家族12人患阿尔茨海默病,他“战胜基因”成为人体研究对象

  权威期刊《自然·医学》的一篇研究论文,报告了一例独特的“AD逃脱者”。

  在其家族中,先后有12人在50岁左右患上AD,而这位75岁的“天选之人”,大脑虽有病理标志,却至今无任何症状。

  科学家希望通过分析其基因等多维信息,揭开他为何能“逃脱”的秘密,并寻找可用于大众预防、延缓AD的策略。

  撰文 | 凌骏

  过去十多年间,既不是患者,也不是医生的75岁道格·惠特尼(Doug Whitney),成为了阿尔茨海默病(AD)研究领域的焦点人物。

  科学家们在他身上发现,从基因角度,痴呆的发生几乎不可避免,可他的大脑却另有打算。

  惠特尼来自一个大型遗传性AD家族,本该在50岁左右就发病的他,至今仍维持着敏锐的思维和清晰的记忆。2011年,他来到华盛顿大学医学中心,自愿成为人体研究的对象。

  在持续追踪了14年后,今年年初,研究人员在《自然·医学》发布调查结果,一系列神秘且复杂的因素相互叠加、影响,保护惠特尼免于了AD的侵袭。

500

  研究人员将惠特尼称为“AD逃脱者”。“我们的目标,是要找到他拥有特殊基因适应力的确切原因,这将为所有人提供预防AD的有效措施。”遗传性阿尔茨海默病网络(DIAN)主任、神经学家Randall Bateman教授称。

  逃脱“基因命运”的人

  每隔一段时间,惠特尼都会前往离家3000多公里外的华盛顿大学医学中心。

  在那里,医生将对他进行腰椎穿刺,提取脑脊液进行检查。惠特尼还要接受放射性示踪剂注射,以便医生更好地在影像学扫描中观察大脑。

  每次的随访为期3天,包含了认知评估、神经检查、血液检测等。研究人员坚信,惠特尼的体内,存在某种对抗阿尔茨海默病(AD)的终极答案,他们想找到这种“秘密配方”。

500

  图源:纽约时报

  AD,俗称老年痴呆,大约影响全球5500万人,随着疾病进展,患者将逐渐失去认知和行为能力,目前尚无治愈手段。有研究显示,患者从痴呆症状早期发展至中、晚期直至死亡,平均仅8到10年。

  大多数AD属于散发性AD,发病原因不明。但还有约1%属于家族遗传性AD,是由三种基因突变中的其中一种导致。

  而惠特尼家族,正是美国最大的携带AD致病基因突变的家族。他们存在着一种名为早老素2(PSEN2)基因的突变,携带这种突变的人几乎100%会发病,惠特尼母亲和她的13个兄弟姐妹,有12人患上了AD。

  “历史上没有人能躲过这一劫。”惠特尼在接受采访时表示。但他却做到了,也是目前全球已知尚存于世、唯一逃脱了“AD基因命运”的人。

  发表在《自然·医学》的“惠特尼研究”显示,2011年研究启动至今,惠特尼始终能清晰描绘出生活中关键事件的细节,情绪和睡眠稳定,行走自如,性格也没出现变化。惠特尼还能独自开车外出、上班。评估发现,他的认知能力等指标的评分,较10多年前几乎没有改变。

  此外,研究人员还观察到,在并未使用任何针对性药物的情况下,惠特尼大脑中与认知能力下降等症状相关的AD致病蛋白——Tau蛋白的积累,几乎完全消失了。

  成为人体研究对象

  惠特尼很早就做好了成为一名AD患者的准备。

  55岁时,惠特尼的母亲和兄弟相继因AD离世,子女也愈发关注他的健康状况。然而年复一年,惠特尼没有发生任何变化。

  2011年,在得知了DIAN研究项目正在开展后,惠特尼来到了华盛顿大学医学院中心,决定做一次全面的检查。

  “他第一次来医院时,已经比家族成员平均的发病年龄高出了10岁。”“惠特尼研究”的主要作者、行为神经学家Jorge Llibre Guerra教授表示,医生们理所当然地认为,这是因为惠特尼并没有遗传早老素2基因突变。

  但结果出乎所有人意料,“我们对他进行了三次检测,全部显示基因突变呈阳性。”Guerra教授说。随后,医生们说服了惠特尼,正式启动了这项研究。

  从致病机理上,早老素2基因突变,会影响体内相关酶的正常功能,造成强毒性的AD致病蛋白——Aβ42比例升高。根据Aβ级联假说,这会进一步导致下游Tau蛋白形成神经纤维缠结,最终摧毁大脑神经元。

  惠特尼没有逃过第一步。研究人员发现,他的大脑中充满了有毒的Aβ蛋白,同时由于活得够长,相比其他去世的“突变者”,他的Aβ蛋白含量大概率还要高得多。

  但更进一步,惠特尼大脑中的Tau蛋白却非常少,似乎有一股神秘的力量,从中阻断了病理进展的过程。“我们仅在他大脑左枕叶的局部范围,发现了Tau蛋白积累。这一区域和视觉空间功能有关,在AD中不起主要作用。”Guerra教授表示。

