治療阿爾茨海默病創新藥物研發進展

肖雨薇，胡偉強，趙夢華，連俊榮，溫金華

（南昌大學 1.藥學院，2.煥奎書院，3.第一附屬醫院臨床試驗中心GCP，江西 南昌 330006）

阿爾茨海默病（Alzheimer disease，AD）是一種復雜的神經退行性疾病，常見癥狀包括記憶力下降、判斷力差甚至無法執行日常任務等［1］。AD發病率隨年齡增長而增加。目前全球約有AD 患者5 000 萬例，預計至2050 年將超過1.15 億［2］。AD 的發病機制最早被認為與膽堿功能不足有關，依據此假說研發的藥物如卡巴拉汀（carbalatin）、多奈哌齊（donepezil）和加蘭他敏（galantamine）目前仍廣泛應用于臨床，美金剛（memantine）于2003 年被批準用于中至重度AD 的治療。但上述藥物僅能緩解癥狀，不能糾正病理進程和認知惡化，因此尋找能逆轉AD 進程的創新藥物非常關鍵［3］。

目前認為AD 的主要病理學特征是β 淀粉樣蛋白（β-amyloid protein，Aβ）斑塊細胞外沉積和與tau 蛋白相關的細胞內神經原纖維纏結（neurofibrillary tangles，NTF），此外，AD 發生還與興奮毒性、氧化應激、神經炎癥和線粒體損傷等有關［2］。本文總結了目前治療AD 候選藥物的最新研究進展（表1），為未來開發新藥提供參考。

1 針對Aβ的藥物

淀粉樣蛋白級聯假說認為，Aβ寡聚化并形成斑塊會導致激酶活化，促進小膠質細胞活化和局部炎癥反應，并引起一系列癥狀［4-5］。Aβ 引發的級聯反應是一個漫長過程，因此在疾病早期對Aβ 合成及清除進行干預，對延緩AD進程至關重要［6-7］。

1.1 抗Aβ單克隆抗體（單抗）

阿度奴單抗（aducanumab）是一種選擇性識別Aβ 構象表位的單抗，可定向與腦內Aβ 淀粉樣斑塊結合，激活免疫系統并將沉積斑塊清理出大腦，同時增加小膠質細胞募集，小膠質細胞活化后包裹淀粉樣蛋白的核心，將其與周邊神經纖維隔開，限制其對神經元的毒性［8］。該藥由Biogen（渤建）公司研發并于2021 年6 月被美國FDA 正式批準用于治療早期AD［9］。在Tg2576轉基因AD小鼠模型中，該藥能透過血腦屏障并劑量依賴性降低小鼠腦中Aβ，ip 給藥30 mg·kg-1可使Aβ 沉積物降幅高達70%［10］。由該公司發起的2 項Ⅲ期臨床試驗（EMERGE 和EMGAGE）評估了其對AD 早期患者的療效及安全性，受試者以1∶1∶1的比例隨機ip給予低劑量（1 和3 mg·kg-1）、高劑量（6 和10 mg·kg-1）或安慰劑，每4 周1 次，持續76 周。結果顯示，EMERGE高劑量組臨床癡呆評定量表（CDR-SB）評分、簡易精神狀態檢查表（MMSE）評分、AD評定認知量表（ADAS-Cog13）評分均得到顯著改善，表現出對AD 的積極治療效果；而EMGAGE 未達到上述任何一項預期終點，41%接受該藥的患者出現淀粉樣蛋白成像相關性腦水腫和鐵血黃素沉積等不良反應，但程度較輕無需治療［11］。該藥獲批存在較大爭議，因該公司曾于2019年3 月對2018 年12 月之前的數據進行分析，并以分析顯示無效為由叫停EMERGE 和EMGAGE；但同年10月又宣布在補充2018 年12 月至2019 年3 月的數據后，分析顯示該藥療效顯著，因此美國FDA以降低患者腦中Aβ斑塊為替代終點加速其上市［9］。目前，1 項納入6 000 例的前瞻性、單臂、多中心研究正在美國進行，該研究將對患者進行長達5 年的隨訪，進一步揭示該藥的長期安全性和有效性［8］。

