治疗阿尔茨海默病创新药物研发进展

肖雨薇，胡伟强，赵梦华，连俊荣，温金华

（南昌大学 1.药学院，2.焕奎书院，3.第一附属医院临床试验中心GCP，江西 南昌 330006）

阿尔茨海默病（Alzheimer disease，AD）是一种复杂的神经退行性疾病，常见症状包括记忆力下降、判断力差甚至无法执行日常任务等［1］。AD发病率随年龄增长而增加。目前全球约有AD 患者5 000 万例，预计至2050 年将超过1.15 亿［2］。AD 的发病机制最早被认为与胆碱功能不足有关，依据此假说研发的药物如卡巴拉汀（carbalatin）、多奈哌齐（donepezil）和加兰他敏（galantamine）目前仍广泛应用于临床，美金刚（memantine）于2003 年被批准用于中至重度AD 的治疗。但上述药物仅能缓解症状，不能纠正病理进程和认知恶化，因此寻找能逆转AD 进程的创新药物非常关键［3］。

目前认为AD 的主要病理学特征是β 淀粉样蛋白（β-amyloid protein，Aβ）斑块细胞外沉积和与tau 蛋白相关的细胞内神经原纤维缠结（neurofibrillary tangles，NTF），此外，AD 发生还与兴奋毒性、氧化应激、神经炎症和线粒体损伤等有关［2］。本文总结了目前治疗AD 候选药物的最新研究进展（表1），为未来开发新药提供参考。

1 针对Aβ的药物

淀粉样蛋白级联假说认为，Aβ寡聚化并形成斑块会导致激酶活化，促进小胶质细胞活化和局部炎症反应，并引起一系列症状［4-5］。Aβ 引发的级联反应是一个漫长过程，因此在疾病早期对Aβ 合成及清除进行干预，对延缓AD进程至关重要［6-7］。

1.1 抗Aβ单克隆抗体（单抗）

阿度奴单抗（aducanumab）是一种选择性识别Aβ 构象表位的单抗，可定向与脑内Aβ 淀粉样斑块结合，激活免疫系统并将沉积斑块清理出大脑，同时增加小胶质细胞募集，小胶质细胞活化后包裹淀粉样蛋白的核心，将其与周边神经纤维隔开，限制其对神经元的毒性［8］。该药由Biogen（渤建）公司研发并于2021 年6 月被美国FDA 正式批准用于治疗早期AD［9］。在Tg2576转基因AD小鼠模型中，该药能透过血脑屏障并剂量依赖性降低小鼠脑中Aβ，ip 给药30 mg·kg-1可使Aβ 沉积物降幅高达70%［10］。由该公司发起的2 项Ⅲ期临床试验（EMERGE 和EMGAGE）评估了其对AD 早期患者的疗效及安全性，受试者以1∶1∶1的比例随机ip给予低剂量（1 和3 mg·kg-1）、高剂量（6 和10 mg·kg-1）或安慰剂，每4 周1 次，持续76 周。结果显示，EMERGE高剂量组临床痴呆评定量表（CDR-SB）评分、简易精神状态检查表（MMSE）评分、AD评定认知量表（ADAS-Cog13）评分均得到显著改善，表现出对AD 的积极治疗效果；而EMGAGE 未达到上述任何一项预期终点，41%接受该药的患者出现淀粉样蛋白成像相关性脑水肿和铁血黄素沉积等不良反应，但程度较轻无需治疗［11］。该药获批存在较大争议，因该公司曾于2019年3 月对2018 年12 月之前的数据进行分析，并以分析显示无效为由叫停EMERGE 和EMGAGE；但同年10月又宣布在补充2018 年12 月至2019 年3 月的数据后，分析显示该药疗效显著，因此美国FDA以降低患者脑中Aβ斑块为替代终点加速其上市［9］。目前，1 项纳入6 000 例的前瞻性、单臂、多中心研究正在美国进行，该研究将对患者进行长达5 年的随访，进一步揭示该药的长期安全性和有效性［8］。

