阿尔茨海默病:从“治疗”到“预防”,我们离打败它更近了吗?

鼠来宝生物
2025-09-22

导语:每年的9月21日是 “世界阿尔茨海默病日”,这个日子的设立,是为了让更多人关注阿尔茨海默病这一困扰全球数千万家庭的疾病 —— 它不仅让患者逐渐失去记忆与自我,更让无数照护者背负着沉重的身心负担。随着人口老龄化加剧,阿尔茨海默病的公共健康挑战愈发严峻。

过去,我们总觉得这是 “无法逆转的衰老”,但近年来医学研究正在改写这个结论 —— 从能清除大脑致病蛋白的免疫疗法,到尝试 “提前拦截” 的预防策略,科学家们正在为我们打开一扇新的大门。今天,我们就基于2023年Cell期刊的一篇观点文章,聊阿尔茨海默病的 “前世今生”,以及未来我们如何从 “被动治疗” 转向 “主动预防”,为记忆筑起一道保护墙。



当家里老人开始反复忘记刚说的话、找不到常用的物品,甚至认不出熟悉的亲人时,很多人会心头一紧——这会不会是阿尔茨海默病?作为最常见的痴呆类型,它像一把温柔的剪刀,悄悄剪断患者与记忆、与世界的连接。不过好消息是,随着医学研究的推进,我们对它的认知和应对方式正在发生关键转变:从只能缓解症状,到尝试清除致病蛋白,再到探索提前拦截的预防策略。

先搞懂:阿尔茨海默病的元凶是谁?

要对抗一种疾病,首先得找到它的病根。在阿尔茨海默病患者的大脑里,有两个明显的异常信号

β-淀粉样蛋白()斑块:就像大脑里不该出现的小疙瘩,它们会聚集在神经细胞周围,破坏细胞间的信号传递,还会引发炎症。更麻烦的是,这些蛋白还可能沉积在脑血管壁上,导致脑淀粉样血管病(CAA,增加脑出血风险。

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通过免疫组织化学方法检测AD患者大脑中β-淀粉样蛋白(Aβ)的沉积情况:(A)显示Aβ斑块;(B)显示脑β-淀粉样血管病(CAA,黑色星号标注处)。受累血管周围存在弥漫性脑实质Aβ沉积,右上角可见一个致密核心斑块。在所有AD病例中,近半数患者存在中度至重度CAA,且CAA已被证实与Aβ免疫疗法的副作用相关。检测所用抗体为4G8,采用尼氏染色法进行复染,标尺长度为50微米。

Tau蛋白缠结:神经细胞内部的骨架蛋白”Tau,本应帮助维持细胞形态,却在疾病中扭曲成缠结,导致细胞失去功能、逐渐死亡。

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β-淀粉样蛋白(Aβ)的聚集过程:Aβ的聚集起始于缓慢的成核阶段,在此阶段,Aβ会形成一种构象异构体,该构象可进一步转化并与其他Aβ分子结合,形成淀粉样原纤维的初始片段。随着原纤维长度不断增加,生长中的原纤维最终会发生断裂,释放出具有“种子活性”的Aβ多聚体;至此,Aβ聚集过程进入自我增殖阶段。随着沉积过程的推进,Aβ会形成由多种多聚体组成的混合物,涵盖小分子可溶性寡聚体到长链淀粉样原纤维等多种形式,这些不同形式的Aβ在细胞毒性及进一步诱导聚集的“种子能力”上存在差异。本图中示意的生长中的淀粉样原纤维由两条扭曲的原丝构成。需注意,N端氨基酸(橙色标注)从疏水性淀粉样核心(蓝色标注)中暴露出来。


研究证实,蛋白的异常聚集是第一步”——它会像多米诺骨牌一样,引发Tau缠结、神经炎症、脑损伤等一系列问题。这个过程早在患者出现记忆力下降等症状前20-30年就开始了!等到我们能明显察觉时,大脑已经受损严重,这也是过去很多治疗效果有限的原因。

突破:能清除致病蛋白的免疫疗法

既然始作俑者,科学家就想到了用免疫系统来对付它——这就是免疫疗法的核心思路。简单说,就是让抗体像小战士一样,找到并清除大脑里的异常蛋白。

目前已经有几款抗体药物在临床试验中取得了突破,比如大家可能听过的lecanemab(仑卡奈单抗)、donanemab(多奈单抗):