來卡內單抗（lecanemab）是一種人源IgG1單抗，對Aβ具有高度親和力，美國FDA于2023年1月通過加速審批途徑批準其上市［12］。研究發現，其增加星形膠質細胞對Aβ的清除，在Tg-ArcSwe轉基因AD 小鼠中，10 mg·kg-1短期（24 h）或長期（7 d）治療均能降低腦脊液（cerebrospinal fluid，CSF）中Aβ水平［13］，該藥顯著減輕早期AD 患者的Aβ 負荷并延緩認知下降。在最新公布的Clarity AD 試驗中，1795 例早期AD 患者以1∶1 比例隨機iv 給予該藥10 mg·kg-1（每2 周1 次）或安慰劑，持續18 個月。結果顯示，68%接受該藥的受試者PET 顯像顯示Aβ 水平恢復正常，認知能力下降速度減慢27%，認知水平衰退減少26%，日常活動能力衰退減少36%。但在安全性方面，分別有17.3%和12.6%治療組患者出現淀粉樣蛋白成像相關性腦水腫或鐵血黃素沉積［14］。此外，Reish等［15］報道了1例接受該藥同時接受組織纖溶酶原激活劑治療卒中后發生多發性腦出血并死亡的案例，表明需要更長時間的試驗來確定其在早期AD治療中的療效和安全性。

更替奈單抗（gantenerumab）是臨床開發的第1 個sc 給藥的全人源單抗［16］。1 項針對前驅期AD患者的試驗因中期分析顯示無效而終止，但依據CDR-SB評分將受試者區分為疾病“快進展”和“慢進展”之后，該藥顯示出對“快進展”患者的治療益處［17］。將給藥劑量提至1.2 g，并將納入人群擴大為前驅至中度AD患者后，發現在第12，24和36個月，分別有37%，51%和80%患者腦中Aβ 水平低于陽性閾值［18］。目前正在進行的Ⅲ期試驗將進一步驗證其安全性和有效性，探究Aβ 降低與臨床結果之間的相關性［19］。

毫無疑問，Aβ 單抗的出現為AD 治療帶來了新的可能性，阿度奴單抗和來卡內單抗獲批意義重大，然而其上市時間較短，是否能真正帶來臨床獲益，尚需更多長期深入研究加以佐證。

1.2 靶向分泌酶相關藥物

淀粉樣前體蛋白（amyloid precursor protein，APP）在人體中有2 條降解途徑。正常生理狀態下以非淀粉樣降解途徑為主，而在AD 患者體內則通過淀粉樣降解途徑生成的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 分泌酶進一步切割生成以Aβ40和Aβ42為主的產物。因此，以β 分泌酶等分泌酶為靶點是治療AD 創新藥物研發的重要方向之一［20］。

1.2.1 β分泌酶抑制劑

β 分泌酶是淀粉樣降解途徑生成Aβ 過程的限速酶，抑制β 分泌酶能減少Aβ 聚積，延緩AD 進程［21］。維蘆司他（verubecestat）是第1 個達到Ⅲ期臨床試驗的β 分泌酶抑制劑，由于脒基和催化二聯體之間的強氫鍵作用，其對β 分泌酶的半抑制濃度僅為2.2 nmol·L-1［22］，口服即能穿過血腦屏障并在大鼠腦中穩定存在12 h［23］。研究發現，維蘆司他12和40 mg 能使人腦脊液中Aβ 水平分別降低60%和75%；但1 項為期78 周的隨機對照試驗發現，與安慰劑相比，上述劑量維蘆司他未能改善輕中度AD患者的ADAS-cog和ADCS-ADL評分，且皮疹、睡眠障礙等不良事件報告率更高［24］。考慮到AD 進展至中度再開始治療可能為時已晚，該機構又開展了1項針對AD 前驅期患者的試驗，也得到相似結果［25］。此外，拉那司他（lanabecestat）、阿塔司他（atabecestat）和埃蘭司他（elenbecestat）等β 分泌酶抑制劑也因中期分析顯示無效等原因提前終止試驗［23］。

