二、基因治疗
基因治疗是向功能缺陷或者病变细胞转入互补的正常基因或治疗性功能基因而达到治疗目的。常规治疗方法是针对疾病的各种症状，而基因治疗则是针对疾病的根源——异常基因的本身。目前，药物治疗仍是治疗认知障碍的主要手段，但现在所开发的药剂多为化学合成药，药物作用位点不专一，特异性弱。相反，采用基因治疗的方法不仅定位准确，作用持续时间长，而且没有非靶器官的不良反应，是一种较为理想的治疗方法［305］。以下为基因治疗的几种可能方案。
1.减少Aβ生成
Aβ由分泌酶水解淀粉样前体蛋白（APP）产生。体内有α、β、γ3种分泌酶参与APP的降解。α分泌酶的酶切位点位于APP蛋白中部，避免了完整Aβ分子序列的产生，且分解产生的可溶性淀粉样前体蛋白α（soluble amyloid precursor protein α，sAPPα）对神经细胞具有营养和保护作用，是正常人体内APP的主要代谢方式；β分泌酶使APP裂解成游离的sAPPβ及仍结合在膜上的一段99个氨基酸长度的C终末片段（CTF99），CTF99再被γ分泌酶水解，生成P3和含有39～42个氨基酸残基的Aβ，Aβ（尤其是Aβ40和Aβ43）聚集形成淀粉样斑块，随后产生神经毒性。
APP基因突变会形成新的酶切位点，易导致β、γ分泌酶（尤其是γ分泌酶）水解，进而产生大量的Aβ40和Aβ42，从而促进淀粉样斑块的形成。用携带siRNA的载体封闭APP突变基因的表达可有效阻断AD小鼠海马淀粉样斑块的形成。
α分泌酶及β、γ分泌酶两个酶系统对同一底物APP进行竞争。如果α分泌酶活性增强，既生成了对细胞具有营养作用的sAPPα，又减少了Aβ的产生，因此提高α分泌酶的活性或表达，有利于对AD的治疗。α分泌酶不是单一的蛋白酶，而是一类膜结合蛋白。金属蛋白酶10（adisintegrin and metalloproteinase 10，ADAM10）具有α分泌酶的生物学功能。目前有研究发现在AD患者中，ADAM10的水平降低，且随疾病的进展，其下降程度增加。通过转基因技术，使AD小鼠模型神经元中适度过表达ADAM10基因，sAPPα的分泌就会增加，从而使淀粉样斑块的生成减少；相反，转染ADAM10突变基因的AD小鼠模型，脑内淀粉样斑块的沉积就会加剧。这些结果在一定程度上提示了ADAM10对于AD具有潜在的治疗作用。
在β分泌酶位点剪切APP的蛋白酶，称之为β位点淀粉样前体蛋白剪切酶（beta-site APP-cleaving enzyme 1，BACE1）。细胞实验显示，通过将化学合成的针对BACE1的siRNA转染APP基因突变小鼠神经元来干扰内源BACE1基因的表达，不仅会导致Aβ的生成速度下降，而且BACE1基因敲除的AD模型小鼠的大脑Aβ沉积也会显著降低。除此之外，构建BACE1的siRNA慢病毒表达载体，将载体注射到AD小鼠模型的海马中后，结果发现小鼠海马组织BACE1的表达显著下降，Aβ的生成及淀粉样沉积显著降低，小鼠的行为学缺陷也得到一定改善。
γ分泌酶是一组复杂得多亚基复合体，早老素（PS）1和PS2为同源异构体，是γ分泌酶的组分之一。PS1和PS2基因突变可使Aβ的水平选择性升高。APP、PS1和PS2基因突变被认为与早发型AD密切相关。除PS是γ分泌酶复合体组分外，还有Nct（nicastrin）、APH1（anterior pharynx-defective 1）和PEN2（presenilin enhancer 2），任一组分表达水平下调均将导致γ分泌酶复合体形成障碍。例如，用siRNA抑制细胞PS1的表达，γ分泌酶活性下降的同时，细胞中Aβ的生成也显著降低。γ分泌酶的相关研究为AD的基因治疗提供了新的靶点，但其仍有待于深入的研究。
