载脂蛋白E模拟肽CN-105在中枢神经系统损伤中的应用研究进展

林玉凤，拱忠影，汪志云

天津市第一中心医院神经内科，天津300192

中枢神经系统损伤以脑血管病(CVD)及创伤性脑损伤(TBI)最多见，具有高发病率、高致死率、高致残率的特点[1]。然而，目前尚无特效药物可有效改善CVD及TBI后长期的功能障碍。载脂蛋白E(ApoE)是机体调节脂质代谢及胆固醇平衡的重要脂蛋白，其水平及基因多态性与多种疾病相关。ApoE在中枢神经系统中分布广泛，且在中枢神经系统损伤后表达上调，可通过抑制小胶质细胞及星形胶质细胞活化而发挥神经保护作用[2-3]。由于体积较大，外源性ApoE难以穿过血脑屏障(BBB)，所以临床治疗潜力有限。为克服这一局限性，LASKOWITZ等[4]开发出衍生自螺旋受体结合区的较小的ApoE模拟肽CN-105，其保留了受体结合处的全蛋白，因此也具有与ApoE相同的减轻炎症及神经毒性的生物学功能。与ApoE相比，CN-105具有分子量小、可穿透BBB、中枢神经系统渗透性高及毒性低的优点，因此临床应用前景更为广阔[5]。本文就CN-105在中枢神经系统损伤中的应用综述如下。

1 CN-105与阿尔茨海默病

目前，全球范围内约有5000万阿尔茨海默病患者[6]。阿尔茨海默病是痴呆最常见的病因，其发病机制复杂，以淀粉样蛋白(Aβ)斑块沉积及由磷酸化Tau蛋白组成的神经纤维缠结堆积为病理特征。研究发现，神经炎症在阿尔茨海默病的进展中也起着重要作用，临床和临床前研究均支持ApoE是阿尔茨海默病神经炎症反应的重要调节因子之一[7-8]。

JAMES等[9]应用APP/PS1/ApoETR小鼠建立阿尔茨海默病模型，从14～18周鼠龄开始应用CN-105连续治疗40 d，观察治疗后阿尔茨海默病小鼠于Morris水迷宫及情景条件性恐惧实验中的表现，并检测小鼠脑部Aβ斑块沉积情况。结果显示，与赋形剂组相比，CN-105组阿尔茨海默病小鼠学习及记忆能力障碍明显减轻，伴有Aβ斑块沉积改善。研究者进一步将治疗开始时间推迟到25～28周鼠龄，发现小鼠学习及记忆能力障碍改善效果没有之前显著。上述结果提示，CN-105能减轻阿尔茨海默病小鼠的病理改变，且在病程早期给予CN-105治疗可以更好地改善学习及记忆能力障碍。

2 CN-105与缺血性脑血管病

缺血性卒中是全球人口致残和死亡的主要原因之一，因治疗时间窗限制，仅有7%的缺血性中风患者能够接受溶栓和血管内取栓术治疗，因此迫切需要药物干预来改善该类患者预后[10]。缺血后的大脑数小时内即开始出现以胶质细胞活化、释放炎症介质、神经元兴奋性毒性和氧化应激为特征的炎症级联反应，导致继发性组织损伤[11]。表达低密度脂蛋白受体相关蛋白(LRP)的小胶质细胞是驻留在中枢神经系统的巨噬细胞，在脑缺血后被激活。有研究发现，CN-105可通过LRP1、c-Jun N末端激酶(JNKs)减少小胶质细胞的炎症反应[12]。JNKs为应激激活蛋白激酶，介导小胶质细胞活化的过程。缺血等细胞应激诱导JNKs复合体上游信号系统，后者反过来激活JNKs以及导致转录因子如c-Jun的表达，从而参与细胞凋亡以及许多细胞死亡模式。早期磷酸蛋白质组学研究结果显示，CN-105可通过介导鉴定差异磷酸化的Rho G蛋白酶激活蛋白1(Arghap1)来下调JNK通路。Arghap1能够充当转换各种应激诱导蛋白质进入非活性状态的上游分子开关，使这些灭活的蛋白质不能传递信号以激活下游JNK。

TU等[13]发现，CN-105在缺血性脑卒中的大脑组织中可下调小胶质细胞的活化并抑制其分泌TNF-α，从而抑制继发性炎性反应。此外，ApoE缺陷小鼠在缺血性脑损伤后，BBB受损程度明显增高，故推断ApoE还可通过维持BBB的正常结构来保护脑功能的完整性[14]。在CN-105及缺血性卒中的研究中发现，CN-105可通过下调亲环素A(CypA)的磷酸化，保护BBB完整性，减少损伤后脑水肿、降低整体梗死面积，从而降低早期死亡率[13,15]。

