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Senolytics之父:清除衰老細胞,半個月一次就夠了!

Senolytics之父:清除衰老細胞,半個月一次就夠了!

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—— TIMEPIE ——

編者按

本文由「時光派研究院」編譯自American Federation for Aging Research對James Kirkland博士的專訪。細胞衰老是衰老的九大生物辨別之一,是男女老少體内都有可能存在的一種現象。2016年,研究人員發現,清除衰老細胞能延長小鼠健康期,壽命更是延長了25%。“你既然敢來,就别怕我把你趕出去”,這同樣也是目前最具前景的抗衰藥物Senolytics的作用機制。

在這篇專訪中,Senolytics之父James Kirkland博士将用通俗易懂的語言介紹究竟什麼是細胞衰老、它與衰老和健康有何關系,以及首批Senolytics藥物的特點,一起來看看吧。

Q:什麼是衰老細胞?随着年齡的增長,這些細胞會發生怎樣的變化?

A:衰老細胞指那些原本能夠分裂、但現在喪失了這一能力的細胞。它們就像是身體裡的“釘子戶”,不會自行凋亡,一般需要免疫系統充當“拆遷大隊”的角色将其清除。

随着年齡的增長,人體内的衰老細胞會越來越多。有些人年紀輕輕就患上了肥胖症或糖尿病,他們的脂肪組織、胰腺等位置同樣會有衰老細胞。有些兒童患上了白血病、淋巴瘤等癌症,服用過抗癌藥物或接受過化療,他們體内同樣會有衰老細胞。

是以,細胞是否會衰老并不是單純由年齡決定的。多數情況下,按下細胞衰老的開關的是細胞壓力、代謝損傷、細胞分裂群組織損傷信号,它們在短短10天到6周内就能讓細胞衰老。

Q:您能和我們簡單分享一下研發靶向衰老細胞療法的過程嗎?

A:Leonard Hayflick和Paul Moorhead于1961年最先觀察到衰老細胞。到了70年代中期,美國國立衛生研究院等機構發表了一些重要論文,發現衰老細胞可能會随着人的衰老而不斷積累。在90年代早期,我們又發現衰老細胞會分泌出一種造成組織損傷、促進細胞凋亡的物質,TNF-α。

2004年,現任美國國家癌症研究所主任Norm Sharpless在Journal of Clinical Investigation上分享了自己的幾項發現:首先,小鼠體内衰老細胞的比重越大,其健康期就越短,健康水準也越低。其次,随着年齡的增長,小鼠體内的衰老細胞越積越多。而通過飲食限制和誘發艾美氏矮化突變可以推遲細胞衰老,延長小鼠的健康期和壽命。

這啟發了我們:既然衰老細胞與健康有着千絲萬縷的聯系,将其清除能否讓我們延年益壽呢?我們先是試着制造一種融合蛋白來清除衰老細胞,但一無所獲;接着想利用高通量篩選找出能夠選擇性清除衰老細胞的藥物,苦于沒有合适的篩選方法,最終還是明尼蘇達大學的Paul Robbins教授通過高通量篩選發現了Senolytics藥物。

2013年5月,我們又開始研究為什麼衰老細胞自身老而不死,卻會導緻鄰近細胞的死亡。我們利用大量資料庫找出了八個衰老細胞的抗凋亡通路(SCAP),是這些通路織起了一張龐大的保護網,避免衰老細胞被自己分泌出的殺傷性武器給誤傷。

Q:第一批Senolytics藥物是如何發現的?

