摘要:阿爾茨海默病 (AD) 是一種神經(jīng)退行性疾病,具有兩個(gè)神經(jīng)病理學(xué)特征: 淀粉樣斑塊的細(xì)胞外沉積和細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)原纖維纏結(jié)。目前對(duì) AD 的治療僅是對(duì)癥治療,且臨床效益不大。因此,開發(fā)具有改變疾病進(jìn)展?jié)摿Φ乃幬镆恢笔钱?dāng)務(wù)之急。
關(guān)鍵詞:阿爾茨海默癥;藥物;治療方法
前言 阿爾茨海默?。ˋlzheimer's disease,AD)是一種以記憶喪失、認(rèn)知障礙、行為改變和功能喪失為特征的神經(jīng)退行性疾病。AD是癡呆癥最常見的病因,據(jù)估計(jì),目前全世界有超過(guò)5000萬(wàn)人患有癡呆癥。預(yù)計(jì)到2050年,這一數(shù)字將超過(guò)1.5億。
目前,美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)了五款治療AD的藥物,其中四種是乙酰膽堿酯酶抑制劑( acetylcholinesterase inhibitor,AchI ) ,包括他克林( tacrine ) 、多奈哌齊( donepezil) 、利斯的明( rivastigmine) 和加蘭他敏( galantamine) 。另外一種是N-甲基-D-天冬氨酸受體( Nmethyl-D-aspartic acid receptor,NMDA 受體)拮抗劑(美金剛)。然而,這些藥物在癥狀管理方面的益處并不大。它們不能防止神經(jīng)元丟失、腦萎縮,從而導(dǎo)致認(rèn)知能力的逐漸惡化。 盡管在過(guò)去的幾十年里科學(xué)家們做出了種種努力,但自2003年以來(lái),F(xiàn)DA只批準(zhǔn)了Aducanumab(又稱Aduhelm,阿杜那單抗)用于治療阿爾茨海默病。因此,開發(fā)新的治療AD的藥物已成為全球的優(yōu)先事項(xiàng)。
1 抗淀粉樣蛋白治療
根據(jù)淀粉樣蛋白級(jí)聯(lián)假說(shuō),?β淀粉樣蛋白 (Aβ)?肽的積累以及隨之而來(lái)的淀粉樣蛋白斑塊形式的聚集和沉積是AD神經(jīng)退行性過(guò)程的主要原因[1]。Aβ肽是通過(guò)切割淀粉樣蛋白前體蛋白(APP)(一種跨膜糖蛋白)產(chǎn)生的。通常,APP被酶α-分泌酶和γ-分泌酶順序切割,產(chǎn)生可溶且不聚集的肽(非淀粉樣生成途徑)。如果APP被β-分泌酶和γ-分泌酶切割,則會(huì)產(chǎn)生神經(jīng)毒性肽Aβ。細(xì)胞外Aβ的積累導(dǎo)致其在寡聚物原纖維中聚集,然后以不溶性斑塊的形式逐漸沉積。這一現(xiàn)象的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致突觸破壞和神經(jīng)元死亡。Aβ肽的長(zhǎng)度取決于γ分泌酶(由基因PSEN1和PSEN2編碼)切割A(yù)PP的位置。具有42個(gè)氨基酸殘基的Aβ肽最容易聚集??紤]到這一點(diǎn),研究人員提出,如果Aβ水平降低和淀粉樣斑塊沉積減少,AD的進(jìn)程將會(huì)減慢?;谶@種想法,開發(fā)了三種抗淀粉樣蛋白療法:減少Aβ的產(chǎn)生,防止Aβ聚集和促進(jìn)Aβ清除。但是,到目前為止,基于三種抗淀粉樣蛋白療法開發(fā)的藥物并未表現(xiàn)出良好的治療效果。
1.1 減少Aβ的產(chǎn)生
β-分泌酶(BACE1,β 位點(diǎn)淀粉樣前體蛋白裂解酶 1)和 γ-分泌酶的活性似乎在 Aβ 產(chǎn)生中起關(guān)鍵作用。因此,它們的抑制成為減少 Aβ 產(chǎn)生的潛在策略。BACE1 抑制劑阻斷 Aβ 產(chǎn)生的關(guān)鍵步驟。過(guò)去幾年開發(fā)了多種 BACE1 抑制劑,但只有五個(gè)達(dá)到 III 期臨床試驗(yàn)(verubecestat、lanabecestat、atabecestat、umibecestat 和 elenbecestat)。臨床試驗(yàn)的結(jié)果表明這五種藥物都能有效降低 AD 患者腦脊液 (CSF) 中的 Aβ 水平。然而,這五種化合物均由于缺乏認(rèn)知或功能益處而宣布Ⅲ期臨床試驗(yàn)失敗[2]。
靶向γ-分泌酶是減少Aβ 產(chǎn)生的另一個(gè)策略,目前有兩種γ-分泌酶抑制劑(semagacestat 和avagacestat)和一種γ-分泌酶調(diào)節(jié)劑(tarenflurbil)進(jìn)入臨床研究階段。Semagacestat 是第一個(gè)進(jìn)入 III 期臨床試驗(yàn)的γ-分泌酶抑制劑,但是兩項(xiàng)大型試驗(yàn)的結(jié)果表明在治療輕度至中度AD患者中Semagacestat沒(méi)有表現(xiàn)出益處,并且會(huì)導(dǎo)致皮膚癌和感染等不良反應(yīng)[3]。無(wú)獨(dú)有偶,同為γ-分泌酶抑制劑的avagacestat也同樣表現(xiàn)出皮膚癌患病率的升高。
