小胶质细胞对Aβ刺激仍有响应，但是并不能完全活化成为DAM。

敲除SYK使得小胶质细胞不能活化成为DAM

之前的研究表明，SYK是TREM2信号通路的关键组成部分，同时也是其他受体下游信号组成部分，因此研究团队想知道SYK缺失和TREM2缺失对小胶质细胞的影响有什么不同。

为了探究这个问题，研究团队整合了SYK缺失小胶质细胞以及TREM2缺失小胶质细胞的单细胞转录组测序数据，分析发现TREM2和SYK缺失后，小胶质细胞均不能获得DAM表型，但是只有SYK缺失的小胶质细胞的DAM前体TM1亚群会增加。

这些数据表明，除了SYK通路之外，TREM2下游应该还有一条其他的通路，这条通路也能支持小胶质细胞增殖和进展到TM1阶段。

通过对TREM2下游接头蛋白的分析，研究团队发现这条信号通路是TREM2-DAP10。值得注意的是，研究人员还发现，TREM2下游的SYK通路和DAP10都是小胶质细胞完全激活所必需的。

SYK与TREM2缺失的小胶质细胞具有不同的分化能力

在之前的研究中，研究人员在人体内发现TREM2^R47H突变体不能激活SYK，携带这个突变会使小胶质细胞对Aβ斑块的清除能力下降[2]。因此他们想尝试激活其他能够招募并激活SYK的细胞表面受体，来挽救携带TREM2^R47H突变的小胶质细胞。最终选择了CLEC7A——小胶质细胞上的CLEC7A在AD发展过程中上调。

研究团队为TREM2^R47H-5xFAD小鼠注射激活性抗CLEC7A抗体后，发现小胶质细胞SYK磷酸化水平升高，吞噬Aβ斑块的能力显著增强。这些数据表明，激活CELC7A能够部分弥补TREM2突变导致的SYK激活不足。

总而言之，这项研究成果表明，SYK对于小胶质细胞完全活化成为DAM来说是必不可少的，SYK缺失会导致小胶质细胞停留在DAM前体状态，清除Aβ的能力下降，加速AD的发展。

机制总结图

对于携带TREM2^R47H突变，小胶质细胞中SYK无法激活的情况，该研究提供了一种解决思路——激活CLEC7A，弥补因TREM2缺失引起的SYK激活不足，进而增强小胶质细胞吞噬Aβ斑块的能力。这提示，我们或许可以开发激活CLEC7A的药物来治疗TREM2^R47H突变的AD患者。

需要注意的是，在这项研究虽然发现CLEC7A激动性抗体可以激活SYK并增强小胶质细胞的吞噬功能，但是没有研究这种治疗能否减少小鼠大脑中Aβ斑块的数量，以及对小鼠认知的影响。因此，这个研究成果仍待后续研究进一步探索。

来自： 奇点神思