A:我們先是通過RNA幹擾,選擇性敲低SCAP這張保護網上的節點,看能否通過讓它的一些功能暫時停擺來選擇性地清除衰老細胞,結果的确奏效了。

既然思路行得通,我們就開始試着尋找具有同樣功效的藥物或者化合物。我們發現,對付衰老細胞需要多方面發力。不同衰老細胞的作用通路也是不同的,隻封鎖其中一條,衰老細胞還能找到另一塊“免死金牌”。于是,我們找出了能夠阻斷多條通路的物質,這就是第一批Senolytics。

對于第一批Senolytics,我們決定先從市場上流通的藥物和食物中存在的天然物質着手,因為它們的安全性比較高。同時,我們還專門選了一些生物半衰期比較短,即進入人體後能很快消失的物質,想看看它們在對付衰老細胞時能不能“打完就跑”。畢竟衰老細胞的形成需要10天到6周的時間,每半個月或一個月給藥一次就足夠了。

這就是第一批Senolytics藥物的情況。之後,越來越多的人按照同樣的思路研發藥物,包括CAR-T療法、疫苗等等,用于清除衰老細胞。

Q:是否已有臨床前模型證明Senolytics能夠預防、推遲或緩解衰老相關疾病?

A:研究人員已在小鼠、大鼠和猴子身上進行了實驗。比如小鼠試驗中模拟了大量人類疾病,其中有超過40種病症得到了延遲、預防或緩解。我們還發現,有些Senolytics雖然不适合那些沒有衰老細胞的年輕小鼠,卻能延長有衰老細胞的老年鼠的壽命;有些Senolytics則能将衰老相關疾病推遲。

Q:Senolytics與老年病學(将衰老研究應用于疾病幹預的科學)有着什麼樣的聯系?

A:在Senolytics試驗中,小鼠的死亡是由多種衰老相關疾病共同作用導緻的,而不是某單一疾病。我們還發現,如果反過來,哪怕隻是将極少的衰老細胞移植入健康的中年小鼠體内,也會加速小鼠衰老,出現衰弱、壽命縮短,最終因多種而非一種衰老相關疾病而死亡。這些都支援老年病學的一個假說——諸多慢性疾病以及治療費用高昂且具有緻死性的疾病,根源都在于衰老。

我們尋找Senolytics的思路不是像研發諸如降壓藥的藥物(用一個藥物,瞄準一個靶标,治療一種疾病),而是試圖将多種藥物結合起來,或者使用能夠同時瞄準多個靶标的藥物,看它們是否能推遲、預防或緩解多種衰老相關疾病。

Senolytics之父:清除衰老細胞,半個月一次就夠了!

現在已經找出的Senolytics基本就是如此。它們能幫助衰老動物緩解多種衰老相關病症,包括老年衰弱、衰老相關的肌肉流失、輕度認知損傷等等,現在這些病症的研究已經進入了臨床階段。

另外,Senolytics也有望幫助衰老細胞較多的人提高抵禦傳染病、術後恢複等能力,甚至降低人注射疫苗的風險,這些也都是和新冠肺炎的防治息息相關的。

Q:Senolytics研究領域的臨床試驗進展如何?

A:不少研究已進入有安慰劑對照的雙盲臨床試驗階段。例如我們招募了一批童年時罹患白血病并接受了骨髓移植的患者,他們現在已經三、四十歲了,有的衰老加速,有的患上了糖尿病、骨質疏松、老年衰弱症、肌無力甚至阿爾茨海默症。我們請他們服用不同的Senolytics,看會有什麼變化。

另一個研究領域是器官移植。在與哈佛合作進行的研究中,我們發現将衰老細胞移植入年輕動物體内後,年輕動物也會開始衰老。是以在器官移植時肯定不能直接用那些已經衰老、功能受損的器官,這就導緻每年有35000個捐贈的腎髒無法用于移植。是以,我們正試着先恢複這些腎髒的功能,然後再将它們移植入年輕患者體内,由此提升患者術後的健康水準。

除了前面提到的這些研究,用Senolytics幹預腎髒纖維化、糖尿病、肥胖、腎功能不全、衰老相關骨質疏松、骨關節炎等疾病的臨床試驗也在進行中,重點關注藥物的安全性和耐受性。

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