在舊金山以南的一間實驗室里,我看著電腦屏幕上并排排列的兩張顯微鏡玻片放大圖像。那是兩只老鼠的膝蓋剖面圖,老鼠年齡分別為6個月和18個月。在那只年長老鼠的圖像上,可以看見一些黃色的小斑點,而年輕的老鼠身上幾乎沒有。這些斑點象征著衰老細胞的存在。
衰老細胞又被稱為受損的“僵尸細胞”,作為抵御癌癥的屏障,它們已經(jīng)停止分裂,但也拒絕死亡。由于免疫系統(tǒng)不再能清除它們,加之輻射和化療等引起細胞損傷的因素所致,它們會隨著年齡的增長越積越多。它們被視為老鼠衰老的原因之一,至少在一定程度上導(dǎo)致了與衰老有關(guān)的大多數(shù)疾病。
看著玻片,我不禁擔(dān)心起自己的膝蓋。“可不是嘛!”Unity Biotechnology公司生物學(xué)團隊負責(zé)人佩德羅·貝爾特蘭(Pedro Beltran)說,“我們一直都在思考這個問題。”該公司試圖通過殺滅衰老細胞,阻止、減緩或逆轉(zhuǎn)與衰老有關(guān)的人類疾病。
戰(zhàn)勝衰老,活得更久更健康,如今已成為人們的一項普遍追求,而開發(fā)殺滅衰老細胞的療法是其中的一部分,這方面的進展十分迅速。
如何戰(zhàn)勝衰老?這幾家公司正在研究
Unity成立于2011年,擁有九十余名員工,迄今已融資逾3.85億美元,其中包括科技大腕的投資,比如亞馬遜掌門人杰夫·貝索斯(Jeff Bezos)和PayPal聯(lián)合創(chuàng)始人彼得·泰爾(Peter Thiel)。該公司于今年5月上市,市值超過7億美元。其第一款藥物今年6月進入早期臨床試驗階段,旨在治療骨關(guān)節(jié)炎。
把研究僵尸細胞作為目標的其他創(chuàng)業(yè)公司還包括:美國的Oisín Biotechnologies,成立于2016年,融資約400萬美元;在西班牙開展研發(fā)的Senolytic Therapeutics,成立于去年9月(該公司沒有公布融資額,只是說進行了首輪融資,以開展臨床試驗);荷蘭的Cleara Biotech,成立于今年6月,融資300萬美元。另外,成立于2016年的蘇格蘭公司CellAge目前已融資約10萬美元,其中部分資金來自于眾籌。
“這一概念完全顛覆了投資者的想象力,因為它不是延緩衰老,而是真正地逆轉(zhuǎn)衰老,讓人們恢復(fù)青春。”奧布里·德格雷(Aubrey de Grey)說。近十年來,德格雷一直通過其慈善組織“人工可忽略衰老策略研究基金會”(簡稱Sens基金會),呼吁科學(xué)家努力消除衰老,無限延長健康的壽命。
“我從未見過哪個領(lǐng)域發(fā)展如此之快。”明尼蘇達大學(xué)醫(yī)學(xué)院衰老問題研究員勞拉·尼德恩霍夫(Laura Niedernhofer)說,“目前甚至還沒有相關(guān)的人類數(shù)據(jù),人們意識到,通過這方面的研究,有可能發(fā)現(xiàn)衰老的根源。”
消除衰老細胞真能延年益壽嗎?
衰老細胞在上世紀50年代就被首次提出,但此后始終是個謎。直到2008年,其“黑暗本性”才被巴克老齡化研究所研究員朱迪思·坎皮西(Judith Campisi)等人揭露。她發(fā)現(xiàn),衰老細胞會分泌不良物質(zhì),毒害周圍的組織。
尼德恩霍夫把它們比喻成籃子里爛掉的那顆草莓,會腐蝕周圍的其他草莓。分泌物中包含導(dǎo)致炎癥的物質(zhì),如果炎癥長期得不到治療,就會成為幾乎所有老年相關(guān)疾病的一大推手。這解釋了一種看似矛盾的現(xiàn)象:哪怕是年紀很大的人,其病變器官包含的衰老細胞絕對值并不是很高,因為根本不需要那么多就能致病。
于是,一些人開始思考:如果把衰老細胞清理掉,會發(fā)生什么?
