《Neurotherapeutics》：Silmitasertib, an FDA-designated orphan CK2 inhibitor, ameliorates neuropathology and motor dysfunction in a Huntington's disease mouse model
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針對目前亨廷頓病（HD）尚無批準療法的困境，本研究評估了FDA孤兒藥CK2抑制劑CX-4945的療效。在zQ175 HD小鼠模型中，研究人員在疾病前驅期和癥狀期給予CX-4945干預，發現其顯著減少了突變亨廷頓蛋白（mHTT）聚集，改善了紋狀體神經元功能、神經炎癥、膠質細胞穩態，并最終促進了運動行為的恢復。這項研究為靶向CK2治療亨廷頓病提供了有力的臨床前證據。
亨廷頓病是一種讓人絕望的遺傳性神經退行性疾病，患者的神經系統會隨著時間推移逐漸崩潰，出現舞蹈樣運動障礙、認知衰退和精神問題。這一切的根源，在于一個名為亨廷頓的基因發生了“故障”——其外顯子1中的CAG序列異常擴增，導致編碼的亨廷頓蛋白（HTT）發生錯誤折疊，形成了有毒的突變亨廷頓蛋白（mHTT）。這些錯誤折疊的蛋白質會像垃圾一樣在腦內，特別是在紋狀體的中型多棘神經元（MSNs）中不斷堆積，最終導致這些關鍵神經元的死亡和功能喪失，這也是患者出現典型運動癥狀的核心原因。盡管近年來針對HTT基因本身的治療策略（如基因沉默）取得了一些令人興奮的進展，但目前臨床上仍然沒有任何藥物能夠有效阻止或延緩亨廷頓病的進程。因此，尋找能夠針對疾病下游病理過程的有效療法，是當前研究的熱點和迫切需求。
在這樣的背景下，蛋白激酶CK2進入了研究者的視野。CK2是一種絲氨酸/蘇氨酸激酶，在調節神經炎癥和蛋白質聚集等過程中扮演著關鍵角色。有趣的是，先前的實驗室研究發現，在亨廷頓病的細胞、小鼠模型乃至患者大腦中，CK2的一個催化亞基——CK2α′的水平異常升高。更重要的是，在亨廷頓病小鼠中，如果通過遺傳手段減少CK2α′，竟然可以改善小鼠的運動行為、減少突變亨廷頓蛋白的聚集，并提升神經元功能。這強烈暗示，CK2可能是治療亨廷頓病的一個有潛力的靶點。那么，一個自然而然的問題就來了：如果用藥理學手段抑制CK2，是否也能獲得同樣的治療效果呢？
為此，研究人員將目光投向了一種名為CX-4945（又名Silmitasertib）的藥物。這是一種口服的、高選擇性的CK2抑制劑，已經在癌癥患者中進行了臨床評估，并顯示出良好的安全性，還獲得了FDA的孤兒藥資格認定。最近，甚至有研究顯示CX-4945能在阿爾茨海默病小鼠模型中減輕病理特征。這為“老藥新用”，將其重新定位為治療神經退行性疾病（包括亨廷頓病）的策略打開了希望之門。
為了驗證這一想法，由Ross J. Pelzel、Miaya Herbst、Nicholas B. Rozema、Melissa A. Solem和Rocio Gomez-Pastor組成的研究團隊，在《Neurotherapeutics》上發表了一項重要研究。他們利用zQ175亨廷頓病小鼠模型（一種攜帶全長人源化突變HTT基因的敲入模型，疾病進展更接近人類），在疾病前驅期（5月齡）和晚期癥狀期（11月齡）兩個時間點，通過灌胃方式給予CX-4945（50毫克/公斤，每日兩次）或生理鹽水，持續治療30天。隨后，他們運用了包括免疫組織化學、免疫印跡、生理學和行為學測試在內的一系列綜合方法，系統評估了CX-4945對疾病各個方面的影響。
這項研究主要運用了以下幾項關鍵技術方法：首先，使用zQ175亨廷頓病小鼠模型進行在體藥物干預。其次，通過免疫熒光和免疫印跡技術，檢測了紋狀體中突變亨廷頓蛋白（mHTT）聚集、神經元標志物DARPP-32、突觸相關蛋白（PSD-95, VGLUT1）、神經元活性標志物cFos，以及膠質細胞標志物（Iba1, S100B, GFAP）的表達與分布。再者，利用高分辨率共聚焦顯微鏡進行了膠質細胞形態學分析和突觸共定位定量。此外，還采用了細胞因子蛋白芯片陣列分析了紋狀體組織中的炎癥因子譜。最后，通過離體腦片鈣成像技術評估了星形膠質細胞的鈣信號活動，并設計了離體吞噬實驗來檢測星形膠質細胞的吞噬功能。
CX-4945 treatment in HD mice decreased mHtt aggregation and spiny neuron dysfunction
