Tau 蛋白靶向的阿尔茨海默病免疫治疗研究现状☆

周丽华徐武华

·综述·

Tau 蛋白靶向的阿尔茨海默病免疫治疗研究现状☆

周丽华*徐武华*

阿尔茨海默病 tau蛋白 免疫疗法

阿尔茨海默病（Alzheimer's disease,AD）是一种隐匿起病，全面性和进行性发展的认知功能障碍，最突出的病理特征为细胞外Aβ异常大量沉积和细胞内神经原纤维缠结（neurofibrillary tangles,NFTs）形成。目前全球约有3600 万AD患者，并随着人口的老龄化，以每二十年翻一番的速度快速递增[1]，但长期以来，一直缺乏有效的防治手段。由于Aβ级联假说长期占据着AD病理机制假说的主流地位，绝大多数防治性研究均是围绕着该理论展开，其中Aβ疫苗一度被视为最有应用前景的防治手段，但这些耗费了大量资源的疫苗研究始终难以绕开疫苗引发的过度自身免疫攻击的陷阱[2]，迄今为止，全球已开展的十余种A β疫苗研究均宣告失败，也迫使人们开始反思A β级联假说的局限性，并重新审视一个被长期忽视的假说—tau起源学说[3]，构思一种以tau蛋白为标靶的AD防治新前景。

1 Tau蛋白的病理生理和以tau蛋白为标靶的免疫治疗机制

Tau蛋白是一种分子量在50～75KD之间的神经微管蛋白，表达基因定位于人类17号染色体长臂，主要分布于轴突。正常情况下，通过不同的mRNA剪辑方式表达为6种同功异构体，并借助少量磷酸键偶联成对为双螺旋神经细丝（paired helical filament,PHF），后者作为神经原纤维的基本单位，主要参与神经递质的信号传递和营养物质的转运。根据tau起源学说[3]，tau蛋白的异常过度磷酸化，PHF相互纠缠成块絮状的NFTs，并最终导致神经元细胞死亡才是AD发生和发展的中心环节。事实上，临床病理研究也早已证实，大多数散发型AD患者的痴呆程度主要与患者脑内的NFTs数量有关，而且患者的临床症状演变也与Braak H所勾画的NFT脑内扩散路线图更为吻合[3-4]。

tau蛋白之所以长期被排除在AD免疫治疗备选方案之外，主要是因为它是一种细胞内骨架蛋白，生理状态下豁免于体液和细胞免疫的直接监控。但在AD状态下，随着细胞损伤的加剧和增多，细胞内各种形式和片段的tau蛋白溢出到细胞外，从而暴露在脑内免疫监控之下，这种内源性tau可诱导一种像朊病毒感染样的从局部到弥漫的免疫（炎症）反应，从而使得以tau蛋白为标靶的免疫治疗成为可能[5]。

转基因动物模型的被动免疫研究证实，外源性的抗tau蛋白单克隆抗体能够进入血脑屏障，并通过内吞系统进入神经细胞内[6-7]，从而满足了以tau蛋白为标靶的被动免疫所需的先决条件。尽管确切的机制尚未最终阐明，这些内吞进入细胞内的抗tau抗体很可能是在溶酶体酶的作用下发挥其分解和清除细胞内tau病理的作用[8]，从而改善模型动物的认知功能[9]。这些来自疾病模型动物的研究结果初步表明，以tau蛋白为标靶的免疫治疗不仅是可行的，也可能是有益的。尽管有学者认为，能够同时清除细胞内、细胞外tau病理的主、被动免疫疗法才是最有效的免疫治疗策略[10]，但是回顾近年来A β免疫治疗研究所取得的进展以及所陷入的困境，我们认为，tau免疫治疗在进入临床之前，至少应满足以下两个基本条件：①该治疗能够有效延缓甚至逆转脑内tau病理；②同时又不会诱导针对神经细胞内其他蛋白或结构的自身免疫性攻击，即在没有充分了解清除AD脑内tau病理的利弊之前，最大限度地不打乱业已达成的免疫平衡，即使这种平衡可能是病理性的。

2 刚起步的tau疫苗研究

第一个tau疫苗试验采用的是全氨基酸系列的基因重组人tau蛋白接种C57BL/6野生型小鼠，尽管成功诱导出抗tau抗体，但也同时诱导出小鼠产生了tau病理改变和神经及行为损害。事实上，全片段A β多肽疫苗早在上世纪90年代就被证明是弊大于利的。真正燃起人们对tau疫苗兴趣与希望的是ASUNI等[11]的研究，该研究首次采用tau片段（tau379-408）作为疫苗，成功减少了转人类tau蛋白基因小鼠（P301L）脑内的tau病理，并改善了痴呆小鼠的认知功能[12]。随后，越来越多的学者在不同的AD模型动物身上接种不同tau蛋白片段中证实了tau疫苗的可行性和有效性[13～15]。

