什么是TREM2?
髓系细胞表达的触发受体2(TREM2)是一种I型跨膜糖蛋白,作为先天免疫受体存在于中枢神经系统(CNS)中的小胶质细胞及其他髓系细胞(如树突状细胞和粒细胞)上。该蛋白由TREM2基因编码,属于TREM超家族,该家族还包含TREM1(Gratuze, 2018;Li, 2023)。TREM2在维持脑稳态及应对多种病理状态中发挥关键作用(Qin, 2021;Li, 2023;Shi, 2025)。
信号级联:
- TREM2作为多种配体的感知器发挥功能,包括细菌衍生物、磷脂、糖脂、APOE、APOJ、β淀粉样蛋白寡聚体及TDP-43等(Filipello, 2022;Tagliatti, 2024;Shi, 2025)。
- TREM2与适配蛋白DAP12和DAP10相互作用,通过免疫受体酪氨酸基激活基序(ITAM)介导磷酸化(Ulland, 2018;Li, 2023;Shi, 2025)。
- 该相互作用触发细胞内事件,包括脾酪氨酸激酶(SYK)的激活及多种下游通路的启动,如PI3K/AKT、mTOR、MAPK和NF-κB通路(Ulland, 2018;Li, 2023;Shi, 2025)。
- 可溶性TREM2(sTREM2)也可通过α-分泌酶(ADAM10、ADAM17)对TREM2胞外域的蛋白水解切割产生,该过程将可溶性胞外域释放至细胞外空间(包括脑脊液和血浆)。此外,sTREM2还可通过TREM2 mRNA的可变剪接直接产生(Ulland, 2018;Filipello, 2022;Hou, 2022;Tagliatti, 2024)。sTREM2被视为脑内小胶质细胞活化和神经炎症的生物标志物(Filipello, 2022;Li, 2023)。
通过信号级联反应,TREM2的主要功能包括:
- 损伤感知:TREM2配体常与组织损伤、神经元死亡、脱髓鞘及病理性蛋白质聚集相关(Filipello, 2022;Tagliatti, 2024;Shi, 2025)。
- 小胶质细胞存活与增殖:ITAM/Syk通路激活PI3K/AKT/mTOR信号通路,既抑制凋亡通路又刺激细胞生长信号(Wang, 2015;Ulland, 2018;Qin, 2021;Shi, 2025)。
- 吞噬作用与碎片清除:TREM2介导钙离子动员,同时激活二酰甘油(DAG)和蛋白激酶C(PKC),引发细胞骨架重排——这是吞噬作用的关键环节。最终,TREM2促进吞噬并清除细胞碎片,包括凋亡神经元、髓鞘碎片及错误折叠蛋白——如阿尔茨海默病中的β淀粉样蛋白聚集物,以及肌萎缩侧索硬化症(ALS)和额颞叶痴呆(FTD)中的TDP-43蛋白(Lue, 2015;Gratuze, 2018;Qin, 2021;Li, 2023;Shi, 2025)。有关神经退行性疾病中吞噬作用的更多信息,请参阅我们的资源"小胶质细胞-神经元相互作用与神经退行性疾病"。
- 炎症调节:TREM2通常通过PI3K/AKT/Fox03a和PI3K/AKT/GSK3b通路作为小胶质细胞促炎反应的负调节因子,促进IL-10和TGF-β分泌的同时抑制促炎细胞因子(TNF-α、 IL-1β)。然而,它也可通过NF-κB和MAPK通路刺激促炎细胞因子的产生并增强吞噬作用(Gratuze, 2018;Li, 2023;Shi, 2025)。
- 疾病相关小胶质细胞(DAM)的调控:TREM2在小胶质细胞从稳态向DAM表型转化的过程中发挥关键作用。这种DAM状态被认为具有保护作用,可减轻阿尔茨海默病(AD)等疾病中的神经退行性变(Filipello, 2022;Basha, 2023;Li, 2023;Tagliatti, 2024)。
TREM2信号级联反应。多种配体激活TREM2受体可触发不同信号通路,并促使可溶性TREM2(sTREM2)释放。
TREM2在神经退行性疾病中扮演什么角色?