  • 它们能显著减少大脑中的斑块,部分患者的认知功能下降速度减慢了20%-30%

  • 同时,血液和脑脊液中的炎症指标(如GFAP)、“Tau蛋白指标也有所降低,说明药物不仅清除了,还间接缓解了后续的病理损伤。

但要注意,这些药物并非特效药:一方面,它们只能延缓病情,不能逆转已有的脑损伤;另一方面,部分患者会出现淀粉样蛋白相关成像异常(ARIAs,比如脑肿胀或微量出血,尤其是脑血管里已有沉积(CAA)的患者风险更高。这也提醒我们,治疗时机非常关键——越晚用药,效果越有限,副作用风险也越高。

新方向:从治疗转向预防,提前拦截疾病

既然疾病在无症状期就已启动,那能不能在它造成严重伤害前就拦截?这就是现在研究的重点——“免疫预防。将阿尔茨海默病的β淀粉样蛋白免疫疗法推向免疫预防具有四大关键研究目标,以解决现有疗法临床获益有限、副作用等问题,实现更早干预。

关键目标一:确定最佳Aβ表位

Aβ存在多种形态(单体、寡聚体、原纤维、纤维),且在疾病不同阶段、患者间及脑内不同区域(血管、实质)的主要形态有差异,增加了表位选择难度。

针对单体的抗体(如solanezumab)临床效果不佳,因Aβ毒性主要源于聚集态,且中和单体需大量高亲和力抗体。

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Aβ42的结构示意图,标注了治疗性抗体被认为可识别的氨基酸表位。在临床试验中能够清除Aβ沉积的抗体(甘特珠单抗Gantenerumab、阿杜卡单抗Aducanumab、多奈单抗Donanemab、仑卡奈单抗Lecanemab)具有一个共同特征:它们均可识别N端氨基酸(橙色标注),即暴露于成熟淀粉样原纤维表面的表位。与之相反,索拉珠单抗Solanezumab和克瑞珠单抗Crenezumab能识别埋藏于淀粉样原纤维内部的中间序列表位,因此这类抗体主要识别单体形式的Aβ。
清除聚集态Aβ效果好的抗体(如lecanemab、donanemab)临床获益更明显,但部分抗体(如donanemab靶向的AβN3pE)针对的是疾病后期表位,可能不适合早期预防。
需通过直接对比不同抗体的临床研究、治疗后脑组织的生化分析,结合抗体亲和力、亚型等特性,设计下一代抗体并明确最佳预防靶点。

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五种不同抗体与Aβ结合强度的示意图:图中所用Aβ来源于富含天然淀粉样蛋白的脑组织样本(包括AD患者及小鼠模型脑组织),并已根据分子大小进行了分级分离。其中,清除脑内Aβ效果最显著的两种抗体(多奈单抗Donanemab、阿杜卡单抗Aducanumab)主要识别大分子淀粉样聚集体。
关键目标二:优化免疫预防时机
AD的Aβ异常沉积在临床症状出现前20-30年就已开始,且疾病分为两阶段,早期干预至关重要。
一级预防(阻止Aβ聚集启动前)风险收益比难确定,二级预防(基于生物标志物发现Aβ沉积后、症状出现前启动)更具可行性。
疾病第一阶段以Aβ病理驱动为主,第二阶段(症状出现前约10年开始)会出现tau缠结、神经炎症等,部分脱离Aβ控制,此时单靠清除Aβ的疗法效果有限,可能需联合治疗。
需明确抗体给药方式(持续或间歇)、频率和时长,还可探索增强抗体入脑的方法(如脑穿梭抗体、超声)以减少治疗次数。