β 分泌酶抑制劑能降低Aβ 水平，但其臨床效果不佳可能與其底物眾多有關。除Aβ 形成，β 分泌酶還與軸突生長、髓鞘形成和癲癇發作蛋白處理等有關，對其他底物的加工可能會掩蓋β 分泌酶抑制劑的治療益處［26-27］。因此，提高β 分泌酶抑制劑對APP的選擇性，將成為未來研究的方向。

1.2.2 γ分泌酶抑制劑和調節劑

作為APP 代謝的關鍵酶，γ 分泌酶逐漸成為降低Aβ 負荷的重要靶標。目前研究的藥物包括γ分泌酶抑制劑如塞馬司他（semagacestat）和阿伐司他（avagacestat）以及γ 分泌酶調節劑如PF06648671［28］。

塞馬司他對Aβ 的調節能力具劑量依賴性，在12 h 內，其100，140 和280 mg 可分別抑制人體內47%，52%和84%的Aβ 生成［29］。但1 項雙盲研究發現其不能改善患者認知水平，且高劑量組患者日常活動能力顯著惡化，不良事件發生率更高［30］。γ 分泌酶能切割APP 和Notch 等底物，而γ 分泌酶抑制劑能抑制所有γ分泌酶，影響其他底物的降解，因此易發生North 毒性及其他不良反應。另一個倍受關注的γ 分泌酶抑制劑為阿伐司他選擇性更高，在0.3～800 mg 劑量范圍內耐受性良好且能使人腦脊液中Aβ 水平降低60%～65%［31-32］。但1 項針對輕中度AD患者的Ⅱ期試驗結果顯示，患者對100和125 mg劑量耐受性差，且觀察到認知能力惡化的趨勢［33］，這一結果也在另一項Ⅱ期研究中得到證實［34］。

γ 分泌酶抑制劑的接連失敗，使人們將研究方向轉向γ分泌酶調節劑。與γ分泌酶抑制劑直接降低Aβ 不同，后者通過升高短鏈Aβ 水平和降低最易聚集的Aβ42水平來達到治療效果。此外，γ 分泌酶調節劑能保留γ 分泌酶對其他底物的正常加工能力［35］。PF 06648671 在人體內耐受性良好，能顯著降低CSF 中Aβ42濃度并升高Aβ37和Aβ38濃度，具有研發前景［28，36］。

1.3 抗Aβ疫苗

AN-1792是第1個進入臨床試驗的抗Aβ疫苗，在Ⅱ期試驗中因治療組腦膜炎發生率（6%）明顯高于安慰劑組而終止，研究認為可能與其能夠活化T 細胞從而引導起相關的特異性免疫反應有關［3］。因此，開發了可避免T 細胞特異性反應的疫苗CAD106，其在輕至中度AD患者體內具有良好耐受性，并能產生令人滿意的Aβ 抗體反應［37］。正在進行的Ⅱ/Ⅲ期臨床試驗將進一步評價CAD106 的安全性及其對認知的影響［38］。ABvac40 是第1 個針對Aβ40抗C 端的活性疫苗，與抗N 端抗體不同，其抗C 端抗體不與未加工的蛋白質結合，與Aβ 的相互作用率更高，在Ⅰ期臨床研究中表現出良好的耐受性和抗體反應［39］。1 項研究ABvac40 sc 給藥的安全性、耐受性和免疫應答反應的Ⅱ期試驗正在進行中［3］。

2 干擾tau蛋白的藥物

由過度磷酸化tau 蛋白組成的細胞內NTF 是AD 的1 項重要病理特征，AD 患者體內tau 蛋白發生異常或過度磷酸化，相互配對纏結，引起微管解體、神經元輸運系統崩潰，可能會破壞神經元信號并導致細胞死亡［40］。