2.加速Aβ降解
降解Aβ的酶有很多种，主要是脑啡肽酶（neprilysin，NEP）、内皮素转化酶（endothelin-converting enzyme，ECE）和胰岛素降解酶（insulin degrading enzyme，IDE，也称insulysin）。此外，还有纤维蛋白溶酶（plasmin）、组织蛋白酶B（cathepsin B，CatB）等。
NEP属中性M13Zn金属蛋白酶家族，是位于脑神经轴突和突触膜上的Ⅱ型跨膜糖蛋白，主要在黑质纹状体通路表达，海马和大脑皮层也有表达。NEP的催化位点暴露在细胞外，它是脑中细胞外不溶性Aβ的主要降解酶。NEP水平及活性的降低会导致Aβ的沉积，促使AD的发生。研究发现，随着年龄的增长，NEP的表达会下降。用慢病毒载体、腺相关病毒载体或单纯疱疹病毒载体将NEP基因导入AD模型小鼠脑中，可显著降低脑内Aβ水平，减少淀粉样斑块的沉积，降低氧化应激和炎症反应，抑制海马和额叶的神经病变，提高了AD小鼠的空间识别能力。
ECE也是M13Zn金属蛋白酶家族的一员，参与脑内Aβ的降解。细胞学研究显示，抑制ECE的活性，Aβ的聚集将会增加；ECE过度表达，Aβ的聚集就会减少。动物实验研究显示，ECE基因缺失的小鼠脑内Aβ的水平升高；相反，将表达ECE的重组腺相关病毒注射到AD模型小鼠的大脑皮层及海马中，注射部位Aβ水平显著降低。(https://www.daowen.com)
IDE位于神经元细胞膜上，主要参与细胞内可溶性Aβ单体的降解。随年龄增长，脑IDE的水平会逐渐下降。敲除IDE基因后，小鼠脑中Aβ的降解速度将会下降，脑内Aβ水平显著升高。IDE基因缺陷也会导致AD患者皮层微血管Aβ累积，形成脑淀粉样血管病变。通过转基因技术可以使AD模型小鼠脑IDE过表达，显著降低脑中Aβ的水平，延迟或完全预防脑中淀粉样斑块的形成。
血纤维蛋白溶酶（plasmin）介导的酶解过程除了在纤溶、细胞迁移等病理生理过程中发挥作用外，也参与脑内Aβ的降解。活性plasmin是由组织型纤溶酶原激活剂（tissue plasminogen activator，tPA）和尿激酶型纤溶酶原激活剂（urokinase—type plasminogen activator，uPA）催化没有活性的血纤维蛋白溶酶原（plasminogen）而形成的。在AD小鼠模型脑中可见tPA和plasminogen共同表达于淀粉样沉积部位，对Aβ的降解起到了重要的作用。但在plasmin基因敲除小鼠脑中并未观察到内源性Aβ水平的升高，推测plasmin可能在Aβ聚集发生以后才发挥降解作用。在AD患者或AD动物模型脑内，plasmin的表达与正常个体相比均显著降低。而用uPA或tPA和plasminogen联合应用均可显著降低AD动物模型脑内Aβ的沉积及淀粉样斑块的形成，为治疗AD提供了新的策略。
CatB也可以降解Aβ，尤其是Aβ42。抑制AD小鼠模型CatB基因的表达，Aβ的表达升高，淀粉样沉积加剧。用慢病毒介导CatB基因转染老年AD小鼠模型，其可显著降低已有的Aβ沉积。同时，CatB也具有抗淀粉样沉积和保护神经的作用。
3.加速Aβ转运
