神經(jīng)退行性疾?。ㄈ绨柎暮Ｄ　⑴两鹕?、亨廷頓病和肌萎縮側(cè)索硬化癥）是老年人群面臨的主要健康威脅，且隨著預(yù)期壽命的增加，其患病率持續(xù)上升。迄今為止仍缺乏有效的治療方法，深入了解這些神經(jīng)退行性疾病的分子和細胞機制對于藥物研發(fā)至關(guān)重要。藥理和病理學(xué)研究表明，蛋白激酶被證實是多種疾?。ㄈ绨┌Y、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病和心血管疾?。┲芯哂星熬暗闹委煱悬c。本文總結(jié)蛋白激酶在神經(jīng)退行性疾病發(fā)病機制中的作用，闡述蛋白激酶抑制劑在臨床應(yīng)用上的進展。

迄今為止，已鑒定出478種典型（包含真核蛋白激酶結(jié)構(gòu)域）激酶和40種非典型激酶。根據(jù)蛋白激酶結(jié)構(gòu)域序列相似性，典型激酶可進一步分為八類，即酪氨酸激酶組（TK）、酪氨酸激酶樣激酶組（TKL）、細胞周期蛋白依賴性激酶（CDK）、絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）、糖原合成酶激酶（GSK）、細胞分裂周期樣激酶家族組（CMGC）、酵母Sterile 7、Sterile 11和Sterile 20激酶的同源物組（STE）、包含cAMP依賴性蛋白激酶（PKA）、cGMP依賴性蛋白激酶（PKG）、蛋白激酶C（PKC）家族組（AGC）、鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶組（CAMK）、酪蛋白激酶1（CK1）組以及其他組。（見圖1）

阿爾茨海默?。?/span>AD）的病理特征包括神經(jīng)原纖維纏結(jié)（NFTs，由tau蛋白聚集形成）、細胞外老年斑（SPs，由β淀粉樣蛋白（Aβ）聚集形成）、神經(jīng)膠質(zhì)增生、萎縮性神經(jīng)突，伴有腦血管淀粉樣變性、神經(jīng)元丟失、金屬調(diào)節(jié)紊亂以及突觸改變。AD中關(guān)鍵蛋白激酶的主要作用如下（見圖2）：

GSK3β（糖原合成酶激酶3）：AD患者外周血中的GSK3β活性與癡呆程度呈正相關(guān)。GSK3β主要影響Aβ的形成、tau病理、神經(jīng)元存活與凋亡、氧化應(yīng)激以及神經(jīng)炎癥。在AD動物和細胞模型中，GSK3β通過促進APP（淀粉樣前體蛋白）的磷酸化，加劇APP的β切割，減少溶酶體的生成來抑制APP的自噬降解，從而增加Aβ水平。在NFTs形成過程中，GSK3β通過在Thr231位點特異性磷酸化tau，加速tau從微管上解離，促進tau二聚體化和NFTs的形成。在GSK3β轉(zhuǎn)基因小鼠出現(xiàn)超磷酸化的tau蛋白、Aβ積累增加、反應(yīng)性神經(jīng)膠質(zhì)增生、神經(jīng)元死亡、氧化應(yīng)激增強以及認知缺陷時，通過注射GSK3β抑制劑使癥狀得到逆轉(zhuǎn)，表明GSK3β是抑制AD進程的一個有力靶點。

CDK5（細胞周期素依賴蛋白激酶5）：從機制上講，CDK5由其神經(jīng)特異性且膜定位的激活劑p35和p39激活，這兩種激活劑分別被鈣蛋白酶切割為p25和p29。CDK5/p25復(fù)合物通過磷酸化p53來增強p53的活性，并促進由p53-Bax引發(fā)的神經(jīng)元凋亡。研究表明，p35的泛素化和降解受己糖激酶2的調(diào)控，己糖激酶2的異常減少有利于將p35分解為p25，導(dǎo)致CDK5的過度激活，并干擾由GSK3β誘導(dǎo)的β-連環(huán)蛋白的降解，從而抑制細胞周期機制的激活。CDK5/p25與BM88（也稱為細胞周期終止和神經(jīng)分化蛋白1）相互作用并使其磷酸化，促進BM88的降解，上調(diào)動力蛋白相關(guān)蛋白1表達，導(dǎo)致5xFAD小鼠大腦中的線粒體功能障礙和神經(jīng)元死亡。

CK1：在持續(xù)表達APP的N2a細胞（N2A-APP695細胞）中，CK1ε的過度表達會導(dǎo)致Aβ的生成量增加，而CK1抑制劑能夠阻止β-分泌酶對APP的切割作用，但不會影響Notch的切割過程。在炎癥反應(yīng)中，CK1會通過細胞外囊泡從星形膠質(zhì)細胞傳遞到神經(jīng)元，從而促進APP的翻譯和淀粉樣蛋白生成過程。除了直接參與AD的病理過程外，CK1還作為其他關(guān)鍵激酶（如GSK3β）的啟動型激酶發(fā)揮作用。CK1對GSK3β的磷酸化和激活會導(dǎo)致Aβ和tau蛋白過度磷酸化，從而加重AD的病理過程。CK1還在CDK5的上游發(fā)揮作用，并調(diào)節(jié)其活性和下游信號。由于目前CK1激酶抑制劑主要通過作用于ATP結(jié)合位點發(fā)揮功效，而這些位點在CK1各亞型中具有高度的保守性。因此，這類抑制劑的特異性較低，針對AD的藥物設(shè)計仍頗具挑戰(zhàn)性。