1.2 防止Aβ聚集
Aβ在寡聚物,原纖維中的聚集以及淀粉樣斑塊沉積是引發(fā)AD突觸功能障礙和神經(jīng)元丟失的誘因。因此,防止Aβ聚集可能是改善AD疾病的合理治療策略。Aβ聚集抑制劑與可溶性 Aβ 肽結(jié)合,抑制其聚集成寡聚體并防止隨后的神經(jīng)毒性。這些年來(lái)已經(jīng)研究了兩種 Aβ 聚集抑制劑:鯊肌醇(scyllo-inositol)和高牛磺酸(tramiprosate)。
鯊肌醇并未能在針對(duì)輕度至中度 AD 患者的II期臨床試驗(yàn)中顯示出臨床療效,并且試驗(yàn)結(jié)果還顯示出在鯊肌醇最高劑量下會(huì)引起嚴(yán)重的不良反應(yīng)。在研究高?;撬嶂委熭p度至中度 AD 患者的III期臨床試驗(yàn)中,在治療組和對(duì)照組之間的認(rèn)知評(píng)分方面沒(méi)有顯著差異。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),在入組患者中ApoE4 純合子患者亞組具有臨床益處?;谶@個(gè)發(fā)現(xiàn),高牛磺酸的前藥ALZ-801由Alzheon公司開發(fā)出來(lái),目前正在研究中[4]。
1.3 促進(jìn)Aβ清除
Aβ 積累和聚集是 AD 神經(jīng)退行性進(jìn)展的主要原因,通過(guò)特定的抗 Aβ 抗體促進(jìn)其清除是一種合理的策略。靶向 Aβ 的免疫療法分為兩種方法:誘導(dǎo)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生自身抗體(主動(dòng)免疫)或直接注射外源抗體(被動(dòng)免疫)。在過(guò)去的十年中,這兩種方法都得到了廣泛的研究[5, 6]。
主動(dòng)免疫療法通過(guò)注射 Aβ 或其片段刺激患者免疫系統(tǒng)產(chǎn)生針對(duì) Aβ 的抗體。 AN-1792 是第一個(gè)經(jīng)過(guò)臨床測(cè)試的抗 2002年,一項(xiàng)涉及輕度至中度AD患者的II期臨床試驗(yàn)被中止,主要是因?yàn)橛?%的接受治療的患者發(fā)展為無(wú)菌性腦膜腦炎。但是,AN-1792 在清除大腦中的淀粉樣斑塊方面顯示出令人鼓舞的結(jié)果。目前阿米洛肽 (CAD106)、ABvac40等多個(gè)產(chǎn)品的臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中,預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)將完成。
被動(dòng)免疫療法包括注射針對(duì) Aβ 或其聚集形式的單克隆抗體。迄今為止,這種方法在臨床試驗(yàn)中得到了最多的研究。五種抗體已進(jìn)入 III 期臨床試驗(yàn):bapineuzumab、solanezumab、crenezumab、gantenerumab 和 BAN2401。2021年6月7日,美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)了Aducanumab(又稱Aduhelm,阿杜那單抗)用于治療阿爾茨海默病[7]。Aduhelm不僅是近20年來(lái)第一個(gè)被批準(zhǔn)用于治療AD的藥物,而且也是第一個(gè)被批準(zhǔn)用于直接改變AD病理生理學(xué)特征(β-淀粉樣蛋白的單克隆抗體聚集)的藥物。但Aduhelm上市的道路是坎坷的,也是有爭(zhēng)議的。盡管這些抗體在降低 CSF 生物標(biāo)志物水平和 Aβ 斑塊方面顯示出一些有效性。但是使用這些單克隆抗體均未表現(xiàn)出AD患者認(rèn)知水平的明顯改善。除此以外,還有其他抗 Aβ 抗體包括 GSK933776、donanemab (LY3002813) 和 ponezumab進(jìn)入臨床階段,其中ponezumab雖然安全且耐受性良好但在II 期臨床試驗(yàn)中未顯示臨床益處或腦脊液生物標(biāo)志物發(fā)生變化而被迫中止。
2 抗tau治療
tau蛋白在細(xì)胞骨架微管的組裝和穩(wěn)定中具有重要作用。研究表明,tau的過(guò)度磷酸化降低了其與微管結(jié)合的親和力[8]。這種tau-微管連接的破壞導(dǎo)致微管功能障礙,并增加p-tau的細(xì)胞溶質(zhì)水平,從而聚集和形成NFT???tau 治療包括防止 tau 過(guò)度磷酸化和聚集、穩(wěn)定微管和促進(jìn) tau 清除。
2.1 防止tau過(guò)度磷酸化