脑内Aβ的转运清除包括血脑屏障转运和经非特异性脑间质液泵流到脑脊液后进入血液中清除。脑内绝大多数的Aβ是经血脑屏障途径转运出脑，10％～15％的Aβ由脑间质液泵流清除。可溶性Aβ通过血脑屏障是由受体介导的跨膜转运完成的；低密度脂蛋白受体相关蛋白（low dentisy lipoprotein veceptorrelated protein，LRP）和P糖蛋白（P-glycoprotein，P-gp）介导的可溶性Aβ由脑转运至血液，进而转移至肝脏降解；晚期糖基化终产物受体（the receptor of advanced glycation endproducts，RAGE）介导Aβ经血液由外周转运至大脑。
细胞外可溶性Aβ与血管内皮细胞表达的LRP结合，经转胞作用通过血脑屏障进入血液循环；脑内可溶性Aβ通过脑间质液进入脑脊液同样需要LRP的介导。血清中还存在一种可溶性的LRP（sLRP），可以结合血清中70％～90％的Aβ，抑制血液中的Aβ进入脑内。目前的研究结果表明，AD患者或AD小鼠模型脑微血管中LRP的表达与正常个体相比显著降低。因此，增加血管内皮细胞LRP的表达或外周血液sLRP的含量，可有效降低脑中Aβ的积聚，为临床治疗AD提供了一条新的途径。
P-gp是一种膜结合蛋白，属于转运蛋白ATP结合物（ATP-binding cassette transporters，ABCT）超家族成员之一，由多耐药基因1（multidrug resistance gene 1，MDR1）编码。P-gp参与脑脊液及血脑屏障处的Aβ转运，介导Aβ向脑外的转运。Aβ40或AB42与P-gp相作用经囊泡转运出细胞。有研究显示抑制AD模型小鼠P-gp的活性，脑间质液中Aβ的水平在数小时内就有显著升高。因此，增加P-gp的表达，可以促进Aβ的脑外流，降低脑内Aβ的水平，为治疗AD提供了又一可能。
RAGE是一种多功能的细胞表面受体，属于免疫球蛋白家族，可分为胞外域、跨膜域和胞内域。AD患者脑中过度的Aβ数量可上调RAGE的表达。脑微血管内皮细胞RAGE表达的升高，使RAGE介导的Aβ脑内流更加显著，加重神经功能障碍，Aβ与小胶质细胞表达的RAGE相作用，促进炎症因子的释放，导致持久的慢性神经炎症反应的发生。Aβ和神经元上的RAGE结合还将导致神经元存活率的下降。有研究表明，通过转基因技术使AD小鼠脑中表达的RAGE缺乏胞内域，不能触发细胞内信号转导，缓解了Aβ诱导的神经功能损伤，使AD小鼠的学习记忆力得到了部分保留，神经病理表现更加轻微。此外，机体内还有一种RAGE缺乏跨膜域和胞内域，仅具备胞外域，可由细胞分泌出来进入血液循环，形成可溶性RAGE（sRAGE），sRAGE与RAGE竞争和血液中的Aβ结合形成sRAGE-Aβ复合物，但是sRAGE不能穿过血脑屏障，抑制了Aβ的脑内流，从而间接抑制了RAGE的功能。目前的研究显示，将通过转基因技术获得的sRAGE对AD小鼠模型连续注射3个月，小鼠可以表现出较正常的空间识别和学习能力。
目前，部分基因治疗在啮齿类和灵长类动物中已被证明安全有效，对人类的治疗正进入临床试验阶段，进一步的临床研究也正在进行中。Aβ代谢相关基因更是因为其和AD的发展密切相关，越来越受到人们的关注。很有可能在不久的将来，Aβ代谢相关的基因治疗会成为治疗AD的主要手段。而且，随着基因组计划的完成，AD发病机制的进一步阐明和更加有效的靶基因的发现，使得基因治疗必将成为治疗AD的一种有效途径。