来卡内单抗（lecanemab）是一种人源IgG1单抗，对Aβ具有高度亲和力，美国FDA于2023年1月通过加速审批途径批准其上市［12］。研究发现，其增加星形胶质细胞对Aβ的清除，在Tg-ArcSwe转基因AD 小鼠中，10 mg·kg-1短期（24 h）或长期（7 d）治疗均能降低脑脊液（cerebrospinal fluid，CSF）中Aβ水平［13］，该药显著减轻早期AD 患者的Aβ 负荷并延缓认知下降。在最新公布的Clarity AD 试验中，1795 例早期AD 患者以1∶1 比例随机iv 给予该药10 mg·kg-1（每2 周1 次）或安慰剂，持续18 个月。结果显示，68%接受该药的受试者PET 显像显示Aβ 水平恢复正常，认知能力下降速度减慢27%，认知水平衰退减少26%，日常活动能力衰退减少36%。但在安全性方面，分别有17.3%和12.6%治疗组患者出现淀粉样蛋白成像相关性脑水肿或铁血黄素沉积［14］。此外，Reish等［15］报道了1例接受该药同时接受组织纤溶酶原激活剂治疗卒中后发生多发性脑出血并死亡的案例，表明需要更长时间的试验来确定其在早期AD治疗中的疗效和安全性。

更替奈单抗（gantenerumab）是临床开发的第1 个sc 给药的全人源单抗［16］。1 项针对前驱期AD患者的试验因中期分析显示无效而终止，但依据CDR-SB评分将受试者区分为疾病“快进展”和“慢进展”之后，该药显示出对“快进展”患者的治疗益处［17］。将给药剂量提至1.2 g，并将纳入人群扩大为前驱至中度AD患者后，发现在第12，24和36个月，分别有37%，51%和80%患者脑中Aβ 水平低于阳性阈值［18］。目前正在进行的Ⅲ期试验将进一步验证其安全性和有效性，探究Aβ 降低与临床结果之间的相关性［19］。

毫无疑问，Aβ 单抗的出现为AD 治疗带来了新的可能性，阿度奴单抗和来卡内单抗获批意义重大，然而其上市时间较短，是否能真正带来临床获益，尚需更多长期深入研究加以佐证。

1.2 靶向分泌酶相关药物

淀粉样前体蛋白（amyloid precursor protein，APP）在人体中有2 条降解途径。正常生理状态下以非淀粉样降解途径为主，而在AD 患者体内则通过淀粉样降解途径生成的Aβ增多。Aβ由APP 2次切割而形成，首先被β 分泌酶裂解生成可溶性sAPPβ 和氨基酸片段，后者再被γ 分泌酶进一步切割生成以Aβ40和Aβ42为主的产物。因此，以β 分泌酶等分泌酶为靶点是治疗AD 创新药物研发的重要方向之一［20］。

1.2.1 β分泌酶抑制剂

β 分泌酶是淀粉样降解途径生成Aβ 过程的限速酶，抑制β 分泌酶能减少Aβ 聚积，延缓AD 进程［21］。维芦司他（verubecestat）是第1 个达到Ⅲ期临床试验的β 分泌酶抑制剂，由于脒基和催化二联体之间的强氢键作用，其对β 分泌酶的半抑制浓度仅为2.2 nmol·L-1［22］，口服即能穿过血脑屏障并在大鼠脑中稳定存在12 h［23］。研究发现，维芦司他12和40 mg 能使人脑脊液中Aβ 水平分别降低60%和75%；但1 项为期78 周的随机对照试验发现，与安慰剂相比，上述剂量维芦司他未能改善轻中度AD患者的ADAS-cog和ADCS-ADL评分，且皮疹、睡眠障碍等不良事件报告率更高［24］。考虑到AD 进展至中度再开始治疗可能为时已晚，该机构又开展了1项针对AD 前驱期患者的试验，也得到相似结果［25］。此外，拉那司他（lanabecestat）、阿塔司他（atabecestat）和埃兰司他（elenbecestat）等β 分泌酶抑制剂也因中期分析显示无效等原因提前终止试验［23］。