TREM2在小胶质细胞功能中发挥关键作用,这些细胞对维持脑内稳态至关重要,且在神经系统疾病中具有重大影响。虽然TREM2通常促进保护机制,但该分子的失调会导致炎症加剧,并促进神经退行性病变的发生。
TREM2基因的双等位基因突变会导致一种罕见的常染色体隐性遗传病——Nasu-Hakola病。该病症引发多囊性脂肪膜骨发育不良,并伴有硬化性白质脑病,患者常出现早发性痴呆(Carmona, 2018;Kiianitsa, 2024)。
TREM2基因杂合突变通过降低小胶质细胞活化并扰乱炎症反应,增加晚发性阿尔茨海默病(AD)的发病风险。在各类神经退行性疾病中,TREM2在AD中的作用研究最为深入。以下概述TREM2参与AD的机制:
- TREM2与磷脂、含ApoE的脂蛋白或β淀粉样蛋白寡聚体等配体相互作用,通过适配蛋白DAP12介导结合。该相互作用激活下游信号级联反应,促进小胶质细胞存活、增殖、趋化运动及吞噬凋亡神经元与细胞碎片(Zhang, 2025)。
- TREM2信号级联还促进稳态小胶质细胞向DAM转化,后者聚集于淀粉样斑块周围。这些DAM可压缩斑块并形成保护屏障,限制神经突变性营养不良,尤其在AD早期阶段(Zhang, 2025)。
- 在小鼠模型中,TREM2缺失导致聚集在β淀粉样斑块周围的DAM减少,从而形成更弥散的斑块,Aβ42/Aβ40比值升高,轴突损伤加剧。相反,TREM2过表达或激动性抗体治疗可恢复小胶质细胞反应,增强斑块清除能力,并改善葡萄糖代谢(Ulland, 2018;Zhang, 2025)。
- TREM2在tau病理中的作用复杂,研究结果存在矛盾。其限制tau蛋白积累与传播的效果仅限于β淀粉样蛋白斑块存在时(Zhang, 2025)。
- 功能缺失变体(如R47H、R62H和H157Y)会降低配体亲和力或增加胞外域脱落,从而损害小胶质细胞激活和细胞代谢。这加剧了淀粉样蛋白和tau蛋白病理,并提高了AD风险(Guerreiro, 2013;Gratuze, 2018;Zhang, 2025)。
- ADAM介导裂解产生的sTREM2在AD早期即现于脑脊液。sTREM2与小胶质细胞活化及认知衰退减缓相关,且能结合β-淀粉样蛋白寡聚体抑制聚集,使其成为极具前景的诊断生物标志物和治疗靶点(Zhang, 2025)。
尽管具体机制尚不明确,TREM2似乎还参与了AD以外的神经退行性疾病(Carmona, 2018;Kiianitsa, 2024;Awuah, 2025):
- 罕见的TREM2杂合变异与额颞叶痴呆(FTD)风险增加相关,而p.Arg47His变异则见于帕金森病(PD)患者群体。但这些关联性研究结果尚不一致,且存在人群差异(Carmona, 2018;Huang, 2023)。
- 另有研究探讨TREM2变异与肌萎缩侧索硬化症(ALS)、路易体痴呆、克雅氏病及缺血性卒中等疾病风险的关联。但这些关联研究结果存在矛盾,TREM2影响这些疾病的具体机制仍有待阐明(Carmona, 2018;Awuah, 2025)。
IL-1β在帕金森病(PD)中的作用。
α-突触核蛋白与小胶质细胞的Toll样受体(TLRs)结合,触发激活NF-κB的信号级联反应。这导致促炎细胞因子增加,进而招募更多小胶质细胞和星形胶质细胞,加剧炎症反应。最终导致黑质多巴胺能神经元退化。
TREM2是否是潜在的治疗靶点?
TREM2是治疗阿尔茨海默病(AD)及其他神经退行性疾病的潜在靶点。从机制上讲,TREM2信号通路通过促进小胶质细胞存活、增殖、脂质代谢以及对β淀粉样蛋白和细胞碎片的吞噬作用,从而抑制斑块形成和神经突变性营养不良。
临床前研究证实了TREM2的治疗潜力:
- 在AD转基因小鼠模型中,包括4D9和AL002在内的TREM2激动剂抗体已被证实能增强小胶质细胞增殖、改善斑块致密化并提升脑葡萄糖代谢(van Lengerich, 2023;Awuah, 2025)。
- ATV:TREM2抗体通过转铁蛋白受体结合位点穿透血脑屏障,在AD小鼠模型中增强小胶质细胞活性及葡萄糖代谢(van Lengerich, 2023)。
- 过表达TREM2基因的5xFAD小鼠模型显示,其对β淀粉样蛋白的吞噬作用得到改善,认知功能也得到增强(Li, 2023)。
- 尽管可溶性TREM2(sTREM2)的具体作用尚不明确,但研究发现sTREM2给药可减轻淀粉样蛋白生成小鼠的神经突变性营养不良。然而,转基因小鼠中TREM2脱落的改变可能导致淀粉样蛋白沉积增加(Zhang, 2025)。
相关研究成果的临床转化已启动:
- 人源化抗体AL002已完成I期安全性试验,显示出良好的耐受性且无严重不良事件(Wang, 2015;Long, 2024)。但其II期试验结果尚未呈现积极疗效。
- VHB937作为TREM2激动剂单克隆抗体,已被证实能增强小胶质细胞吞噬作用与趋化性。该治疗药物目前正处于治疗肌萎缩侧索硬化症的II期临床试验阶段(Noh, 2025)。
- TREM2发挥着复杂作用:其激活在淀粉样蛋白播种的早期阶段最为有益。疾病后期可能需要不同策略,同时必须考虑其对外周髓系细胞的脱靶效应(Zhang, 2025)。
综上所述,TREM2作为AD及其他神经退行性疾病的治疗靶点展现出显著潜力。临床前研究强调其在增强小胶质细胞功能和改善认知结局方面的作用。但鉴于TREM2在疾病进展中的复杂机制,需审慎考量。持续研究对于优化TREM2靶向疗法、有效干预神经退行性病变至关重要。
我们的团队很乐意解答关于TREM2和微胶质细胞的任何问题,或提供有关我们用于治疗有效性研究的神经退行性疾病模型的具体信息。
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