《Neurotherapeutics》：Silmitasertib, an FDA-designated orphan CK2 inhibitor, ameliorates neuropathology and motor dysfunction in a Huntington's disease mouse model
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针对目前亨廷顿病（HD）尚无批准疗法的困境，本研究评估了FDA孤儿药CK2抑制剂CX-4945的疗效。在zQ175 HD小鼠模型中，研究人员在疾病前驱期和症状期给予CX-4945干预，发现其显著减少了突变亨廷顿蛋白（mHTT）聚集，改善了纹状体神经元功能、神经炎症、胶质细胞稳态，并最终促进了运动行为的恢复。这项研究为靶向CK2治疗亨廷顿病提供了有力的临床前证据。
亨廷顿病是一种让人绝望的遗传性神经退行性疾病，患者的神经系统会随着时间推移逐渐崩溃，出现舞蹈样运动障碍、认知衰退和精神问题。这一切的根源，在于一个名为亨廷顿的基因发生了“故障”——其外显子1中的CAG序列异常扩增，导致编码的亨廷顿蛋白（HTT）发生错误折叠，形成了有毒的突变亨廷顿蛋白（mHTT）。这些错误折叠的蛋白质会像垃圾一样在脑内，特别是在纹状体的中型多棘神经元（MSNs）中不断堆积，最终导致这些关键神经元的死亡和功能丧失，这也是患者出现典型运动症状的核心原因。尽管近年来针对HTT基因本身的治疗策略（如基因沉默）取得了一些令人兴奋的进展，但目前临床上仍然没有任何药物能够有效阻止或延缓亨廷顿病的进程。因此，寻找能够针对疾病下游病理过程的有效疗法，是当前研究的热点和迫切需求。
在这样的背景下，蛋白激酶CK2进入了研究者的视野。CK2是一种丝氨酸/苏氨酸激酶，在调节神经炎症和蛋白质聚集等过程中扮演着关键角色。有趣的是，先前的实验室研究发现，在亨廷顿病的细胞、小鼠模型乃至患者大脑中，CK2的一个催化亚基——CK2α′的水平异常升高。更重要的是，在亨廷顿病小鼠中，如果通过遗传手段减少CK2α′，竟然可以改善小鼠的运动行为、减少突变亨廷顿蛋白的聚集，并提升神经元功能。这强烈暗示，CK2可能是治疗亨廷顿病的一个有潜力的靶点。那么，一个自然而然的问题就来了：如果用药理学手段抑制CK2，是否也能获得同样的治疗效果呢？
为此，研究人员将目光投向了一种名为CX-4945（又名Silmitasertib）的药物。这是一种口服的、高选择性的CK2抑制剂，已经在癌症患者中进行了临床评估，并显示出良好的安全性，还获得了FDA的孤儿药资格认定。最近，甚至有研究显示CX-4945能在阿尔茨海默病小鼠模型中减轻病理特征。这为“老药新用”，将其重新定位为治疗神经退行性疾病（包括亨廷顿病）的策略打开了希望之门。
为了验证这一想法，由Ross J. Pelzel、Miaya Herbst、Nicholas B. Rozema、Melissa A. Solem和Rocio Gomez-Pastor组成的研究团队，在《Neurotherapeutics》上发表了一项重要研究。他们利用zQ175亨廷顿病小鼠模型（一种携带全长人源化突变HTT基因的敲入模型，疾病进展更接近人类），在疾病前驱期（5月龄）和晚期症状期（11月龄）两个时间点，通过灌胃方式给予CX-4945（50毫克/公斤，每日两次）或生理盐水，持续治疗30天。随后，他们运用了包括免疫组织化学、免疫印迹、生理学和行为学测试在内的一系列综合方法，系统评估了CX-4945对疾病各个方面的影响。
这项研究主要运用了以下几项关键技术方法：首先，使用zQ175亨廷顿病小鼠模型进行在体药物干预。其次，通过免疫荧光和免疫印迹技术，检测了纹状体中突变亨廷顿蛋白（mHTT）聚集、神经元标志物DARPP-32、突触相关蛋白（PSD-95, VGLUT1）、神经元活性标志物cFos，以及胶质细胞标志物（Iba1, S100B, GFAP）的表达与分布。再者，利用高分辨率共聚焦显微镜进行了胶质细胞形态学分析和突触共定位定量。此外，还采用了细胞因子蛋白芯片阵列分析了纹状体组织中的炎症因子谱。最后，通过离体脑片钙成像技术评估了星形胶质细胞的钙信号活动，并设计了离体吞噬实验来检测星形胶质细胞的吞噬功能。
CX-4945 treatment in HD mice decreased mHtt aggregation and spiny neuron dysfunction