β 分泌酶抑制剂能降低Aβ 水平，但其临床效果不佳可能与其底物众多有关。除Aβ 形成，β 分泌酶还与轴突生长、髓鞘形成和癫痫发作蛋白处理等有关，对其他底物的加工可能会掩盖β 分泌酶抑制剂的治疗益处［26-27］。因此，提高β 分泌酶抑制剂对APP的选择性，将成为未来研究的方向。

1.2.2 γ分泌酶抑制剂和调节剂

作为APP 代谢的关键酶，γ 分泌酶逐渐成为降低Aβ 负荷的重要靶标。目前研究的药物包括γ分泌酶抑制剂如塞马司他（semagacestat）和阿伐司他（avagacestat）以及γ 分泌酶调节剂如PF06648671［28］。

塞马司他对Aβ 的调节能力具剂量依赖性，在12 h 内，其100，140 和280 mg 可分别抑制人体内47%，52%和84%的Aβ 生成［29］。但1 项双盲研究发现其不能改善患者认知水平，且高剂量组患者日常活动能力显著恶化，不良事件发生率更高［30］。γ 分泌酶能切割APP 和Notch 等底物，而γ 分泌酶抑制剂能抑制所有γ分泌酶，影响其他底物的降解，因此易发生North 毒性及其他不良反应。另一个倍受关注的γ 分泌酶抑制剂为阿伐司他选择性更高，在0.3～800 mg 剂量范围内耐受性良好且能使人脑脊液中Aβ 水平降低60%～65%［31-32］。但1 项针对轻中度AD患者的Ⅱ期试验结果显示，患者对100和125 mg剂量耐受性差，且观察到认知能力恶化的趋势［33］，这一结果也在另一项Ⅱ期研究中得到证实［34］。

γ 分泌酶抑制剂的接连失败，使人们将研究方向转向γ分泌酶调节剂。与γ分泌酶抑制剂直接降低Aβ 不同，后者通过升高短链Aβ 水平和降低最易聚集的Aβ42水平来达到治疗效果。此外，γ 分泌酶调节剂能保留γ 分泌酶对其他底物的正常加工能力［35］。PF 06648671 在人体内耐受性良好，能显著降低CSF 中Aβ42浓度并升高Aβ37和Aβ38浓度，具有研发前景［28，36］。

1.3 抗Aβ疫苗

AN-1792是第1个进入临床试验的抗Aβ疫苗，在Ⅱ期试验中因治疗组脑膜炎发生率（6%）明显高于安慰剂组而终止，研究认为可能与其能够活化T 细胞从而引导起相关的特异性免疫反应有关［3］。因此，开发了可避免T 细胞特异性反应的疫苗CAD106，其在轻至中度AD患者体内具有良好耐受性，并能产生令人满意的Aβ 抗体反应［37］。正在进行的Ⅱ/Ⅲ期临床试验将进一步评价CAD106 的安全性及其对认知的影响［38］。ABvac40 是第1 个针对Aβ40抗C 端的活性疫苗，与抗N 端抗体不同，其抗C 端抗体不与未加工的蛋白质结合，与Aβ 的相互作用率更高，在Ⅰ期临床研究中表现出良好的耐受性和抗体反应［39］。1 项研究ABvac40 sc 给药的安全性、耐受性和免疫应答反应的Ⅱ期试验正在进行中［3］。

2 干扰tau蛋白的药物

由过度磷酸化tau 蛋白组成的细胞内NTF 是AD 的1 项重要病理特征，AD 患者体内tau 蛋白发生异常或过度磷酸化，相互配对缠结，引起微管解体、神经元输运系统崩溃，可能会破坏神经元信号并导致细胞死亡［40］。

