科学家声称发现了近50年来首个新的人类朊病毒。朊病毒是错误折叠的蛋白质，它们通过诱导其他蛋白质错误折叠来复制自身。通过这样做，它们会繁殖并导致疾病。在这种情况下，由此产生的疾病是多系统萎缩症 (MSA)，一种类似于帕金森病的神经退行性疾病。这项于 8 月 31 日发表在《美国国家科学院院刊》上的研究，为许多神经退行性疾病是由朊病毒引起的观点增加了份量。
在 20 世纪 60 年代，由美国国立卫生研究院的卡尔顿·盖杜谢克领导的研究人员，通过将受害者的大脑样本直接注射到黑猩猩的大脑中，将库鲁病（一种在巴布亚新几内亚发现的罕见神经退行性疾病）和克雅氏病 (CJD)（一种罕见的人类痴呆症）传播给了黑猩猩。 然而，直到 1982 年，斯坦利·普鲁西纳才创造了“朊病毒”（“蛋白质感染性颗粒”的简称）一词，来描述这种负责自我繁殖的蛋白质。
普鲁西纳和他在加州大学旧金山分校的同事表明，这个过程导致了一整类疾病，称为海绵状脑病（因为受影响的大脑呈海绵状外观），其中包括被称为“疯牛病”的牛类形式。 同一种蛋白质 PrP 也导致了库鲁病（通过食人传播）；变异型 CJD，200 多人在食用感染牛类变种的牛肉后患上了这种疾病；以及其他疾病。 蛋白质可以传播疾病的想法在当时是激进的，但这项工作最终为普鲁西纳赢得了 1997 年诺贝尔生理学或医学奖。 他长期以来一直认为朊病毒可能是其他神经退行性疾病的根本原因，但这种观点一直难以被接受。
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2013 年，在普鲁西纳实验室的一个团队中，包括神经科学家库尔特·吉尔斯在内，他们试图通过给转基因小鼠注射已故患者的大脑样本，将帕金森病传播给这些转基因小鼠，这些小鼠被转基因改造为产生一种与帕金森病相关的人类蛋白质 alpha-突触核蛋白。他们失败了，但为了比较，他们还使用了两个 MSA 样本——那些小鼠生病了。“对照组才是起作用的组，”吉尔斯说。“所以我们获得了更多的样本。” 在这项新研究中，该团队从伦敦、波士顿和悉尼的三个大脑库获得了 12 个 MSA 样本。
结果是一样的：注射这些样本的小鼠都在 3.5 到 5 个月内患上了疾病。插入小鼠体内的基因具有与遗传性帕金森病相关的突变，研究人员认为这使得 alpha-突触核蛋白更容易错误折叠。具有两个拷贝的小鼠在大约 10 个月后会自发地患上疾病，但具有一个拷贝的小鼠仍然健康。用 MSA 样本注射任何一种类型都会在相同的短时间内导致两种小鼠的神经退行性变和死亡。
推测发生的情况是，MSA 大脑样本中的 alpha-突触核蛋白朊病毒会通过诱导小鼠体内易于错误折叠的人类 alpha-突触核蛋白，使其呈现特定的异常形状来传播。此后，这些小鼠的大脑细胞中也出现了 alpha-突触核蛋白的堆积，并且这些大脑的样本也会导致其他小鼠患病。来自无疾病大脑的样本和来自帕金森病患者的样本都没有这些影响。
PrP 朊病毒有不同的毒株，导致不同的疾病。研究人员认为这是由于蛋白质可以呈现不同的形状，这些形状可能具有不同的特性。同样的原理可能适用于其他类型的朊病毒。当注射到其他小鼠体内时，具有两个基因拷贝的小鼠大脑样本也会导致疾病，但这只会在更长的 10 个月后发生。“当我们使用自发患病的动物时，患病所需的时间非常不同，”吉尔斯说。“这清楚地表明这是两种不同的朊病毒毒株。” 帕金森病没有传播的事实表明，如果 alpha-突触核蛋白朊病毒与帕金森病有关，那么它们与导致 MSA 的毒株又是不同的毒株。
MSA 影响 50 岁以上人群中每 10 万人中的 3 人，比帕金森病更罕见，但比 CJD 更常见。症状包括运动和平衡障碍，以及膀胱控制和血压丧失。死亡发生在 5 到 10 年内，并且没有治疗方法。它经常被误诊为帕金森病，因为两者都有早期症状。帕金森病有时会通过神经外科手术治疗，这引起了人们的担忧。尽管 MSA 朊病毒对标准去污程序的抵抗力尚不清楚，但这些措施并不能消除 PrP 朊病毒，后者有时会通过神经外科设备传播。该团队建议在对具有 alpha-突触核蛋白病理学患者进行研究和神经外科手术时，采取与 CJD 病例相同的预防措施。
现在有许多证据支持这样一种观点，即许多神经退行性疾病都具有这种自我繁殖蛋白质积累并最终杀死细胞的核心机制。已经报道了淀粉样蛋白β（阿尔茨海默病中积累的蛋白质）的类似发现，尽管通常是在增加损害方面，而不是传播方面。“我认为普鲁西纳的概念是有效的——只是重要的是要对你所说的朊病毒稍加注意，”埃默里大学的神经科学家拉里·沃克说，他没有参与这项研究。“所有这些其他疾病都是在大脑中自发产生的；没有任何证据表明它们按照任何标准定义是具有传染性的。” 沃克和他的同事主张将定义更改为蛋白质核化颗粒。但是，从传播途径导致朊病毒病的人类病例数量实际上所占比例很小。“绝大多数是散发性的，然后是遗传性的，然后是极少数来自感染，”吉尔斯说。“一个很大的区别是，在动物身上没有阿尔茨海默病、帕金森病和 MSA 的等效物，而且我们通常不吃人。”
该团队还开发了一种更快的传播测试方法，使用包含相同突变 alpha-突触核蛋白基因的人类细胞培养物。这种方法也显示了 MSA 的传播，但在 4 天内而不是 4 个月内。这可能对试图开发治疗方法的研究人员来说是一个巨大的福音。“拥有对特定疾病作出反应的细胞分析法，使我们能够快速研究这些疾病如何在患者中传播，” 普鲁西纳实验室的博士后阿曼达·沃曼说，她领导了一项专注于人类细胞系的配套研究，该研究于本月早些时候发表。“了解这种统一的机制为我们提供了开发能够阻止疾病进展的干预措施的机会。”
沃克同意：“这迫使社区关注问题的正确部分，”他说。“通过关注分子机制的简单性，你可以理解许多看似不同的疾病。”