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

大量研究已證實，NTF 的形成與異常tau 蛋白有關，TAI能與可溶性Aβ結合并抑制其聚集［41］。亮甲基亞硫銨（leuco-methylthioninium，LMT）是一種酚噻嗪衍生物，可穿過血腦屏障并干擾tau 蛋白聚集［40］，TRx0237 為LMT的穩定還原形式。1項針對輕中度患者的Ⅲ期研究發現，與對照組相比，LMT單一療法組患者的認知下降程度顯著延緩［42］。另一項Ⅲ期試驗旨在評估LMT 單一療法的療效，將同時接受膽堿酯酶抑制劑或美金剛治療定義為附加治療，進行了3 個非隨機隊列比較：①比較了LMT 100 mg（每天2次）單藥治療和LMT 4 mg（每天2次）聯合附加治療的效果，ADAS-Cog 得分和ADCSADL 得分顯示LMT單藥治療具有更好的治療效果；②比較了LMT 4 mg（每天2 次）單藥治療和LMT 4mg（每天2次）聯合附加治療的效果，結果顯示LMT 4 mg單藥效果更佳；③比較了LMT 100 mg（每天2次）單藥治療和LMT 100 mg（每天2次）聯合附加治療的效果，結果也顯示單藥療效明顯，但LMT 4 mg 和100 mg作為單一療法之間無明顯差異［43］。

以上研究提示，LMT適用于單藥治療，且在較低劑量下仍有效果。LMT能改變尿液顏色，因此對受試者設盲非常重要。目前有一雙盲研究（NCT03446001）正在進行，旨在比較LMT 4 mg（每天2 次）與LMT 8 mg（每天2次）對輕中度AD患者的療效及安全性，并采用含尿液變色劑的安慰劑以達到更好的設盲效果［44］，該研究有助于進一步了解LMT的單藥療效。

2.2 抗tau蛋白疫苗

AADvac1 是第1 個進入臨床試驗的抗tau 蛋白疫苗［45］。在表達人tau 蛋白的轉基因大鼠中，AADvac1 顯著減少tau 蛋白病理及相關行為缺陷。鑒于其在Ⅰ期試驗中表現出良好的安全性和免疫原性［46］，開啟了1 項針對輕度AD 患者的Ⅱ期臨床試驗，結果接受AADvac1 注射的患者CRD-SB 評分下降程度有所減慢，98.2%患者接受AADvac1后產生了特異性tau 蛋白抗體［3］。另一種針對tau 蛋白的疫苗ACI-35 則通過將短磷酸化肽摻入脂質體中以模仿病理性tau表位，來達到對tau病理蛋白的靶向治療效果。ACI-35 在小鼠模型中表現出良好的安全性，并能觸發與tau 蛋白抗體相關的免疫反應，在治療AD方面具有很大的潛力［47］。

2.3 O連接乙酰氨基葡萄糖水解酶（O-GlcNAcase，OGA）抑制劑

蛋白質O位N-乙酰葡萄糖胺（O-linkedN-acetyl glucosamine，O-GlcNAc）糖基化修飾是一種蛋白的翻譯后修飾，由O連接N-乙酰氨基葡萄糖轉移酶和OGA 所調控，后者調控O-GlcNAc 的水解過程。tau 蛋白過度磷酸化構成的NFT 是AD 的一個重要病理特征，而其他修飾形式（糖基化、硝基化和泛素化等）也會影響tau 蛋白的磷酸化或聚集［48］。近年來有研究發現，O-GlcNAc 糖基化通過負調節tau 蛋白磷酸化影響AD 進程。Liu 等［49］在饑餓處理的小鼠模型中，模擬AD 腦中出現的葡萄糖攝取損害和蛋白質糖基化降低，發現tau 蛋白在大多數位點出現異常過度磷酸化；隨后又發現，在AD 患者大腦中，過度磷酸化tau蛋白的O-GlcNAc水平僅為未過度磷酸化tau 蛋白的20%［50］；提示以O-GlcNAc 糖基化為靶點，通過抑制OGA 提升糖基化水平，從而抑制tau 蛋白過度磷酸化是合理的治療AD 策略。MK-8719 是一種腦通透性良好的OGA 抑制劑，能提高rTg8719 小鼠模型腦中O-GlcNAc 水平，減弱CSF 中tau 蛋白總量和過度磷酸化，并改善腦萎縮，支持進一步臨床開發［51］。OGA 抑制劑ASN90 在小鼠體內表現出良好的藥動學特征，ASN90 30 或100 mg·kg-1顯著提高tau 病（tauopathy）模型小鼠腦內蛋白O-GlcNA 糖基化水平，延緩tau 蛋白病理進展并提高總體生存率［52］。在Ⅰ期臨床試驗中，OGA 抑制劑ASN120290 單次口服1 000 mg 和多次口服（500 mg，每天2 次）均顯示良好的安全性和耐受性，不良事件多為輕度，支持Ⅱ期試驗進一步揭示其安全性及療效［53］。