2.1 tau 蛋白聚集抑制剂（tau protein aggregation inhibitors，TAl）

大量研究已证实，NTF 的形成与异常tau 蛋白有关，TAI能与可溶性Aβ结合并抑制其聚集［41］。亮甲基亚硫铵（leuco-methylthioninium，LMT）是一种酚噻嗪衍生物，可穿过血脑屏障并干扰tau 蛋白聚集［40］，TRx0237 为LMT的稳定还原形式。1项针对轻中度患者的Ⅲ期研究发现，与对照组相比，LMT单一疗法组患者的认知下降程度显著延缓［42］。另一项Ⅲ期试验旨在评估LMT 单一疗法的疗效，将同时接受胆碱酯酶抑制剂或美金刚治疗定义为附加治疗，进行了3 个非随机队列比较：①比较了LMT 100 mg（每天2次）单药治疗和LMT 4 mg（每天2次）联合附加治疗的效果，ADAS-Cog 得分和ADCSADL 得分显示LMT单药治疗具有更好的治疗效果；②比较了LMT 4 mg（每天2 次）单药治疗和LMT 4mg（每天2次）联合附加治疗的效果，结果显示LMT 4 mg单药效果更佳；③比较了LMT 100 mg（每天2次）单药治疗和LMT 100 mg（每天2次）联合附加治疗的效果，结果也显示单药疗效明显，但LMT 4 mg 和100 mg作为单一疗法之间无明显差异［43］。

以上研究提示，LMT适用于单药治疗，且在较低剂量下仍有效果。LMT能改变尿液颜色，因此对受试者设盲非常重要。目前有一双盲研究（NCT03446001）正在进行，旨在比较LMT 4 mg（每天2 次）与LMT 8 mg（每天2次）对轻中度AD患者的疗效及安全性，并采用含尿液变色剂的安慰剂以达到更好的设盲效果［44］，该研究有助于进一步了解LMT的单药疗效。

2.2 抗tau蛋白疫苗

AADvac1 是第1 个进入临床试验的抗tau 蛋白疫苗［45］。在表达人tau 蛋白的转基因大鼠中，AADvac1 显著减少tau 蛋白病理及相关行为缺陷。鉴于其在Ⅰ期试验中表现出良好的安全性和免疫原性［46］，开启了1 项针对轻度AD 患者的Ⅱ期临床试验，结果接受AADvac1 注射的患者CRD-SB 评分下降程度有所减慢，98.2%患者接受AADvac1后产生了特异性tau 蛋白抗体［3］。另一种针对tau 蛋白的疫苗ACI-35 则通过将短磷酸化肽掺入脂质体中以模仿病理性tau表位，来达到对tau病理蛋白的靶向治疗效果。ACI-35 在小鼠模型中表现出良好的安全性，并能触发与tau 蛋白抗体相关的免疫反应，在治疗AD方面具有很大的潜力［47］。

2.3 O连接乙酰氨基葡萄糖水解酶（O-GlcNAcase，OGA）抑制剂

蛋白质O位N-乙酰葡萄糖胺（O-linkedN-acetyl glucosamine，O-GlcNAc）糖基化修饰是一种蛋白的翻译后修饰，由O连接N-乙酰氨基葡萄糖转移酶和OGA 所调控，后者调控O-GlcNAc 的水解过程。tau 蛋白过度磷酸化构成的NFT 是AD 的一个重要病理特征，而其他修饰形式（糖基化、硝基化和泛素化等）也会影响tau 蛋白的磷酸化或聚集［48］。近年来有研究发现，O-GlcNAc 糖基化通过负调节tau 蛋白磷酸化影响AD 进程。Liu 等［49］在饥饿处理的小鼠模型中，模拟AD 脑中出现的葡萄糖摄取损害和蛋白质糖基化降低，发现tau 蛋白在大多数位点出现异常过度磷酸化；随后又发现，在AD 患者大脑中，过度磷酸化tau蛋白的O-GlcNAc水平仅为未过度磷酸化tau 蛋白的20%［50］；提示以O-GlcNAc 糖基化为靶点，通过抑制OGA 提升糖基化水平，从而抑制tau 蛋白过度磷酸化是合理的治疗AD 策略。MK-8719 是一种脑通透性良好的OGA 抑制剂，能提高rTg8719 小鼠模型脑中O-GlcNAc 水平，减弱CSF 中tau 蛋白总量和过度磷酸化，并改善脑萎缩，支持进一步临床开发［51］。OGA 抑制剂ASN90 在小鼠体内表现出良好的药动学特征，ASN90 30 或100 mg·kg-1显著提高tau 病（tauopathy）模型小鼠脑内蛋白O-GlcNA 糖基化水平，延缓tau 蛋白病理进展并提高总体生存率［52］。在Ⅰ期临床试验中，OGA 抑制剂ASN120290 单次口服1 000 mg 和多次口服（500 mg，每天2 次）均显示良好的安全性和耐受性，不良事件多为轻度，支持Ⅱ期试验进一步揭示其安全性及疗效［53］。