tau 磷酸化涉及多種蛋白激酶,其中,糖原合酶激酶 3-β (GSK-3β)在該過(guò)程中發(fā)揮著最重要的作用,因此,抑制 GSK-3β 被認(rèn)為是 AD 治療中的一種合理策略。Tideglusib 是一種不可逆的 GSK-3β 抑制劑,雖然在臨床前研究中顯示出積極的結(jié)果,導(dǎo)致 tau 磷酸化、Aβ 沉積和神經(jīng)元丟失的減少,但是在一項(xiàng)涉及輕度至中度 AD 患者的II期臨床試驗(yàn)中,它未能減輕認(rèn)知或功能障礙[9]。Lithium也被認(rèn)為是GSK-3β有效的抑制劑,但是其作用機(jī)理和臨床結(jié)果需要進(jìn)一步驗(yàn)證。
2.2 防止tau聚集
甲基亞砜氯化銨(通常稱為“亞甲基藍(lán)”,甲基亞砜氧化形式的鹽)在體外顯示出對(duì)tau聚集的抑制作用。一項(xiàng)II期臨床試驗(yàn)表明,輕度至中度AD患者的認(rèn)知功能得到了改善。然而,甲基亞砜氯化銨受到低耐受性限制[10]?;诖?,一種亞甲基藍(lán)的還原衍生物隱色甲硫堇雙(hydromethanesulfonate)(LMTM)被研發(fā)出來(lái)。雖然LMTM在涉及輕度至中度AD的III期試驗(yàn)中未能減緩認(rèn)知或功能衰退,但是對(duì)數(shù)據(jù)的重新分析表明,LMTM單一療法可能具有潛在的益處。為了證實(shí)這一假設(shè),一項(xiàng)比較低劑量(每天8毫克和16毫克)LMTM和“安慰劑”的III期臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中,預(yù)計(jì)2022年12月完成。
2.3 穩(wěn)定微管
Davunetide是一種能穩(wěn)定神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞微管的肽,盡管其確切的作用機(jī)理尚不清楚,但是在臨床前研究中顯示陽(yáng)性結(jié)果。在AD 受試者中鼻內(nèi)給藥的 II 期臨床試驗(yàn)中,Davunetide顯示出良好的安全性,但認(rèn)知評(píng)分沒(méi)有顯著改善。另一種微管穩(wěn)定劑Epothilone D (BMS-241027)在輕度 AD 患者中進(jìn)行了 I 期試驗(yàn),以評(píng)估安全性和藥效學(xué)效應(yīng)。該試驗(yàn)于 2013 年完成,但迄今為止尚未公布任何結(jié)果。
2.4 促進(jìn) tau 清除
在這促進(jìn)Aβ清除的方法遇到重重困難之后, Tau 免疫療法在過(guò)去幾年受到越來(lái)越多的關(guān)注。主動(dòng)和被動(dòng)免疫這兩種策略都旨在產(chǎn)生或使用專門針對(duì) tau 蛋白病理性構(gòu)象異構(gòu)體的抗體,而不與正常 tau 蛋白(非病理性 tau)發(fā)生反應(yīng)。因此,促進(jìn)異常 tau 的清除有望減少神經(jīng)元丟失和臨床癥狀。
抗 tau 疫苗可誘導(dǎo)患者的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生針對(duì)致病形式 tau 蛋白的抗體。AADvac1 是第一個(gè)進(jìn)入臨床試驗(yàn)的抗 tau 疫苗。2019 年 9 月,公布的II 期臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示,AADvac1 顯示出陽(yáng)性免疫原性(98.2% 的患者產(chǎn)生了特定的抗 tau 抗體),并被證實(shí)安全性和耐受性良好的。此外,AADvac1 導(dǎo)致血液和腦脊液生物標(biāo)志物發(fā)生統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著變化,表明其具有減緩 tau 病理進(jìn)展的潛力。ACI-35 是另一種抗 tau 疫苗, 2013 年,ACI-35 在輕度至中度 AD 患者中的 I 期試驗(yàn)已經(jīng)開始,但直到現(xiàn)在還沒(méi)有公布結(jié)果。
在被動(dòng)免疫治療中,注射針對(duì)tau蛋白異常形式的單克隆抗體,目前已被廣泛探索。迄今為止,四種抗tau抗體(Gosuranemab、Tilavonemab、Semorinemab和Zagotenemab)已進(jìn)入II期試驗(yàn),試驗(yàn)正在進(jìn)行中。
結(jié)論:綜上所述,盡管目前正在研究有前景的藥物,但仍需進(jìn)一步研究,以更好地闡明AD的發(fā)病機(jī)制,從而找到新的生物標(biāo)志物和新的靶點(diǎn),從而開發(fā)出真正的疾病修飾療法。
參考文獻(xiàn):
[1] D.J. Selkoe, J. Hardy, The amyloid hypothesis of Alzheimer's disease at 25?years, EMBO molecular medicine, 8 (2016) 595-608.