研究人員發現，CX-4945治療安全且耐受性良好。在晚期癥狀期小鼠中，CX-4945顯著降低了紋狀體神經元內的mHTT蛋白聚集水平，而前驅期小鼠中未觀察到顯著變化。同時，CX-4945增加了晚期癥狀期HD小鼠紋狀體中DARPP-32陽性中型多棘神經元的數量，提示其對神經元具有保護或修復作用。為了進一步評估神經元健康狀態，他們檢測了皮質-紋狀體興奮性突觸的密度（通過PSD-95和VGLUT1的共定位來標記）和神經元活性（通過cFos表達）。結果表明，CX-4945能顯著恢復晚期癥狀期HD小鼠中丟失的皮質-紋狀體突觸密度，并提升cFos陽性細胞的數量，且這種提升效應在癥狀期比前驅期更為明顯。這些發現說明，CX-4945能有效改善亨廷頓病核心的神經元病理和功能障礙。
CX-4945 decreased striatal inflammatory cytokine production and microglial phenotypes in HD treated mice
神經炎癥是亨廷頓病的另一個關鍵特征。研究發現，CX-4945雖未顯著改變小膠質細胞（Iba1陽性細胞）的數量，但能顯著改善晚期癥狀期HD小鼠中小膠質細胞的形態，使其從反應性的“阿米巴樣”（分支少）向更接近穩態的“監視樣”（分支多）轉變。更重要的是，通過細胞因子芯片分析發現，CX-4945治療能顯著降低紋狀體中包括MIG、MIP1β、TNFα在內的多種促炎細胞因子的水平。這表明，CX-4945能夠有效緩解亨廷頓病大腦中的神經炎癥狀態。
CX-4945 treatment enhanced homeostatic astrocytic functions and autophagy in HD mice
星形膠質細胞的功能失調在亨廷頓病中也至關重要。令人意外的是，CX-4945增加了S100B陽性反應性星形膠質細胞的數量。然而，結合其整體的神經保護效應，研究人員推測這可能是星形膠質細胞一種適應性的、具有保護功能的激活。深入分析發現，CX-4945治療導致更多的mHTT聚集物出現在S100B陽性星形膠質細胞的細胞質中（而非細胞核內）。通過離體吞噬實驗證實，CX-4945能顯著增強HD腦片中S100B陽性星形膠質細胞對熒光微球的吞噬能力和效率。同時，自噬標志物p62在S100B陽性星形膠質細胞中的水平降低，提示自噬通路可能被激活以清除吞噬的“垃圾”。此外，鈣成像實驗顯示，CX-4945還能恢復HD小鼠星形膠質細胞中受損的自發性鈣信號活動。這些結果表明，CX-4945促進了星形膠質細胞的吞噬功能，可能增強了其清除細胞外mHTT聚集物的能力，并改善了其關鍵的穩態功能。
2+ signaling in astrocytes in zQ175 mice.">
CX-4945 ameliorates motor deficits in prodromal and late symptomatic HD mice
最終，所有這些分子和細胞層面的改善是否能夠轉化為行為上的益處？行為學測試給出了肯定的答案。在橫梁行走測試中，接受CX-4945治療的HD小鼠，無論是在前驅期還是癥狀期，其穿越橫梁所需的時間都顯著縮短，腳步打滑的次數也明顯減少。在足部失誤測試中，CX-4945治療也表現出改善趨勢。這些結果表明，CX-4945能夠有效緩解亨廷頓病小鼠模型的運動缺陷。
研究結論與意義
本研究的結論明確而有力：口服給予CK2抑制劑CX-4945，能夠在亨廷頓病zQ175小鼠模型中，有效改善從分子到行為的一系列病理表型。其作用是多方面的：減少了神經元內mHTT的聚集，提升了紋狀體神經元的突觸密度和活性；減輕了神經炎癥，改善了小膠質細胞的形態并降低了促炎因子水平；增強了星形膠質細胞的穩態功能，包括吞噬活性和鈣信號；最終，這些綜合效益共同促成了運動行為的顯著改善。
這項研究的意義重大。首先，它從藥理學角度證實了靶向CK2是治療亨廷頓病的一種可行策略，與之前遺傳學研究的結論相互印證。其次，研究揭示CK2抑制可能通過多種機制協同發揮作用，包括直接調節蛋白質穩定（如影響熱休克因子HSF1和自噬）、抑制神經炎癥信號通路（如NF-κB），以及調節突觸相關蛋白的磷酸化。尤為引人注目的是，研究發現CX-4945可能通過一種“非細胞自主”的方式起作用——即通過抑制神經元中過度活躍的CK2，進而“安撫”了過度反應的小膠質細胞，并“喚醒”了功能低下的星形膠質細胞，使它們重新發揮清除垃圾、維持穩態的保護作用，形成了一個良性的神經保護循環。最后，也是最具轉化前景的一點，研究所用的藥物CX-4945是一種已經進入臨床階段、具有已知安全性和藥代動力學特征的“老藥”。這極大地加速了其被“重新定位”用于治療亨廷頓病等神經退行性疾病的潛在進程，為當前缺乏有效療法的患者帶來了新的希望。當然，未來的研究需要進一步闡明CK2在不同細胞類型中的具體作用機制，并探索在人類患者中進行臨床試驗的可行性。
