癌症和阿尔茨海默病(AD)是医学中最令人恐惧的两个诊断,但它们很少发生在同一个人身上。多年来,流行病学家注意到,癌症患者似乎更不容易患阿尔茨海默病,而阿尔茨海默病患者也更不容易得癌症,但没有人能解释原因。
近日,发表在《Cell》的一项研究给出了突破性答案:来自华中科技大学等机构的科学家发现,外周癌症并非通过“生存竞争”减少 AD 发生,而是会主动分泌一种名为胱抑素 C(Cyst-C) 的蛋白质,穿过血脑屏障激活大脑免疫细胞,精准降解与 AD 相关的 β 淀粉样蛋白(Aβ)斑块,为 AD 治疗开辟了全新路径。
AD 的核心病理特征是 Aβ(尤其是 Aβ₁₋₄₂)寡聚体聚集形成的神经炎性斑块,这些斑块会破坏神经信号传递、引发胶质细胞活化,最终导致认知功能衰退。
为验证癌症与 AD 的关联,研究团队在 3 月龄的 5×FAD 小鼠(经典 AD 模型)体内,通过尾静脉注射植入了 Lewis 肺癌(LLC)、RM1 前列腺癌、MC38 结肠癌等多种肿瘤细胞。30 天后观察发现,无论哪种肿瘤,都显著抑制了小鼠脑内可溶性与不可溶性 Aβ₁₋₄₂、Aβ₁₋₄₀的积累,皮层、丘脑、齿状回等关键脑区的 Aβ 斑块面积大幅缩小。更重要的是,这些携带肿瘤的 AD 小鼠在水迷宫、Y 迷宫测试中表现出明显的认知改善,空间记忆能力显著优于未携带肿瘤的对照组。
这一保护效应并非来自肿瘤的物理负担,而是源于肿瘤分泌的蛋白质。研究团队通过蛋白质组学和转录组学分析,从癌症细胞分泌蛋白(CSPs)中筛选出 4 种潜在的 Aβ 调控蛋白,最终锁定了胱抑素 C——无论是癌症小鼠的血浆,还是肺癌、前列腺癌、乳腺癌等多种人类癌症患者的血液中,胱抑素 C 的水平都显著升高。
进一步实验证实,敲除肿瘤细胞的胱抑素 C 编码基因(Cst3)后,肿瘤对 AD 小鼠的保护作用完全消失;而重新回补人源胱抑素 C,不仅能恢复 Aβ 斑块清除效果,还能拯救小鼠的认知缺陷。
胱抑素 C 的 “护脑” 机制堪称精准:AD 小鼠的血脑屏障存在局部通透性增加,分子量仅 13kDa 的胱抑素 C 能借此顺利穿透,进入大脑后特异性结合Aβ 寡聚体(Aβ₁₋₄₂ₒ),而非无致病性的 Aβ 单体(Aβ₁₋₄₂ₘ)。更关键的是,胱抑素 C 会同时作为配体,与小胶质细胞表面的触发受体表达于髓系细胞 2(TREM2) 结合——TREM2 是调控小胶质细胞功能的核心受体,其功能缺陷(如 AD 风险突变 R47H)会导致小胶质细胞无法有效清除 Aβ 斑块。
胱抑素 C 与 TREM2 的结合会激活下游的脾酪氨酸激酶(SYK)信号通路,将原本 “迟钝” 的小胶质细胞切换为 “高效清洁模式”:不仅增强对 Aβ 寡聚体的吞噬能力,还能加速吞噬后 Aβ 的降解,甚至能清除已经形成的成熟斑块。
这一机制的特异性得到了充分验证:若使用携带 L68Q 突变的胱抑素 C(遗传性脑淀粉样变性相关突变,无法结合 TREM2),或使用 TREM2 敲除(Cx3cr1TREM2-/-)、TREM2R47H 突变的 AD 小鼠,胱抑素 C 的 Aβ 清除和认知改善效果会完全消失;而正常小鼠中,胱抑素 C 对脑内正常组织无不良影响,也不改变淀粉样前体蛋白(APP)的加工过程或胰岛素降解酶(IDE)等 Aβ 降解酶的活性。
值得注意的是,胱抑素 C 的保护作用具有剂量依赖性,且对 4 月龄、8 月龄等不同阶段的 AD 小鼠均有效,即使是已经形成大量斑块的老年 AD 小鼠,也能通过胱抑素 C 治疗显著减少斑块负担,这与现有仅能阻止 Aβ 生成的疗法形成鲜明区别。
研究同时指出,这种 “跨界保护” 存在明确边界:胱抑素 C 仅针对 Aβ 病理,对 AD 的另一核心病理特征——tau 蛋白异常折叠无明显影响;且其作用不依赖外周免疫细胞,即使通过放疗消除 CD4⁺、CD8⁺T 细胞或 Ly6C⁺单核细胞,胱抑素 C 仍能正常发挥作用。这一发现也解释了流行病学现象的特异性:癌症与 AD 的 “跷跷板效应” 仅针对 Aβ 相关的 AD 亚型,而不涉及其他类型的认知障碍。
尽管这项研究基于小鼠模型,但它为 AD 治疗提供了全新的 “精准降解” 思路。现有 AD 疗法多聚焦于阻止 Aβ 生成或清除可溶性 Aβ,对已形成的致密斑块效果有限,而胱抑素 C 的优势在于能直接靶向毒性最强的 Aβ 寡聚体,激活内源性小胶质细胞降解成熟斑块,且不干扰正常神经细胞功能。
未来,通过重组胱抑素 C、设计靶向 TREM2 的激动剂,或优化胱抑素 C 的血脑屏障穿透效率,有望开发出无需依赖肿瘤、更安全的 AD 精准疗法。
这一发现再次印证了人体系统的复杂性:在一个器官中引发疾病的过程,可能在另一个器官中成为保护机制。癌症分泌的胱抑素 C 本是其自身生物学的 “副产品”,却意外成为大脑的 “斑块清洁工”。
虽然患癌绝非预防 AD 的方式,但这项研究让我们看到,通过解析疾病间的跨界调控机制,或许能将 “有害” 的生物学过程转化为治疗灵感,为攻克阿尔茨海默病这一顽疾提供全新的突破口。(生物谷Bioon.com)
参考文献:
Xinyan Li et al, Peripheral cancer attenuates amyloid pathology in Alzheimer's disease via cystatin-c activation of TREM2, Cell (2026). DOI: 10.1016/j.cell.2025.12.020.