阿尔茨海默病的免疫治疗研究进展

罗 强 王永红 (重庆医科大学附属第一医院神经内科，重庆 400016)

阿尔茨海默病(AD)是老年人常见的神经系统变性疾病，主要以记忆力减退、认知功能障碍、精神行为异常为临床特征;以细胞外老年斑和神经元内神经纤维缠结为病理特征。老年斑的中央核心是Aβ，神经纤维缠结是由异常磷酸化Tau蛋白产生的双股螺旋纤维所组成。现普遍认为“淀粉样级联假说”在AD发病机制中占重要地位，其认为Aβ在启动AD级联反应方面处于中心地位，是AD形成和发展的关键因素，是AD的共同通路〔1〕。Tau蛋白与微管结合，在维持细胞及细胞器形态和功能方面至关重要。所以，通过免疫方式减少脑内Aβ和过度磷酸化的Tau蛋白沉积，就能阻碍AD发生发展。

1 Aβ相关免疫

1.1 Aβ简介 Aβ前体蛋白(APP)是整合跨膜蛋白，目前认为APP切割主要分为非淀粉样蛋白和淀粉样蛋白两种途径。后者先由β分泌酶产生含99个羧基末端片段的C99并留于膜内，再由Y分泌酶水解产生Aβ40和少量Aβ42，他们是由40和42个氨基酸组成的多肽，后者的羧基末端多2个疏水氨基酸，使其更容易集聚，尤其是低聚状态具有突触和神经毒性〔2〕。

1.2 主动免疫 主动免疫是用Aβ多肽疫苗，刺激机体发生免疫应答，产生抗Aβ抗体，促进Aβ清除。1999年Schenk〔3〕等首次用Aβ疫苗(AN－1792)治疗过度表达Aβ的老鼠时，发现其有效性。然后再对转基因老鼠进行免疫，发现能降低大脑中Aβ数量并改善认知功能〔4〕。另一研究是用聚集的Aβ1－42或者胰岛淀粉样多肽和完全弗氏佐剂免疫恒河猴，前者治疗使得血浆中增加了5% ～10%的抗体滴度，但这些猴子大脑中的Aβ数量并没有减少。AN－1792疫苗用于Ⅱ期临床试验时部分患者出现亚急性脑膜脑炎而终止，其中2例病例在尸检时确实发现Aβ和Tau蛋白数量有所下降。然而，认知功能在总体研究人群中并没有提高〔5〕。

目前进入临床试验的还有CAD－106疫苗，其能够降低动物中Aβ数量，且在早期人体试验中不发生脑膜脑炎〔6〕。另外一些短肽分子疫苗，如 ACC－001，ACI－24，UB－311，V－950 等已经在早期临床研究之中。

Ferrer等〔7，8〕认为主动免疫时出现脑膜脑炎可能是由于 T细胞介导的。研究发现全长的 Aβ1－42可诱导 T淋巴细胞炎症反应，进一步将Aβ16～33位点进行部分替换后，其诱导 T细胞的免疫反应降低，从而证实Aβ16～33位点是T淋巴细胞反应的主要表位;Aβ1～15位点是诱导B细胞免疫的主要位点，其中Aβ3～6位点残基可能是影响Aβ溶解或沉积的主要位点，而Aβ25～35位点可能是Aβ细胞毒作用的核心片段。通过疫苗表位的设计，可以诱生更多结构相同的Aβ抗体，从而增强免疫反应并避免T细胞免疫所致脑膜脑炎。胡金家〔9〕等AD免疫治疗课题组成功制备Aβ1～15多肽疫苗，其能诱导野生型鼠及转基因鼠及猴产生高滴度的抗Aβ抗体，并使转基因鼠的认知功能明显提高，且在体外试验时能抑制Aβ42的细胞毒性作用。

1.3 被动免疫

1.3.1 被动免疫动物试验 被动免疫是将体外产生的抗Aβ单克隆抗体应用于AD模型或患者体内，促进大脑内Aβ转移或清除。Solomon等〔10〕发现在体外试验中抗Aβ抗体能溶解聚集的Aβ并能抑制聚集的Aβ所修饰的神经细胞毒性。Bard等〔11〕给转基因鼠体内注射不同Aβ抗原决定簇的单克隆抗体，发现用 IgG2b Aβ1～15及 IgG1Aβ3～7被动免疫的鼠大脑 Aβ 沉积明显减少并提高了认知能力，而用Aβ33～42抗原决定簇的单克隆抗体免疫的个体没有效果。但在2004年，Wilcock等〔12〕用2286(Aβ28－40)免疫Tg2576老鼠3个月后，提高了认知能力并减少了弥散型及紧密型Aβ沉积，还发现短暂而明显的小胶质细胞活化。

1.3.2 被动免疫临床药物进展 Bapineuzumab(AAB－001)是人工合成的针对Aβ N－末端单克隆抗体，在一次试验中，发现皮层Aβ有所减少〔13〕。有趣的是，Bapineuzumab似乎对没有载脂蛋白E(ApoE)ε4等位基因的个体的认知功能有益，但这些结果并无显著差异〔13〕。Solanezumab(LY2062430)是一种针对Aβ13～28片段的单克隆抗体。Bapineuzumab作用于沉积的淀粉样蛋白斑块，而Solanezumab作用于可溶性Aβ且能够使Aβ从体内清除。早期研究提示Solanezumab减少老年斑中Aβ数量〔14〕。Ponezumab(PF－04360365)是一种作用于 Aβ1～40自由羧基端的抗体，正在进行的初步人体试验提示其能增加脑脊液中Aβ。单克隆抗体早期阶段的研发还包括 GSK－933776，Gantenerumab(R－1450)，MABT－5102A，免疫球蛋白 G2 抗体等。