PKA：在AD中，鈣離子失調(diào)會通過過度激活鈣蛋白酶導(dǎo)致蛋白激酶A（PKA）亞基的降解增加，從而降低PKA的活性，并隨后下調(diào)轉(zhuǎn)錄因子cAMP 響應(yīng)元件結(jié)合蛋白（CREB）的磷酸化以及腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF）的表達。β-分泌酶1（BACE1）的過度表達會在其跨膜結(jié)構(gòu)域與環(huán)磷酸腺苷（cAMP）相互作用，降低cAMP水平、PKA的激活以及CREB的磷酸化，導(dǎo)致AD中cAMP/PKA/CREB信號通路受損進而產(chǎn)生認知障礙。衰老抑制因子1（SIRT1）在被激活的cAMP/PKA信號通路磷酸化后發(fā)揮去乙酰化酶活性，并在APP過度表達的細胞和動物模型中上調(diào)ADAM10，下調(diào)BACE1以防止Aβ的生成。綜上所述，提高PKA活性以調(diào)節(jié)下游CREB和SIRT1信號傳導(dǎo)可能對阿爾茨海默病有益。

p38 MAPK：在神經(jīng)膠質(zhì)細胞和神經(jīng)元中，Aβ刺激小膠質(zhì)細胞會激活p38 MAPK信號通路，以促進IL-1β和TNF-α分泌，從而導(dǎo)致慢性炎癥。隨后IL-1β也會激活神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細胞中的p38 MAPK信號通路，導(dǎo)致星形膠質(zhì)細胞中產(chǎn)生促炎性介質(zhì)。與p38α-MAPK不同的是，p38γ-MAPK特異地定位在神經(jīng)元的突觸后區(qū)域，并介導(dǎo)突觸后tau蛋白在Thr205位點的磷酸化。Thr205位點的磷酸化促進了tau蛋白從PSD95/NMDAR（突觸后致密蛋白95/N-甲基-D-天冬氨酸受體）復(fù)合物的清除，PSD95與tau的解離進一步使tau與下游因子（如Fyn和ERK）分離，從而抑制NMDAR下游的毒性信號，如Aβ興奮性毒性。這些結(jié)果表明，p38 MAPK的激活與Aβ清除缺陷、Aβ誘導(dǎo)的神經(jīng)興奮毒性以及tau磷酸化顯著相關(guān)。然而，針對p38 MAPK靶點開發(fā)藥物時，可能需要考慮特定的亞型。

Fyn（酪氨酸蛋白激酶）：在AD的發(fā)病機制中，Fyn的過度激活會促使APP在Tyr 682位點和tau在Tyr 18位點發(fā)生磷酸化，導(dǎo)致Aβ和NFTs增多。胞外Aβ低聚體與胞內(nèi)朊蛋白結(jié)合會刺激Fyn在Tyr420位點的磷酸化，并激活Fyn，從而引發(fā)由NR2B/NMDAR的磷酸化、eEF2和蛋白酪氨酸激酶2β的持續(xù)激活所導(dǎo)致的病理信號級聯(lián)反應(yīng)和興奮性毒性。另外，Fyn對NR2B的磷酸化能夠增強 PSD95與NMDAR的結(jié)合，從而增加NMDAR復(fù)合物中的tau水平。使用Src家族激酶抑制劑（如AZD0530）抑制Fyn，被證明能夠緩解APP/PS1小鼠的空間記憶缺陷和突觸密度損失，并且能夠緩解3xTg-AD小鼠中tau磷酸化和沉積的異常，這表明Fyn是治療AD的有力靶點。

TTBK1：TTBK1是中樞神經(jīng)系統(tǒng)特異性激酶，在AD患者額葉皮質(zhì)中顯著上調(diào)，可直接磷酸化tau的Ser422位點，促進tau聚集。在TTBK1轉(zhuǎn)基因小鼠體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)CDK5共激活蛋白p35和p25的含量升高，同時calpain-1（鈣蛋白酶1）的活性以及p35/CDK5的活性也有所增加，這表明TTBK1能激活CDK5以觸發(fā)下游信號級聯(lián)反應(yīng)。p35/CDK5和calpain-1密切調(diào)節(jié)NMDAR亞基NR2B在膜表面的周轉(zhuǎn)，并影響海馬體的空間學(xué)習(xí)和長時程增強。

AMPK：是一種能量感知激酶，通過降低GSK3β的活性來減輕tau蛋白磷酸化，誘導(dǎo)SIRT1活性，使tau蛋白去乙?；?，并隨后導(dǎo)致其降解。在AD中，能量代謝的紊亂會調(diào)節(jié)大腦中的AMPK活性，一方面會增加mTOR的磷酸化并抑制自噬；另一方面會減少SIRT1的激活，從而導(dǎo)致Aβ的生成增加和tau蛋白的磷酸化加劇。

目前針對AD靶向蛋白激酶的藥物有：

p38αMAPK抑制劑：如MW150，通過抑制神經(jīng)炎癥緩解病理癥狀。VX-745，可降低腦脊液tau水平，抑制神經(jīng)炎癥，但未改善認知。

GSK3抑制劑：如Tideglusib，可減少tau磷酸化，但短期治療無臨床獲益；鋰鹽，可降低Aβ沉積，但存在神經(jīng)毒性風(fēng)險。

TK抑制劑：如Masitinib，靶向Fyn，可改善認知；Nilotinib，能夠促進Aβ清除。

Table 1 臨床試驗中涉及神經(jīng)退行性疾病的靶向蛋白激酶藥物

Table 2 藥物結(jié)構(gòu)

云克隆開發(fā)了上述研究中涉及的相關(guān)指標的蛋白、抗體、ELISA試劑盒等產(chǎn)品以助力相關(guān)研究，部分指標節(jié)選如下，供參考。