2011年,非營利性醫(yī)療機構(gòu)梅奧診所的揚·范德森(Jan van Deursen)和同事發(fā)現(xiàn),利用基因技術(shù)消除衰老細胞,可以在一定程度上讓過早衰老的老鼠延緩衰老過程。他們的論文促成了Unity的誕生(范德森是該公司的聯(lián)合創(chuàng)始人)。
發(fā)表于2016年的一項后續(xù)研究重復(fù)了上述實驗,這次是在自然衰老的老鼠身上進行,但得出了同樣的結(jié)論。“2016年的那篇論文可以說是整個行業(yè)的概念論證。”O(jiān)isín Biotechnologies公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼執(zhí)行董事長加里·哈德森(Gary Hudson)說。
目前,有十多種藥物自稱可以消除衰老細胞。研究顯示,清理老鼠體內(nèi)的衰老細胞可以延緩或減輕衰老癥狀,比如虛弱、心血管功能失調(diào)、骨質(zhì)疏松和神經(jīng)障礙,但殺滅衰老細胞能否延長壽命?
這說起來更加復(fù)雜。在老鼠身上發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)好處似乎有利于延長健康壽命(也就是沒有疾病、體魄強健的生存期),從而延長中位壽命(畢竟生病是有風(fēng)險的)。真正的長壽(動物能存活的最長時間)相對不變,不過發(fā)表于2018年7月和9月的研究顯示,清理了衰老細胞后,高齡老鼠的剩余壽命被延長。
如何殺滅衰老細胞?
Unity和競爭對手采用了不同的衰老細胞殺滅方法,他們比拼的就是讓自己的方法引起外界關(guān)注并通過臨床試驗,證明自己的療法能安全地應(yīng)用在人類身上。
Unity尋找的突破口,是衰老細胞用來抵御老化細胞正常死亡的生物途徑。只要找準途徑,加以抑制,就能“推動”死亡發(fā)生。該公司的做法是找到能實現(xiàn)這一點的小分子(稱為“senolytics”)。但由于小分子天生能到達身體各個部位,上述方法容易造成不良的副作用。
為了解決這個問題,Unity從局部治療入手,這在膝蓋、眼睛和肺部等器官是有可能做到的,因為這些器官能“困住”藥物,不讓藥物泄露到身體其他部位,從而對其他細胞造成傷害。
“這是一種先學(xué)走、再學(xué)跑的策略。”Unity董事長兼CEO基思·倫納德(Keith Leonard)說,“只需一粒藥丸或者一次注射,就能把體內(nèi)的衰老細胞全部清理干凈,想想未來多么美好啊!但我們必須非常小心才行。”
在老鼠身上取得成功后,今年6月,Unity的第一款藥物開始在中重度膝骨關(guān)節(jié)炎患者身上進行早期臨床試驗。骨關(guān)節(jié)炎是一種老年慢性病,會導(dǎo)致關(guān)節(jié)疼痛。試驗預(yù)計將持續(xù)9個月,研究人員將在40名受試者的膝蓋周圍進行局部注射。
之所以選擇這款藥物,是因為它能殺死聚集在膝蓋部位的兩種衰老細胞。由于衰老細胞源于不同類型的正常細胞,所以它們保留了自己的特征;一種藥物也許會殺死衰老的皮膚細胞、脂肪細胞或者血管細胞,但不大可能殺死所有這三種衰老細胞。
另外,Unity還在研發(fā)一款治療眼部疾病的藥物,同時,還在評測一些治療肺病的藥物。
“我們現(xiàn)在才剛剛起步,就像是剛進入第一章節(jié)。”Unity聯(lián)合創(chuàng)始人兼總裁納撒尼爾·大衛(wèi)(Nathaniel David)說,“如果能在人類身上證明,消滅衰老細胞后,原本無法治愈的老齡化疾病變得可以治愈,這就標志著第一章節(jié)的結(jié)束。”
Oisín公司擁有更大的野心:一次性殺滅體內(nèi)所有衰老細胞。他們的想法是利用納米顆粒,把“自殺基因”植入所有細胞。只有在細胞擁有大量P16蛋白時,“自殺機制”才會觸發(fā)——P16蛋白可以作為衰老細胞的標記物,盡管這種方式并不完美。
Oisín計劃明年開展一項試驗,它被聯(lián)合創(chuàng)始人哈德森稱為“衰老秘密試驗”,受試者是患有各種晚期癌癥的人(目前很多癌癥都無藥可醫(yī),因此臨床試驗的審批門檻較低)。該試驗將測試Oisín為治療癌癥而改良的一種抗衰老藥物,但通過可以觀察到的年齡特征,我們或許也能知道該藥物是否對衰老細胞有作用。
不過,并不是所有人都認為Oisín的方法能奏效。“P16蛋白表達水平高的細胞并不都是衰老細胞,也并非所有的衰老細胞都具有很高的P16蛋白表達水平。”研究衰老問題的梅奧診所研究員詹姆斯·柯克蘭(James Kirkland)說。
Senolytic Therapeutics和CellAge采用的其他方法,可以分別使Unity和Oisín的方法變得更精準。而Cleara則是利用經(jīng)過改造的肽分子,將衰老細胞的一個子類作為目標。其聯(lián)合創(chuàng)始人彼得·德凱澤(Peter de Keizer)說,這種方法更加安全。
雖然殺滅衰老細胞似乎是個好主意,但哪種方法適用于人類還是個未知數(shù)。“很多時候,在老鼠身上效果還不錯的東西,一旦用到人的身上,就會出問題。”柯克蘭說。
他正在梅奧診所開展一系列臨床試驗,看看那些能殺滅老鼠體內(nèi)衰老細胞的改良癌癥藥物和天然產(chǎn)品是否也對人類有效。
下一步怎么走?