3 调节肠道菌群的药物

Wang 等［54］通过对比相同月龄的5XFAD 转基因小鼠和野生型小鼠模型发现，转基因小鼠免疫细胞倾向于Ⅰ型辅助T 细胞（Th1 细胞）和M1 小胶质细胞主导的状态，苯丙氨酸和异亮氨酸的浓度显著高于野生型小鼠。肠道菌群紊乱可导致苯丙氨酸、异亮氨酸等代谢产物异常升高，刺激促炎Th1 的分化和增殖并向脑部浸润，诱发AD相关神经炎症。甘露特钠（GV-971）是我国原创研发的一种从海藻中分离的低分子寡糖化合物，通过重塑肠道菌群平衡，降低肠道菌群代谢产物的积累来改善认知障碍，于2019年11月在中国获批用于治疗轻至中度AD［55］。

7月龄5XFAD 转基因小鼠ig 给予甘露特钠（50或100 mg·kg-1）1个月后，肠道微生物群显著改变，粪便和血液中苯丙氨酸和异亮氨酸浓度明显降低，大脑Th1 细胞、Aβ 斑块的沉积和tau 蛋白的磷酸化显著减少［56］。在1项为期24周的Ⅱ期试验中，受试者以1∶1∶1 的比例随机分为安慰剂组（n=85）、甘露特钠600 mg 组（n=84）和900 mg 组（n=86），结果3 组的ADAS-COG12 评分无统计学差异，但从基线到第24 周，900 mg 组ADAS-COG12 评分变化在数值上大于安慰剂组，不良事件多为轻至中度且无需治疗［57］。另一项Ⅲ期试验则将受试者以1∶1 的比例随机分为甘露特钠900 mg 组（n=408）和安慰剂组（n=410），并将研究时间延长至36 周，在第4，12，24和36周时，2组ADAS-Cog12评分较基线改变分别为-1.42，-2.04（P=0.01）；-1.70，-2.32（P=0.04）；-1.50，-2.19（P=0.01）和-0.16，-2.70（P＜0.01），且随着时间延长，2 组间ADASCog12 评分差异越大，36 周时已有明显统计学差异，表明甘露特钠在改善认知方面疗效显著［58］。甘露特钠是由中国自主研发并拥有自主知识产权的创新药物，填补了我国原创抗AD 药物的空白。作为天然产物来源的创新药物，甘露特钠的具体作用机制和临床效果还需更多试验数据加以阐明。

4 结语

由于AD 病理过程复杂，新药研发一直面临巨大挑战。近年来，药物的研发多以淀粉样蛋白级联假说和tau 蛋白病理学为出发点，Aβ 单抗、β 分泌酶抑制剂、γ分泌酶抑制剂和TAI等均在初始阶段得到令人满意结果。然而，除阿度奴单抗、来卡内单抗和甘露特纳成功获批，多数药物均因未达到治疗终点或不良反应明显而暂停研发。进一步阐明AD 发病机制、提高药物血脑屏障的渗透性和药物的靶向性是未来努力的方向。本文总结了近年来治疗AD 创新药物的研发进展，以期为进一步开展相关新药研究提供参考和思路。