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在AD的两阶段模型中,第一阶段以Aβ沉积为主。第二阶段约在症状出现前10年启动,随着明确的神经退行性变迹象(如通过脑脊液或血液中的神经丝轻链蛋白(NfL)水平评估)逐渐显现,并最终出现行为障碍,疾病在一定程度上不再依赖于Aβ沉积。将异常Aβ作为免疫预防(预防疾病发生)的靶点时,在第一阶段期间或之前启动干预,可能获得最佳效果。鉴于疾病病理机制会随病程愈发复杂,超过这一时间节点后,仅依靠Aβ清除疗法能带来多大临床获益尚不明确。事实上,阿杜卡单抗(aducanumab)、仑卡奈单抗(lecanemab)或多奈单抗(donanemab)的Aβ免疫疗法临床试验显示,经过18个月治疗,患者大脑中已沉积的Aβ清除率超过60%,但NfL水平仍持续升高(尽管升高速度有所减缓),这与治疗组患者认知功能下降速度减慢但并未停止的趋势一致。

关键目标三:优化生物标志物应用
现有生物标志物虽能辅助判断AD进展,但在敏感性、特异性及信息完整性上存在不足,需进一步改进。
现有Aβ-PET和体液Aβ检测无法发现极早期异常Aβ,且Aβ-PET显示Aβ负荷降至检测限时,脑内仍可能残留有病理意义的Aβ,也无法区分血管和实质淀粉样变以评估副作用风险。
体液中的pTau(如pTau181、pTau217)、GFAP等可追踪Aβ病理的后续变化,但部分标志物(如pTau)与Tau-PET结果关联弱,其病理生理基础及释放机制尚不明确。
需开发更灵敏特异的早期Aβ检测方法,以及能反映Aβ不同形态的标志物,还可借鉴其他神经退行性疾病,开发AD相关的种子扩增检测等新型标志物。

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代表性的Aβ-PET成像图从左至右依次为健康对照者(非基因突变携带者)、症状出现前约10年的基因突变携带者,以及两名已出现症状的基因突变携带者(采用匹兹堡复合物B(PiB)示踪剂;所示为家族性AD患者)。PiB摄取量的增加主要发生在症状前阶段。

关键目标四:减轻副作用
Aβ免疫疗法的主要副作用是淀粉样蛋白相关成像异常(ARIAs),与脑内预存的cerebralamyloidangiopathy(CAA)密切相关,需针对性防控。
ARIAs包括脑edema(ARIA-E)和含铁血黄素沉积(ARIA-H),APOEε4携带者、CAA严重者风险更高,约45%的晚期AD患者有中重度CAA,增加了治疗风险。
免疫疗法可能导致Aβ从脑实质转移到血管壁,加重CAA,引发血管渗漏或破裂,甚至在联合抗凝血药时导致致命性脑出血。
需明确ARIAs发生机制,开发CAA特异性生物标志物(如基于CAA和斑块中Aβ纤维结构差异的PET配体、针对血管共沉积蛋白medin的标志物),且早期预防(CAA广泛形成前给药)可能降低ARIAs风险。

未来:打败阿尔茨海默病,需要多方面努力

虽然阿尔茨海默病的研究还有很多挑战,但从发现的作用免疫疗法延缓病情,再到探索免疫预防,我们已经走在正确的道路上。未来,可能的突破方向还包括:

  • 疾病模型更新:需通过实验疾病模型解决免疫疗法试验中涌现的基础问题,例如当前对人类生物标志物变化所代表的脑内分子细胞改变,仍缺乏完整的机制理解,而模型可辅助明确这些关联。开发能更全面模拟AD晚期复杂性的先进疾病模型,可提升基础研究向临床应用的转化效率,减少试验与实际应用的差距。
  • 主动免疫(疫苗):相比需要反复注射的抗体药物,疫苗可能更方便、成本更低,目前已有候选疫苗在早期试验中显示出能诱导身体产生抗Aβ抗体。
  • 多靶点联合治疗:同时针对Aβ、Tau、炎症等多个环节,就像“组合拳”一样,更全面地阻止疾病进展。
  • 生活方式干预:除了药物,控制血压血糖、保持运动、社交活动、健康饮食等,也能降低阿尔茨海默病的风险,是预防的重要补充。
阿尔茨海默病曾经被认为是“无法逆转的衰老”,但现在我们知道,它是一种可以“提前发现、提前干预”的疾病。随着预防研究的推进,或许在未来,“痴呆”不再是衰老的必然,更多人能以清晰的头脑,享受完整的人生。

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参考论文:Jucker, M., & Walker, L. C. (2023). Alzheimer’s disease: From immunotherapy to immunoprevention. Cell, 186(20), 4260–4270. https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.08.021

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