目前臨床上對帕金森病最常用的治療方法就是多巴胺的替代法。除了藥物治療外，目前科研人員也在探索一些新療法治療帕金森病，如免疫療法、干細胞治療等。聚乙二醇修飾的二維納米材料也可作為新型的無藥物制劑，對帕金森病起到治療作用。

近日，南開大學藥物化學生物學國家重點實驗室薛雪研究員團隊聯合中國科學院過程工程研究所馬光輝院士、魏煒研究員團隊通過研究，用聚乙二醇（PEG）修飾二維納米材料P-sheet，使其停留在神經細胞表面而不被內化，最大程度與神經細胞膜結合，并通過調控細胞膜上的一種名為酰肌醇-4,5-二磷酸（PIP2）的磷脂，引起下游級聯反應，從而從根本上抑制神經元喪失，有效緩解帕金森病運動功能障礙。相關研究論文近日在線發表于國際期刊《今日納米》。

帕金森病傳統療法效果有局限

目前，我國有約300萬名帕金森病患者，據世界衛生組織專家預測，到2030年，我國帕金森病患者數量將達到500萬人。目前可用的治療方法只能改善癥狀，但無法阻止疾病的惡化。

“腦分泌的多巴胺細胞減少和腦內多巴胺濃度降低是帕金森病的發病機制。這會導致患者出現震顫、步伐異常、動作緩慢等運動癥狀和抑郁、睡眠障礙、嗅覺減退、便秘等非運動癥狀。”中國帕金森病一站式診療中心暨中國帕金森病診療培訓基地天津市環湖醫院中心負責人陳蕾主任介紹。

目前臨床上最常用的治療方法就是多巴胺的替代法，帕金森病患者通過服用左旋多巴制劑，來補充腦內多巴胺的不足。“左旋多巴是多巴胺的前體物質，被細胞攝取之后可代謝為多巴胺。”薛雪解釋道。服用左旋多巴制劑后，帕金森病患者的癥狀會得到明顯改善。

然而補充多巴胺只是治標，它不能從根本上阻止神經元的損傷，而且隨著帕金森病的進程，還可能有引起患者出現“開關現象”和“劑末現象”等的副作用。

陳蕾解釋，“開”表現為盡管未加用任何相關治療，患者卻突然活動正常，肢體僵硬消失，可以活動自如；“關”則主要表現為帕金森病患者會突然出現肢體僵直，比如走路時突然邁不開步子，舉步維艱。出現“開關現象”，帕金森病患者就會在“開”與“關”之間來回轉換，苦不堪言。

而“劑末現象”也是帕金森病常見的并發癥，藥物有效時間會逐漸縮短，甚至服藥后藥效只能維持1—2小時。“它的發生與左旋多巴制劑使用的劑量和使用時間有關系，隨著藥物使用的劑量的增大和時間的增長，就會逐漸出現這種并發癥。”陳蕾說。

除了藥物治療外，目前科研人員也在探索一些新療法治療帕金森病。

“目前比較受關注的是免疫療法。”薛雪解釋，當畸形的α-突觸核蛋白聚集，就會破壞腦細胞的內部運作，導致帕金森病等由大腦損傷引發的認知障礙。科研人員通過針對α-突觸核蛋白制備疫苗或單克隆抗體對該病進行靶向治療。“但目前免疫療法成本較高，而且脫靶率很高，因此并沒有達到對帕金森病很好的治療效果。”文章第一作者、薛雪研究團隊的黃麗文博士介紹。

此外，還有科研人員嘗試用干細胞治療帕金森病。日本京都大學的研究小組于今年7月30日宣布了世界上首例利用干細胞治療帕金森病的人體試驗。研究人員計劃將500萬個誘導多能干細胞（iPS）注射到患有帕金森病的病人大腦中，來自健康捐贈者的誘導多能干細胞將發展成能夠產生多巴胺的腦細胞。但是這種療法會出現免疫排斥反應，存在形成畸胎瘤的風險，干細胞的獲取也存在倫理爭議。