如果消滅衰老細胞確實能改善人類的某些老年疾病,那么下一步將是擴大應(yīng)用范圍。這很難,因為監(jiān)管機構(gòu)不承認衰老是一種可以治療的疾病(所以,各公司的臨床試驗沒有聚焦于衰老本身,而是聚焦于特定的老年疾病)。
然而,美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)最近批準了一項新穎的臨床試驗,讓各家公司又燃起了希望。這項試驗評估的其實就是二甲雙胍(見下文)的抗衰老作用,只不過官方說法不同而已。“現(xiàn)在有先例了。”德格雷說。
從積極的角度來看,如果有了最終療法,也不應(yīng)該是每天都需要接受治療。假設(shè)有一種一年一次或兩年一次的療法,從中年開始做起,可以防止衰老細胞積聚。由于你不必長期依賴這種療法,因此副作用的風(fēng)險被降至最低。
尼德恩霍夫說,在殺滅衰老細胞方面,這類藥物也不必是超級高效的:對老鼠進行的研究顯示,只要殺滅30%的衰老細胞,就足以產(chǎn)生效果。它不像癌癥,你必須殺死所有的癌細胞。
盡管前路不明,但前景十分誘人:人人都希望自己健康長壽。離開Unity的實驗室時,我不再擔(dān)心自己的膝蓋。如果將來能通過一年一次的治療,殺死衰老細胞,實現(xiàn)逆生長,哪怕有副作用,我也愿意。
還有五種“凍齡”法
二甲雙胍
這種價格低廉的傳統(tǒng)糖尿病藥物似乎還有抗衰老作用,能延年益壽,還能降低老年疾病的患病風(fēng)險。如果資金到位,明年將在老年人身上開展臨床試驗,以便弄清楚它是否真的具有抗衰老功效。二甲雙胍的藥理之一是抑制衰老細胞的分泌物。
雷帕霉素
通常認為,嚴格限制卡路里攝入量能延年益壽。雷帕霉素能否用作限制卡路里的藥物?雷帕霉素可用來抑制器官移植患者的免疫系統(tǒng),但也能模仿人體的饑餓反應(yīng)。研究顯示,它能使老鼠的壽命延長25%,而且令人意想不到的是,它還能提高老年人的免疫力。目前, 初創(chuàng)企業(yè)resTORbio正在試驗雷帕霉素的一種衍生物,看它能否減少呼吸道感染。
提升NAD+水平
未愈的細胞DNA損傷是衰老的一大推手。提升體內(nèi)的NAD+水平能激活一種可消除DNA損傷的蛋白。用藥物提升老鼠的NAD+水平后,老鼠變得更加健康,肌張力和血流量都有所提高。NAD+提升劑(其實是膳食補充品)的一項小規(guī)模臨床試驗正在進行當(dāng)中。
細胞回春術(shù)
能不能暫時把普通細胞轉(zhuǎn)換成干細胞,讓它們自我修復(fù)?這已經(jīng)利用基因技術(shù)在老鼠身上實現(xiàn)了:那些過早衰老的老鼠,其壽命因此延長了30%,正常衰老的老鼠受傷后,也得以更好地修復(fù)自身肌肉和胰腺。目前正在進行更多的研究,目標是把這種方法用于臨床,通過藥物而非基因技術(shù),使老化的組織和器官達到類似的效果。
養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣
鍛煉、減壓和健康飲食,能預(yù)防多種老年疾病,延緩衰老。研究還顯示,間歇性禁食(限制吃飯的時間點而不是攝入量)可以延長動物和人類的壽命。
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