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。
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(Aβ)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。

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。

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,Aβ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。
既然Aβ是“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Aβ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Aβ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Aβ,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Aβ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。
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。
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。



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。

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。
虽然阿尔茨海默病的研究还有很多挑战,但从“发现Aβ的作用”到“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:
鼠来宝生物提供包括AD模型小鼠在内的丰富神经科学研究动物模型、行为学仪器和实验服务,并且可以定制基因编辑小鼠模型,欢迎咨询!


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