研究人员发现，CX-4945治疗安全且耐受性良好。在晚期症状期小鼠中，CX-4945显著降低了纹状体神经元内的mHTT蛋白聚集水平，而前驱期小鼠中未观察到显著变化。同时，CX-4945增加了晚期症状期HD小鼠纹状体中DARPP-32阳性中型多棘神经元的数量，提示其对神经元具有保护或修复作用。为了进一步评估神经元健康状态，他们检测了皮质-纹状体兴奋性突触的密度（通过PSD-95和VGLUT1的共定位来标记）和神经元活性（通过cFos表达）。结果表明，CX-4945能显著恢复晚期症状期HD小鼠中丢失的皮质-纹状体突触密度，并提升cFos阳性细胞的数量，且这种提升效应在症状期比前驱期更为明显。这些发现说明，CX-4945能有效改善亨廷顿病核心的神经元病理和功能障碍。
CX-4945 decreased striatal inflammatory cytokine production and microglial phenotypes in HD treated mice
神经炎症是亨廷顿病的另一个关键特征。研究发现，CX-4945虽未显著改变小胶质细胞（Iba1阳性细胞）的数量，但能显著改善晚期症状期HD小鼠中小胶质细胞的形态，使其从反应性的“阿米巴样”（分支少）向更接近稳态的“监视样”（分支多）转变。更重要的是，通过细胞因子芯片分析发现，CX-4945治疗能显著降低纹状体中包括MIG、MIP1β、TNFα在内的多种促炎细胞因子的水平。这表明，CX-4945能够有效缓解亨廷顿病大脑中的神经炎症状态。
CX-4945 treatment enhanced homeostatic astrocytic functions and autophagy in HD mice
星形胶质细胞的功能失调在亨廷顿病中也至关重要。令人意外的是，CX-4945增加了S100B阳性反应性星形胶质细胞的数量。然而，结合其整体的神经保护效应，研究人员推测这可能是星形胶质细胞一种适应性的、具有保护功能的激活。深入分析发现，CX-4945治疗导致更多的mHTT聚集物出现在S100B阳性星形胶质细胞的细胞质中（而非细胞核内）。通过离体吞噬实验证实，CX-4945能显著增强HD脑片中S100B阳性星形胶质细胞对荧光微球的吞噬能力和效率。同时，自噬标志物p62在S100B阳性星形胶质细胞中的水平降低，提示自噬通路可能被激活以清除吞噬的“垃圾”。此外，钙成像实验显示，CX-4945还能恢复HD小鼠星形胶质细胞中受损的自发性钙信号活动。这些结果表明，CX-4945促进了星形胶质细胞的吞噬功能，可能增强了其清除细胞外mHTT聚集物的能力，并改善了其关键的稳态功能。
2+ signaling in astrocytes in zQ175 mice.">
CX-4945 ameliorates motor deficits in prodromal and late symptomatic HD mice
最终，所有这些分子和细胞层面的改善是否能够转化为行为上的益处？行为学测试给出了肯定的答案。在横梁行走测试中，接受CX-4945治疗的HD小鼠，无论是在前驱期还是症状期，其穿越横梁所需的时间都显著缩短，脚步打滑的次数也明显减少。在足部失误测试中，CX-4945治疗也表现出改善趋势。这些结果表明，CX-4945能够有效缓解亨廷顿病小鼠模型的运动缺陷。
研究结论与意义
本研究的结论明确而有力：口服给予CK2抑制剂CX-4945，能够在亨廷顿病zQ175小鼠模型中，有效改善从分子到行为的一系列病理表型。其作用是多方面的：减少了神经元内mHTT的聚集，提升了纹状体神经元的突触密度和活性；减轻了神经炎症，改善了小胶质细胞的形态并降低了促炎因子水平；增强了星形胶质细胞的稳态功能，包括吞噬活性和钙信号；最终，这些综合效益共同促成了运动行为的显著改善。
这项研究的意义重大。首先，它从药理学角度证实了靶向CK2是治疗亨廷顿病的一种可行策略，与之前遗传学研究的结论相互印证。其次，研究揭示CK2抑制可能通过多种机制协同发挥作用，包括直接调节蛋白质稳定（如影响热休克因子HSF1和自噬）、抑制神经炎症信号通路（如NF-κB），以及调节突触相关蛋白的磷酸化。尤为引人注目的是，研究发现CX-4945可能通过一种“非细胞自主”的方式起作用——即通过抑制神经元中过度活跃的CK2，进而“安抚”了过度反应的小胶质细胞，并“唤醒”了功能低下的星形胶质细胞，使它们重新发挥清除垃圾、维持稳态的保护作用，形成了一个良性的神经保护循环。最后，也是最具转化前景的一点，研究所用的药物CX-4945是一种已经进入临床阶段、具有已知安全性和药代动力学特征的“老药”。这极大地加速了其被“重新定位”用于治疗亨廷顿病等神经退行性疾病的潜在进程，为当前缺乏有效疗法的患者带来了新的希望。当然，未来的研究需要进一步阐明CK2在不同细胞类型中的具体作用机制，并探索在人类患者中进行临床试验的可行性。