3 調節腸道菌群的藥物

Wang 等［54］通過對比相同月齡的5XFAD 轉基因小鼠和野生型小鼠模型發現，轉基因小鼠免疫細胞傾向于Ⅰ型輔助T 細胞（Th1 細胞）和M1 小膠質細胞主導的狀態，苯丙氨酸和異亮氨酸的濃度顯著高于野生型小鼠。腸道菌群紊亂可導致苯丙氨酸、異亮氨酸等代謝產物異常升高，刺激促炎Th1 的分化和增殖并向腦部浸潤，誘發AD相關神經炎癥。甘露特鈉（GV-971）是我國原創研發的一種從海藻中分離的低分子寡糖化合物，通過重塑腸道菌群平衡，降低腸道菌群代謝產物的積累來改善認知障礙，于2019年11月在中國獲批用于治療輕至中度AD［55］。

7月齡5XFAD 轉基因小鼠ig 給予甘露特鈉（50或100 mg·kg-1）1個月后，腸道微生物群顯著改變，糞便和血液中苯丙氨酸和異亮氨酸濃度明顯降低，大腦Th1 細胞、Aβ 斑塊的沉積和tau 蛋白的磷酸化顯著減少［56］。在1項為期24周的Ⅱ期試驗中，受試者以1∶1∶1 的比例隨機分為安慰劑組（n=85）、甘露特鈉600 mg 組（n=84）和900 mg 組（n=86），結果3 組的ADAS-COG12 評分無統計學差異，但從基線到第24 周，900 mg 組ADAS-COG12 評分變化在數值上大于安慰劑組，不良事件多為輕至中度且無需治療［57］。另一項Ⅲ期試驗則將受試者以1∶1 的比例隨機分為甘露特鈉900 mg 組（n=408）和安慰劑組（n=410），并將研究時間延長至36 周，在第4，12，24和36周時，2組ADAS-Cog12評分較基線改變分別為-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），且隨著時間延長，2 組間ADASCog12 評分差異越大，36 周時已有明顯統計學差異，表明甘露特鈉在改善認知方面療效顯著［58］。甘露特鈉是由中國自主研發并擁有自主知識產權的創新藥物，填補了我國原創抗AD 藥物的空白。作為天然產物來源的創新藥物，甘露特鈉的具體作用機制和臨床效果還需更多試驗數據加以闡明。

4 結語

由于AD 病理過程復雜，新藥研發一直面臨巨大挑戰。近年來，藥物的研發多以淀粉樣蛋白級聯假說和tau 蛋白病理學為出發點，Aβ 單抗、β 分泌酶抑制劑、γ分泌酶抑制劑和TAI等均在初始階段得到令人滿意結果。然而，除阿度奴單抗、來卡內單抗和甘露特納成功獲批，多數藥物均因未達到治療終點或不良反應明顯而暫停研發。進一步闡明AD 發病機制、提高藥物血腦屏障的滲透性和藥物的靶向性是未來努力的方向。本文總結了近年來治療AD 創新藥物的研發進展，以期為進一步開展相關新藥研究提供參考和思路。