Muhammad Imran Sajid 等人于2023年在《Advanced Drug Delivery Reviews》期刊发表了题为“siRNA drug delivery across the blood–brain barrier in Alzheimer’s disease”的综述论文。该文第一作者 Muhammad Imran Sajid 来自 Chapman University School of Pharmacy 及 University of Central Punjab，通讯作者 Rakesh Kumar Tiwari 来自 Chapman University School of Pharmacy。

该综述聚焦阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）的病理机制、可成药靶点、小干扰RNA（small interfering RNA, siRNA）治疗策略以及跨血脑屏障（blood–brain barrier, BBB）递送系统的最新进展。AD是一种进行性神经退行性疾病，占痴呆病例的60–70%，全球受影响人数超过3700万。美国2021年AD及其他痴呆症的患者护理费用至少为3550亿美元，预计到2050年可能升至1.1万亿美元。现有FDA批准的药物大多仅提供中度症状缓解，而近期获批的两种抗淀粉样蛋白抗体 aducanumab 和 lecanemab 虽能减少脑内淀粉样蛋白，但临床疾病进展的延缓效果仍不明确且伴随显著不良反应。因此，开发能够精准靶向疾病根本原因且安全、经济的个体化治疗策略成为迫切需求。基因治疗，尤其是siRNA治疗，为此提供了新方向。

论文首先详细阐述了AD病理学的最新进展。AD分为早发型AD（early-onset AD, EOAD）和晚发型AD（late-onset AD, LOAD）。家族性AD（familial AD, FAD）属于EOAD，散发性AD属于LOAD。AD的核心病理特征包括β淀粉样蛋白（amyloid-β, Aβ）聚集、由tau蛋白异常积累形成的神经原纤维缠结以及皮质胆碱能神经元破坏。综述从多个方面展开病理机制：第一，tau蛋白稳态失衡。tau蛋白在维持轴突微管网络中起关键作用，其过度磷酸化会形成可溶性寡聚体，进而形成神经原纤维缠结，并通过外泌和多种内化途径在神经元间扩散，导致神经元死亡和脑萎缩。第二，Aβ过度产生及金属离子作用。淀粉样前体蛋白（amyloid precursor protein, APP）经β-分泌酶和γ-分泌酶裂解产生Aβ单体，Aβ寡聚体聚集形成老年斑。锌、铁、铜离子在AD患者脑内浓度显著升高，促进Aβ寡聚体聚集，并通过产生活性氧和脂质过氧化导致细胞膜破坏和铁死亡。第三，兴奋性毒性与突触可塑性降低。Aβ和tau蛋白通过NMDA受体和AMPA受体介导的钙离子内流失调引起兴奋性毒性，并减少突触膜上受体数量，导致突触功能障碍和记忆丧失。第四，自身免疫反应。小胶质细胞吞噬Aβ斑块并释放细胞因子，促进神经炎症和神经元死亡。第五，线粒体功能障碍或线粒体自噬缺陷。Aβ和磷酸化tau蛋白积累导致线粒体自噬受损，氧化应激增加，活性氧产生增多，最终导致神经元死亡。第六，星形胶质细胞在AD中的作用。星形胶质细胞功能障碍导致谷氨酸再摄取减少，细胞内钙水平升高和线粒体功能异常，加重兴奋性毒性和自由基积累，促进神经元凋亡。第七，钙稳态失调。内质网和线粒体钙离子水平紊乱导致蛋白质错误折叠、ATP生成减少和神经元死亡。

在siRNA治疗方面，论文指出siRNA为不超过20–24个核苷酸的非编码RNA，可通过转录后基因沉默机制抑制目标基因表达。siRNA疗法面临的主要挑战包括跨BBB递送。BBB由脑毛细血管内皮细胞间的紧密连接、粘附连接和间隙连接组成，限制了大多数治疗性分子进入脑实质。综述重点介绍了多种新型siRNA递送系统。例如，利用mPEG-PDMAEMA共聚物与靶向BBB的CGN肽和靶向Aβ的QSH肽构建的纳米复合物可保护siRNA免受酶降解并有效穿透BBB。另一种基于PEG-PDMAEMA、CGN肽和Tet1肽的纳米复合物实现了神经元特异性递送，BACE1表达降低50%，并伴随淀粉样斑块减少、磷酸化tau蛋白抑制和海马神经发生恢复。此外，基于树状聚赖氨酸（dendrigraft poly-L-lysines, DGL）的纳米粒同时修饰D肽、T7肽和Tet1肽，可程序性靶向BBB和神经元，减少淀粉样斑块并改善认知。狂犬病病毒糖蛋白（rabies virus glycoprotein, RVG）修饰的聚（甘露醇-co-PEI）基因载体通过结合烟碱型乙酰胆碱受体实现脑靶向RNA干扰。糖基化纳米递送系统利用葡萄糖转运蛋白1（GLUT1）介导转运，有效抑制BACE1表达。聚乙二醇化磁铁矿纳米颗粒、固体脂质纳米粒、脂质体和树枝状聚合物等也被用于siRNA的脑内递送。聚焦超声（focused ultrasound, FUS）联合微泡可瞬时、非侵入性增强BBB通透性，为siRNA递送提供新手段。

综述进一步系统梳理了AD中可作为siRNA靶点的基因。蛋白编码序列包括APP基因、载脂蛋白E（apolipoprotein E, APOE）基因、早老素1（presenilin 1, PSEN1）基因、BACE1基因、SHIP1基因、PLA2G4E基因、ACAT1基因、SORL1基因、LRRTM3基因、SELPLG、SPHK1和CAV1基因以及小胶质细胞相关基因TREM2和CD33。非蛋白编码序列包括多种microRNA和长链非编码RNA，如miR-20b-5p、miR-148a-3p、miR-146、miR-21、miR-155、miR-132/212、miR-137、miR-181c、miR-9和miR-29a/b-1，以及lncRNA EBF3-AS、lncRNA 17A和lncRNA BC200。这些非编码序列在AD发病机制中调节神经元凋亡、Aβ聚集、tau蛋白水平和神经炎症等过程。

论文还列举了针对特定基因的siRNA递送研究。例如，针对BACE1的siRNA通过CGN和QSH肽纳米复合物递送可显著降低BACE1 mRNA和蛋白水平，减少Aβ和淀粉样斑块，并恢复AD转基因小鼠的记忆功能。针对APP的siRNA在人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞中成功沉默APP基因，降低H2O2产生和脂质过氧化，增加细胞色素氧化酶活性和ATP生成。针对PSEN1的siRNA可实现突变等位基因的选择性沉默，而不影响野生型等位基因。

该综述全面总结了AD病理机制、siRNA治疗靶点及跨BBB递送系统的最新研究进展，强调了siRNA疗法在AD治疗中的潜力和挑战。其科学价值在于系统整合了AD的遗传学和分子病理学基础与siRNA递送技术，为后续研究提供了明确的靶点选择和递送策略参考。应用价值体现在为开发能够精准沉默AD相关致病基因并有效穿透BBB的新型核酸药物提供了理论依据和技术路线。论文的重要亮点在于对多种跨BBB递送系统进行了横向比较，并突出了多功能纳米载体在实现BBB穿透、神经元靶向和Aβ斑块清除方面的优势。此外，综述对非编码RNA靶点的关注拓宽了AD基因治疗的范围，为未来个体化治疗策略的开发提供了新思路。