3 CN-105与原发性脑出血(ICH)

ICH患者占急性脑血管病的20%～30%，急性期病死率可高达30%～40%。过去的20年里，对ICH的干预及预后改善方面的研究进展甚微。目前，对ICH的内科治疗手段主要为通过强化控制血压以减少出血量、纠正先前存在的凝血病、优化脑灌注、治疗由血肿和周围水肿引起的颅内高压等。大脑在ICH后发生的炎症反应介导了脑水肿、颅内高压和继发性神经元损伤的发展。因此，采用药理干预来减少神经细胞炎症反应、脑水肿及继发性组织损伤是一个重要的趋势[16]。

LEI等[17]研究发现，在发生ICH后33 d内，经CN-105治疗的实验小鼠在测试期间神经行为有明显改善、脑水肿显著减轻、神经元存活率明显增加，但没有减少脑血肿体积，推测CN-105的作用机制由ApoE受体结合区域(残基130～149)和神经胶质细胞表面受体(如LRP1)之间的特定相互作用驱动。LRP1是清道夫受体家族的成员，可选择性地氧化结合修饰脂质。由于LRP1在中枢神经系统炎性环境中被激活，而在上述炎性环境中，髓鞘和脂质暴露于氧化应激。因此可以推断，CN-105激活LRP1通路在下调继发性神经元炎症反应和减轻继发性神经元损伤环节中起到积极作用[18]。

4 CN-105与创伤性脑损伤(TBI)

TBI发病率占各类损伤第二位，由于病情进展迅速、预后较差，已成为现代急危重症医学面临的突出难题。有数据显示，大约50%的严重TBI住院患者会出现严重的神经认知后遗症。然而，TBI患者的治疗选择比较有限，主要为治疗颅内高压、优化脑灌注及支持治疗。导致进行性脑水肿和迟发性神经元损伤的一个重要机制可能是无菌的神经炎症反应，LASKOWITZ等[19]对CN-105及TBI的基因表达研究发现，NF-κB、趋化因子和细胞因子的早期变化可能与Toll样受体(TLR)介导的无菌性炎症信号通路的关键因子有关。TLR在无菌性炎症中扮演重要角色，TLR4和TLR6与清道夫受体CD36复合物通过巨噬细胞信号转导接头蛋白髓样分化因子88(MyD88)和NF-κB发出信号以刺激趋化因子(Cxcl1和Cxcl2)和细胞因子(IL-1a、IL-6、IL-10、IFN-γ和TNF-α)的表达。TBI发生24 h后，该信号传导途径中的许多基因被上调，其中Myd88和TLR6显示高水平的上调，而TLR4、IL-1a、IL-6、IL-10和Cxcl1则表现出中等水平上调。在TBI小鼠模型中发现，小鼠脑部白血病致癌基因Bcl6 mRNA水平下调，且Bcl6基因表达的抑制与几种TLR基因如Myd88、CD40、INF-γ、IL-1a、IL-10及IL-6转录水平增加一致。经过CN-105治疗后，小鼠Bcl6表达水平显著升高，同时上述炎症基因表达下降。这提示CN-105可通过调节Bcl6及NF-κB通路基因表达变化减少TLR介导的中枢炎症反应，同时抑制小胶质细胞激活并减轻继发性神经元损伤，从而促进TBI小鼠运动功能恢复及认知能力的提高。

综上所述，CN-105凭借其分子量小、BBB通透性高的特点，可顺利通过体循环进入大脑，从而抑制中枢神经系统炎症、减轻神经元损伤，在阿尔茨海默病、缺血性脑血管病、原发性脑出血及创伤性脑损伤等中枢神经系统损伤中均可发挥脑保护作用。目前，CN-105应用于人体的安全性及有效性也已经通过前期临床试验得到初步的验证。GUPTILL等[20]开展了单中心、随机、双盲和安慰剂对照的临床一期研究，目的为确定健康成人单次递增剂量和重复剂量静脉注射CN-105的安全性、耐受性和药代动力学。结果显示，CN-105具有良好的线性及可预测的药动学特征，同时仅有心动过缓、头痛等短暂、轻微的不良反应，递增和重复剂量的CN-105在健康成年人中耐受性良好。在此基础上，JAMES等[9]开展了在疾病状态下、多中心、开放标签的临床试验，评估急性原发性幕上ICH患者使用CN-105的安全性和可行性。研究显示，在急性原发性幕上ICH的危重症患者中，使用1.0 mg/kg的CN-105、4 次/天、共治疗3 d是安全可行的，无药物相关的血肿扩大或神经功能恶化的证据。与匹配的同期ICH队列相比，经CN-105治疗的ICH患者30 d的改良Rankin量表评分明显改善。在未来，CN-105有望成为中枢神经系统损伤临床治疗中的新选择。