  这一发现,也指向了一条极具潜力的AD治疗路径。

  目前,针对AD药物开发的主流,集中在致病通路的上游或下游,也就是直接对Aβ蛋白或者Tau蛋白“下手”。但惠特尼的大脑提示,中断“Aβ蛋白”到“Tau蛋白”的中间过程,有希望阻止AD发病、进展,为开发新疗法提供了有力指导。

  十余年抽丝剥茧

  为了揭示惠特尼大脑的秘密,十余年里医生们抽丝剥茧,从童年经历调查、环境暴露到基因检测,“我们用尽了一切手段,但凡觉得可能有点相关的,都拿出来对他试了一遍。”DIAN主任、神经学家Randall Bateman教授说。

500

  图源:纽约时报

  研究人员发现,惠特尼存在数个他的患病亲属所没有的基因变异,其中有三种突变,可能和神经免疫或Tau蛋白病理进程有关。

  “惠特尼的炎症反应比其他突变携带者要低,这意味着免疫系统可能启动保护机制,避免了大脑对Aβ蛋白产生强烈反应。”研究人员称。但遗憾的是,由于缺乏类似病例进行横向对比,目前还难以确认这些变异就是“保护性突变”。

  另一个令人意外的发现是,在惠特尼的脑脊液中,检测出了大量的热休克蛋白。

  热休克蛋白是一种在细胞遇到压力状态,如中毒、高温、缺氧等时应激产生的蛋白质,能帮助其他蛋白维持正确的三维结构、进行折叠、转运和修复。“它可能阻止了错误折叠的蛋白质,尤其是Tau蛋白,扩散到整个大脑。”研究人员称。

  研究人员推测,这种神奇的现象,或许和惠特尼的工作经历有关。

  热休克蛋白的表达与高温应激呈正相关,而惠特尼在一艘蒸汽动力船的机舱里工作了大约十年,那里长期保持着接近40度的高温,可能导致了热休克蛋白在他的体内不断积累。

  此外,根据“惠特尼研究”,他体内有28种代谢物的水平,与其他早老素2突变者显著不同。通过进一步分析,研究人员确定了三条有生物学意义的通路改变,它们在蛋白质合成、抗衰老和抗氧化机制中发挥重要作用。

  “所有这些因素,以及还有其他尚未发现的因素,可能产生了协同作用,共同来保护他。”研究写道。

  造福人类的机会

  目前,关于惠特尼为何能成为“天选之人”,尚无最终定论,研究仍在持续推进之中。

  Bateman教授将“惠特尼研究”称为是“一次号召”,旨在引起全球研究者的注意,“我们要告诉所有人,这里有一个非常重要的病例,不容错过,需要大家共同推动研究,最终解决AD这个世纪医学难题。”

  DIAN研究计划始于2008年,由华盛顿大学牵头,目前已覆盖全球15个国家的40个地区、500多个遗传性AD家庭,不仅是全球规模最大的家族性AD研究网络,其研究成果也为攻克更常见的散发性AD提供了方向。

  但无论最终结果指向何方,大多数参与DIAN的家庭成员,可能等不到那一天的到来。在招募时,参与者也会被征求能否在死后捐献大脑,几乎所有人都同意了。

  “曾有一个年轻男士参加了这项研究,当时他的病情已经恶化,母亲陪他一起签署了大脑捐赠协议。”DIAN一位研究人员表示,“对于他们而言,这是能给予这个世界的最后礼物,我们非常感激。”

  惠特尼的儿子布莱恩也是早老素2突变的携带者,今年已53岁。但和父亲一样,他的健康状况依旧良好,并作为一名消防员活跃在救灾一线。布莱恩也参与了DIAN研究计划,“参与这类研究确实令人恐惧,但这是一个回馈人类的机会。”布莱恩说。

  据了解,受惠特尼的启发,DIAN还正在启动一项保护因素研究,旨在确定影响症状发作年龄的遗传、社会和环境因素,希望为预防或延缓普通人群认知能力的下降提供新的策略。

  “如果我们能够揭示背后的机制,就能尝试开发针对性的靶向疗法来对抗AD,将保护惠特尼患上AD的相同因素,复制给全球更多的人。” Guerra教授说。

  参考文献

  1:He Was Expected to Get Alzheimer’s 25 Years Ago. Why Hasn’t He?

  https://www.nytimes.com/2025/10/07/health/alzheimers-gene-mutation.html

  2:Patient defies genetic fate to avoid Alzheimer’s

  https://hopecenter.wustl.edu/patient-defies-genetic-fate-to-avoid-alzheimers/

  3:Patient defies genetic fate to avoid Alzheimer’s Study offers clues to treatment, prevention

  https://medicine.washu.edu/news/patient-defies-genetic-fate-to-avoid-alzheimers/

  4:Moment of promise

  https://source.washu.edu/2024/04/moment-of-promise/

站务

全部专栏