[2] F. Panza, M. Lozupone, V. Solfrizzi, R. Sardone, C. Piccininni, V. Dibello, R. Stallone, G. Giannelli, A. Bellomo, A. Greco, A. Daniele, D. Seripa, G. Logroscino, B.P. Imbimbo, BACE inhibitors in clinical development for the treatment of Alzheimer's disease, Expert review of neurotherapeutics, 18 (2018) 847-857.
[3] V. Coric, S. Salloway, C.H. van Dyck, B. Dubois, N. Andreasen, M. Brody, C. Curtis, H. Soininen, S. Thein, T. Shiovitz, G. Pilcher, S. Ferris, S. Colby, W. Kerselaers, R. Dockens, H. Soares, S. Kaplita, F. Luo, C. Pachai, L. Bracoud, M. Mintun, J.D. Grill, K. Marek, J. Seibyl, J.M. Cedarbaum, C. Albright, H.H. Feldman, R.M. Berman, Targeting Prodromal Alzheimer Disease With Avagacestat: A Randomized Clinical Trial, JAMA neurology, 72 (2015) 1324-1333.
[4] J.A. Hey, J.Y. Yu, M. Versavel, S. Abushakra, P. Kocis, A. Power, P.L. Kaplan, J. Amedio, M. Tolar, Clinical Pharmacokinetics and Safety of ALZ-801, a Novel Prodrug of Tramiprosate in Development for the Treatment of Alzheimer's Disease, Clinical pharmacokinetics, 57 (2018) 315-333.
[5] J.C. Loureiro, M.V. Pais, F. Stella, M. Radanovic, A.L. Teixeira, O.V. Forlenza, L.C. de Souza, Passive antiamyloid immunotherapy for Alzheimer's disease, Current opinion in psychiatry, 33 (2020) 284-291.
[6] S.S. Plotkin, N.R. Cashman, Passive immunotherapies targeting Aβ and tau in Alzheimer's disease, Neurobiology of disease, 144 (2020) 105010.
[7] G.D. Rabinovici, Controversy and Progress in Alzheimer's Disease - FDA Approval of Aducanumab, The New England journal of medicine, 385 (2021) 771-774.
[8] N. Ait-Bouziad, A. Chiki, G. Limorenko, S. Xiao, D. Eliezer, H.A. Lashuel, Phosphorylation of the overlooked tyrosine 310 regulates the structure, aggregation, and microtubule- and lipid-binding properties of Tau, The Journal of biological chemistry, 295 (2020) 7905-7922.
[9] S. Lovestone, M. Boada, B. Dubois, M. Hüll, J.O. Rinne, H.J. Huppertz, M. Calero, M.V. Andrés, B. Gómez-Carrillo, T. León, T. del Ser, A phase II trial of tideglusib in Alzheimer's disease, Journal of Alzheimer's disease : JAD, 45 (2015) 75-88.
[10] C.M. Wischik, R.T. Staff, D.J. Wischik, P. Bentham, A.D. Murray, J.M. Storey, K.A. Kook, C.R. Harrington, Tau aggregation inhibitor therapy: an exploratory phase 2 study in mild or moderate Alzheimer's disease, Journal of Alzheimer's disease : JAD, 44 (2015) 705-720.
作者簡(jiǎn)介:郭慶潔+女+山東省濱州市人+1990年2月+漢族+碩士+助教+淄博職業(yè)學(xué)院(山東省淄博市)+255314+非酒精性脂肪肝的分子機(jī)制研究