1.3.3 被动免疫的缺点 生产单克隆抗体花费巨大，且需要反复多次注射，难以选择合适靶点，难以透过血脑脊液屏障(BBB)，出血风险，针对抗体的免疫反应。Wilcock等〔12〕也发现被动免疫转基因鼠使微出血显著增加。Bapineuzumab最严重的副作用是大脑血管源性水肿〔13〕，几乎出现在10%的治疗者中。这可能与大剂量药物和含ApoE基因相关，但ApoE基因是AD病人的危险因素。但用m266(Aβ中心区域的单克隆抗体)被动免疫并未增加老鼠大脑微出血，却仍能明显减少Aβ斑块样病理改变和提高认知功能。血管淀粉样病变及微出血在去糖基化IgG2b抗体(de－2H6)免疫鼠中减少，可能因为去糖基化的抗体减弱了其与Fc受体的亲和力〔15〕。

1.3.4 被动免疫新方法 静脉注射含抗Aβ抗体的天然免疫球蛋白，发现可以干预Aβ的低聚反应及纤维化，还能保护神经元免受Aβ多肽的毒性，加快Aβ多肽从大脑中的清除，意味着静脉注射免疫球蛋白(IVIg)治疗可能是一种新的被动免疫方法〔16〕。一些临床试验〔17〕发现抗 Aβ抗体能透过 BBB并影响Aβ水平且对AD患者有临床效果，但这些试验仅仅在很少部分病人中进行，大型Ⅲ期临床试验正在进行中。

1.4 基因免疫 基因免疫的基本原理是用含Aβ基因的载体免疫转基因鼠，通过转基因鼠表达Aβ，诱生抗Aβ抗体，从而促进Aβ从大脑中清除。DNA疫苗相对简单、易修饰、不需要佐剂，免疫反应容易向Th2细胞方向调控。最初，AβDNA疫苗由腺病毒或腺相关病毒载体编码。目前研究者关注非病毒质粒载体，因为其可以大规模低成本生产并且没有被感染或转染的风险。通过设计编码Aβ B细胞抗原决定簇基因疫苗位点，能诱生抗Aβ抗体的同时而不诱导T细胞反应。但短肽Aβ免疫原性弱，可通过多次拷贝Aβ抗原决定簇的方式来增加免疫原性。Movsesyan等〔18〕研发了一种更短的DNA表位疫苗，其包含3 次拷贝 Aβ1～11，再去免疫 3 × Tg－AD(编码突变 APP、PS1、Tau蛋白)鼠，Aβ病理改变及胶质细胞活化减弱，认知功能恶化有所改善，且未见微出血现象。Okura等〔19〕用非病毒Aβ疫苗免疫APP23转基因鼠，分成Aβ沉积前后两组，即预防组和治疗组，预防组脑中Aβ负荷减少，治疗组负荷降低约50%。

2 磷酸化Tau蛋白免疫靶点

2.1 Tau蛋白的基因、结构、功能 人类神经Tau蛋白基因定位于17q21，编码6种分子结构的tau蛋白，其结构差异在于N端有0～2个插入子，C端有3～4个串联重复单元，其中具有4个重复单元的Tau蛋白与微管结合能力更强，可促进微管组装，并参与轴突运输，N末端结构域与其他细胞骨架成分和细胞膜结合，维持轴突稳定。异常磷酸化的Tau蛋白在细胞内聚集形成双股螺旋状纤维丝(PHF)，许多PHF互相缠绕进一步形成神经纤维缠结(NFTs)，并使Tau蛋白及其他微管相关蛋白从微管中释放出来，导致细胞骨架异常，轴浆运输障碍。

2.2 Tau蛋白免疫 目前，已经证明用磷酸化tau蛋白〔20〕主动免疫转基因老鼠P301L持续2～5个月后，组织和生化分析提示其能够阻断tau蛋白相关病理改变并能提高执行能力。抗体如何对集聚在细胞内蛋白质起积极作用，至今不甚清楚。然而，此结果得到了另外一项研究的支持——用α突触核蛋白免疫的PD转基因老鼠模型，细胞内的α突触核蛋白集聚减少〔21〕。最近，在组织培养模型中研究证明:细胞外的tau蛋白聚集物能够被陷入细胞内并且促进tau蛋白纤维化。这种异常构象蛋白质的传染性就像阮蛋白〔22〕。

综上，根据AD的病因、病理机制等，目前已经涌现出多种治疗策略，但许多药物的疗效都有待于大量临床试验证实。AD的免疫治疗既拓宽了药物治疗范围，更有助于深入理解AD的病理机制，其治疗的关键是降低Aβ及Tau蛋白的同时又能改善患者临床症状并且达到安全的目的。虽然，近几年在AD的动物试验及临床试验中取得了一些进展，但仍存在许多问题，如主动免疫时高选择性疫苗制备，被动免疫时较弱免疫原性抗体的制备，基因免疫时强免疫原性的DNA疫苗表位，特异性位点的磷酸化Tau蛋白抗体制备等。“联合治疗”，可能是一种新的治疗方案，即免疫治疗的同时应用多种途径减少Aβ的生成和增加Aβ清除，减轻Tau的聚集，减轻临床症状。如积极的抗炎、抗氧化、调节脂代谢、胆碱能受体激动剂、抗胆碱酯酶、抑制分泌酶等等。

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