納米材料為治療帕金森病提供新策略

在傳統的納米藥物中，納米材料多作為載體的角色出現，這種納米藥物包裝過程比較繁瑣，不利于實現量產。然而納米材料不僅是遞送藥物和基因的良好載體，一些納米材料還表現出神經保護作用。

“我們想通過一種比較簡單方式，即把納米材料本身作為藥物，然后通過一定的機制作用于細胞，從而產生治療作用。”薛雪說。

目前已知，二維納米材料與生物膜相互作用后可形成影響生物膜功能的結構，驅動膜磷脂發生一系列的變化。在帕金森病中，細胞的脂質代謝是紊亂的。因此，聯合團隊希望通過特異性改變膜磷脂代謝，起到緩解帕金森病的作用。

而且二維納米材料是薄片狀物質，可以直接與細胞膜進行相互作用，進而減少用藥過程中，細胞的代謝、傳遞和釋放所致的療效損失。

聯合團隊成功探索了P-sheet與神經細胞膜的強相互作用，并通過實驗，證明了P-sheet可有效緩解帕金森病小鼠的運動功能障礙。此后，進行的病理學實驗表明，P-sheet對中腦黑質區域的多巴胺能神經元起到了保護作用。

這一治療作用被進一步證明是P-sheet與PIP2相互作用后產生特異性富集而引起的。黃麗文介紹，P-sheet通過穩定神經細胞膜磷脂PIP2的代謝，抑制內質網應激和神經元凋亡，最終在體內、體外減輕帕金森病的行為和病理癥狀。

在有效性和安全性方面，聯合團隊將這一策略擴展到美國食品藥品監督管理局（FDA）批準的臨床上可降解的二維材料P-PLLA-sheet，把這種二維材料也制成片狀，同時進行了相同的聚乙二醇修飾，最終證明這種二維納米材料也可以產生同樣的療效。

黃麗文表示，這項研究證明，聚乙二醇修飾的二維納米材料可作為一系列新型的無藥物制劑，對中腦黑質區域的多巴胺能神經元起到非侵入性的治療作用。這項研究還詳細揭示了P-sheet可選擇性調節神經退行性疾病相關膜脂質失調的機制。這為一系列二維納米材料在與磷脂代謝相關疾病中的應用提供了一種有效的治療策略。

未來治療帕金森病還得邁過這些“坎”

雖然針對帕金森病的治療取得了很多進展，但還存在一些難題影響疾病的治療效果。

首先，對于腦部疾病的治療，血腦屏障都是一道繞不過的“坎”。“血腦屏障的存在，阻止了絕大部分小分子和大分子的轉移，目前已有藥物的血腦屏障穿過率也不足5%，嚴重限制了神經中樞系統疾病的治療。”薛雪說。

要想解決這個問題，一方面需要增強藥物的靶向性，使藥物可以特異性地作用于腦細胞。另一方面可以從增加血腦屏障的通過率入手。

“在提高特異性和增加血腦屏障通過率這兩方面納米材料都具有廣闊前景。”薛雪舉例，在我們的研究中，就可以通過在聚乙二醇鏈上連接上一些可以靶向腦部的分子伴侶或者配體，同時通過調節納米材料的大小和表面修飾來增加血腦屏障的通過率。

其次，帕金森病患者的個體癥狀差異大、變化多，其診療尤為復雜。

“一項研究表明，在上海這樣的一線城市，帕金森病患者由起病至確診所需時程的中位時間為10個月，在此過程中誤診率達23.53%。”陳蕾說，帕金森病一旦發生，疾病會隨著時間推移而逐漸加重，且帕金森病在早期的疾病進展會快于后期。

薛雪表示，目前缺乏對帕金森病早期精準診斷的有效手段，這需要先了解帕金森病在早期產生的病理變化，并且把這些變化篩選出來，有針對性地研發早期檢測探針。納米材料可以成為檢測探針的有力“候選者”，未來帕金森病或可以實現早期診療一體化。