AAD-vac1是第一个真正进入临床试验阶段的非磷酸化tau疫苗，2015年3月已在30例轻-中度AD患者和6例对照组间完成了I期临床试验，预计2016年～2019年在一个更大的样本中完成II期临床试验。遗憾的是，迄今为止所公布的研究资料较少，但在为数不多的公开信息中，已知有两例患者因可疑的疫苗相关性副反应而退出临床试验，因此关于AAD-vac1的安全性、耐受性及疗效性目前尚无定论[10,16]。计划将于2016年3月实行Ⅱ期临床试验，将纳入185例轻-中度AD患者，预期2019年完成。

ACI-35是唯一进入Ⅰ期床试验的磷酸化的tau疫苗。虽然公布的临床试验日程是在2013年～2014年，但尚未见正式的实验结果出炉。因此，虽然目前研究显示ACI-35能够有效且安全地减少P301L小鼠脑内磷酸化tau蛋白负荷[17]，但其最终的临床疗效和安全性尚不得而知。

综上所述，tau疫苗的基础研究和临床研究尚处于起步阶段，仍有大量的未知领域有待于探索，例如选用何种氨基酸系列的tau蛋白作为疫苗，如何确定疫苗的有效性，以及疫苗接种的剂量和方式等都有待于进一步研究。

3 值得期待的tau蛋白被动免疫研究进展

自从2011年BOUTAJANGOUT等[18]第一次在转人类tau蛋白基因小鼠（JNPL3）模型中证实了tau靶向性被免疫治疗的有效性以来，已有多个类似的研究验证了外源性单克隆抗tau抗体能够有效减少脑内tau病理，并改善模型动物的认知能力、减缓疾病进程[19～20]。但迄今为止，真正进入临床I期研究的抗tau抗体只有三个。

RG7345是第一个进入人类试验的单克隆抗 tau/ pS422抗体，该抗体设计为高度选择性地结合主要分布在树突上的pS422表型tau蛋白抗原，通过内吞作用，进入细胞内并清除细胞内磷酸化tau蛋白，从而达到改善tau病理的功效[6]。事实上，针对tau/pS422位点的tau疫苗研究也被证实能诱导出与外源性抗体相似的作用[14]，但令人遗憾的是，RG7345在2015年1月进入Ⅰ期临床试验后不到一年，就不明原因地被研发公司宣布中止[21]。

C2N-8E12和BMS-986168虽都不是专门为AD患者设计的临床试验性抗tau抗体，但从抗体的设计上来看，它们均可与细胞外各种形式tau蛋白片段结合，目前只在同属tau病谱群的进行性核上性麻痹患者中开展了临床试验，预计分别在2016年和2019年完成。值得一提的是，最近的动物和细胞研究显示，当细胞外tau蛋白负荷增加时，也伴随着Aβ生成增加[22]，而这些抗体能否同时减少Aβ 和tau病理仍需要更多的研究证实，一旦能被证实，其意义很可能是革命性的，不仅为tau起源学说增加一个重大的支持性砝码，也为整个AD免疫治疗研究打开一扇全新的窗口。

4 前景展望

尽管越来越多的动物和细胞研究结果支持tau靶向性免疫治疗对包括AD在内的tau病防治的有效性，但真正进入临床试验的药物并不多，而且大多数临床研究或尚未完成，或前景不明，其临床有效性和安全性仍有待于证实。在A β免疫治疗研究陷入重重困境的背景之下，一方面需要重视tau病理研究，加大tau免疫治疗研究力度，另一方面还应借鉴A β免疫治疗研究的成功经验和失败教训，避免重蹈A β疫苗研发的覆辙。总的来说，AD的复杂性远超出人们的想象，仅从现有的研究资料来看，我们认为，能同时识别A β和tau的多价疫苗或单链多价抗体可能是更有应用前景的研究方向[10]。

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R749.16 (

2016-10-27)

A (责任编辑：李立)

10.3969/j.issn.1002-0152.2017.02.015

☆广东省自然科学基金项目（编号：S201210008985）

* 暨南大学医学院附属第四医院-广州市红十字会医院神经内科二区（广州510220）