作為世界上最大的遺傳性早發性阿爾茨海默症患者家庭成員,在美國生活的哥倫比亞人艾麗婭·羅莎·皮德拉希塔·德維萊加斯(Aliria Rosa Piedrahita de Villegas)體內遺傳性地攜帶了一種罕見的基因突變。原本這意味著艾麗將在40多歲時患上阿爾茨海默症,但直到72歲她才出現了最初症狀。
2020年11月10日,艾麗婭因癌症去世,不過她的阿爾茨海默症並沒有嚴重惡化。
位於美國麥德林的安蒂奧基亞大學神經病學研究人員已經追蹤研究艾麗婭一家30餘年,希望能揭開早發性阿爾茨海默症的秘密。
作為此次追蹤研究的一部分,幾年前,麻省總醫院的研究人員對她的大腦進行了核成像研究並發現,艾麗婭體內含有大量阿爾茨海默症中的一種蛋白質,即澱粉樣β蛋白,但不含太多tau蛋白(一種在疾病級聯中傳播的有毒蛋白質)。
2019年,哈佛醫學院和安蒂奧基亞大學的研究人員驚訝地發現,艾麗婭同時還攜帶了另一種罕見基因突變的兩個拷貝,且似乎阻礙了第一種基因突變的活動。第二種基因突變被稱為「克賴斯特徹奇(Christchurch mutation)突變」(APOE基因),可以影響一個人患阿爾茨海默症的風險。
到目前為止,針對β澱粉樣蛋白的藥物在臨床試驗中並未取得顯著成效。如果能夠複製艾麗婭的雙重克賴斯特徹奇突變的保護作用,將為阿爾茨海默症的臨床治療開闢出一條新途徑。
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「我們想捐獻出這個大腦」
艾麗婭死於9月才發現的轉移性黑色素瘤,而非阿爾茨海默症。她並沒有特意養成可能幫助自己避免患上阿爾茨海默症的健康習慣。據她的女兒們透露,她熱愛參加聚會,甚至在最近幾年,她還是喜歡每周和朋友們聚會一次。她甜美和健談的天性深受鄰居們的喜愛。
1906年,德國精神病醫生和腦部解剖學家阿洛伊斯·阿爾茨海默(Alois Alzheimer)分享了一位名叫奧古斯特·德雷特(Auguste Dert)的女性患者的發現。自那時起,研究痴呆症對大腦的影響一直是阿爾茨海默症研究的主要方向。
奧古斯特51歲時已經無法正確說出自己午餐吃的是什麼,55歲時死於嚴重的進行性痴呆症,現在稱之為早發性阿爾茨海默症。
正是阿爾茨海默在奧古斯特·D大腦組織切片上的發現,將她的疾病與他研究過的其他痴呆症區分開來。她萎縮的大腦中瀰漫著微小的種子狀結構,還有一些奇怪的纏結——神經元死亡的地方。後來這些纏結被稱為澱粉樣斑塊和tau纏結,是阿爾茨海默症的主要特徵。
安蒂奧基亞大學神經科學研究小組的負責人洛佩拉(Dr. Lopera)把艾麗婭稱為「現代的奧古斯特·D」。他指出,艾麗婭的大腦可能有助於說明如何阻止早發性阿爾茨海默症的損害。
早發性阿爾茨海默症在艾麗婭的家庭中世代遺傳,他們渴望這種情況能有所轉變。因此,艾麗婭的孩子們——兩個女兒和兩個兒子在她去世時同意捐獻他們母親的大腦用於研究。安蒂奧基亞大學現在擁有約400個大腦用於研究,其中大部分來自死於遺傳性早發性阿爾茨海默症患者。
艾麗婭的女兒羅西奧彼德拉伊塔(Rocío Villegas Piedrahita)表示,母親知道自己的大腦將被捐獻給科學研究,「她很樂意這樣做,我們甚至開玩笑說那是『金色大腦』。」她的姐姐馬加裡維萊加斯皮德拉希塔( Magaly Villegas-Piedrahita)也表示同意:「我們不會做自私的人。我們要捐獻這個大腦,希望可以幫助推動阿爾茨海默症研究。」
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「這是一個歷史性的時刻」
安蒂奧基亞大學的人才庫由醫務人員、住院醫生和學生組成,他們通過WhatsApp進行交流,必須隨時準備好應對阿爾茨海默症患者的死亡消息。他們的腦組織會迅速退化,因此樣本必須在幾個小時內用防腐劑固定或冷凍。
11月10日上午,人才庫主任安德烈斯維萊加斯(Andrés Villegas)鄭重地與同事們分享了艾麗婭的死訊,他們感到痛心難過。不過,這仍然「是一個歷史性的時刻」,他們的團隊此前沒有研究過如此極端異常的大腦。
在等待艾麗婭屍體的過程中,維萊加斯和工作人員互相傳達了對方的要求:檢查冷藏箱、無菌手套、碘、細胞培養基,以及腦組織防腐劑混合準備。幾天之內,艾麗婭的大腦樣本將在德國和美國加州以及麥德林進行研究。
艾麗婭的屍檢是在死後三個小時,上午11時30分開始的。研究小組相對輕鬆地切除了大腦,之後,維萊加斯從顱骨深處提取了腦垂體和嗅膜,這是阿爾茨海默症研究人員最感興趣的結構之一。研究小組還採集了皮膚、腫瘤和重要器官的樣本,然後將這個被寄予了許多研究希望的患者遺骸留在了火葬場。
艾麗婭的大腦重達894克,略低於2磅,比健康的大腦要輕得多。維萊加斯指出,大腦萎縮的方式似乎是阿爾茨海默症患者的典型症狀,雖然癌細胞擴散在了艾麗婭的許多器官中,但在艾麗婭大腦中幾乎看不到癌細胞的跡象。
然而,阿爾茨海默症患者大腦中的真正重要的秘密是分子和微觀的,這個過程將由維萊加斯和他在麥德林市的同事進行。
下午3時30分,在驗屍7小時後,麥德林研究團隊小組仍在收集樣本。他們還要儘量滿足其他國際合作者的需要,不能浪費太長時間,以免損害了組織的質量。
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艾麗婭將永遠被記得
艾麗婭與其他類似病例的區別在於:雖然艾麗婭只是一個病例,但從其身上獲得的數據會很全面,包括基因、臨床影像和現在的屍檢信息。
德國漢堡-埃彭多夫大學醫學中心神經病理學研究員迭戈·塞普韋達·法拉(Diego Sepulveda Falla)在麥德林研究團隊小組工作了多年,他正在等待著艾麗婭大腦的十幾個樣本。塞普韋達·法拉表示,他將使用單細胞RNA測序和機器學習技術,將來自艾麗婭大腦的樣本與125名死於相同阿爾茨海默症突變的哥倫比亞人的樣本進行比較。
在加州的聖巴巴拉,細胞生物學家肯·科西克和他的團隊也在等待樣本。他們最近獲得了美國國立衛生研究院(NIH)的撥款,研究麥德林腦庫的組織。他們將進行單細胞RNA測序,這可以揭示特定基因在腦細胞中的表達方式。科西克和他的同事最近發現了一種參與tau蛋白在細胞間傳播的化學受體,這是一種早期發現的與APOE基因相互作用的受體,APOE基因會影響阿爾茨海默症的風險。測序結果有助於揭示艾麗婭兩個罕見突變是如何相互對抗的。
科西克說:「艾麗婭是一個非常重要的患者,她的故事令全世界動容。我們有責任仔細研究其樣本。」
原文來源:The New York Times
原文標題:In Life, She Defied Alzheimer’s. In Death, Her Brain May Show How.