近日,阿爾茨海默?。ˋD)的治療性疫苗研發(fā)獲得重要進展。 來自Axon Neuroscience的Petr Novak團隊,在Nature Aging雜志發(fā)表了一項重要的II期臨床研究數(shù)據(jù)[1]。 他們發(fā)現(xiàn),針對AD患者體內異常Tau蛋白的疫苗AADvac1,在人體中的安全性良好,可以誘發(fā)高水平靶向Tau蛋白的抗體反應,降低輕度AD患者腦脊液Tau蛋白水平,延緩AD進展標志物的增加。 尤其值得一提的是,它還可以在一定程度上緩解AD的病情。 論文首頁 AD是一種常見的進行性神經系統(tǒng)退行性疾病。在美國,每九個65歲及以上的人里就有一個AD患者,共有超過600萬的人受AD的困擾,AD協(xié)會預測這個數(shù)字到2050年將會上升至約1300萬[2]。然而,迄今為止卻仍缺乏有效治療AD的方法。因此,研發(fā)有效治療或者減緩AD病情的藥物至關重要。 我們都知道,淀粉樣蛋白(Aβ)和Tau蛋白是AD的兩個病理性生物標志物[3]。很多治療AD的藥物都圍繞這兩個標志物展開。例如,前不久獲得美國FDA審批上市的Aducanumab就是靶向淀粉樣蛋白的抗體。不過,目前還沒有靶向Tau蛋白的藥物獲批上市。 Tau蛋白是一種微管相關蛋白。正常情況下,Tau的磷酸化和去磷酸化處于一種動態(tài)平衡中,而異常的Tau磷酸化會導致Tau蛋白聚集形成寡聚體[4]。這種磷酸化的Tau蛋白不易被細胞內的蛋白酶降解,進而導致神經元細胞或膠質細胞受損[4]。 多項研究表明,Tau蛋白導致的神經纖維纏結的分布和數(shù)目,與AD患者腦區(qū)萎縮的嚴重程度和類型、臨床癥狀,以及認知障礙和癡呆癥密切相關[5-7]。此外,對患者大腦中Tau蛋白導致的神經纖維纏結的分布進行PET成像,可以用來預測腦萎縮程度和認知水平的下降速度[8,9]。 Tau蛋白的可怕之處在于其“傳染性”,受累細胞的Tau蛋白聚集物能以游離或外泌體的形式分泌到細胞外,這些胞外的Tau蛋白聚集物以一種類似于朊病毒的方式蔓延,危及更多的神經元細胞或膠質細胞。 不過,“禍福相倚”,位于胞外也意味著這些蛋白聚集物更容易被藥物靶向?;诖?,研究人員們紛紛開始研發(fā)針對胞外Tau蛋白聚集物的疫苗或抗體,以降低胞外Tau蛋白聚集物從而緩解AD病情。Axon Neuroscience就是其中之一。 他們過去的研究發(fā)現(xiàn),一種名叫DC8E8的單抗可以有效阻斷異常Tau蛋白的聚集,降低神經元細胞對胞外Tau蛋白聚集物的內吞,并加強小膠質細胞對胞外Tau蛋白聚集物的清除[10-12]。 基于DC8E8抗體,他們開發(fā)了針對AD和其他Tau蛋白相關疾病的疫苗,即AADvac1。這個疫苗的原理是誘導機體產生特異性針對異常Tau蛋白的抗體。AADvac1的有效成分是一段按照Tau蛋白294-305號氨基酸序列設計合成的肽段,該肽段交聯(lián)于免疫原——鑰孔血藍蛋白(KLH),佐劑為氫氧化鋁。 這一治療方案首先在大鼠身上得到了驗證:它可以減輕AD的神經纖維纏結,并降低死亡率[13]。接著,在多種動物上的測試顯示該疫苗安全性好,無不良反應事件。 他們既而在人體上開展了試驗。首先,他們證實AADvac1治療可以誘導高IgG抗體水平,甚至在老年人中亦是如此[14]。并且,AADvac1誘導出的抗體對多種神經退行性疾病的異常Tau蛋白都具有很高親和性(相對于正常Tau蛋白),包括AD、帕金森病、皮質基底神經節(jié)退化癥和進行性核上性麻痹癥中所見的異常Tau蛋白[15]。 另外,一期臨床試驗表明該治療方案的安全性較好,試驗者的磁共振和認知評價結果顯示出其具有一定程度上的保護作用[15]。 在前期研究的基礎上,Petr Novak和他的同事發(fā)起了名為ADAMANT的隨機、雙盲、安慰劑對照、平行組二期臨床試驗,旨在更大受試者群體中探究該治療方案的安全性和抗體誘導水平。 該試驗招募的是經MRI和/或腦脊髓液生物標記物指標診斷為輕度阿爾茲海默病的患者。從2016年6月16日至2017年5月30日,共有196名患者參與到這項試驗中。其中117名患者被分到AADvac1治療組,79名分到安慰劑組。 研究流程 治療組的患者先每月皮下接種AADvac1疫苗,共六劑;之后每三個月加強一次,共五劑。試驗的最后一次隨訪是在2019年6月。在治療的過程中有一些患者因一些原因退出了試驗,最終163名患者完成了這項試驗,其中 AADvac1 組共97名,安慰劑組共63名。 這項試驗的主要終點是安全性,次要終點為AADvac1的免疫原性和AD的臨床指標。除此之外,他們還將實驗室指標納入了這項研究,包括AD生物標志物水平(血漿內神經纖維蛋白輕鏈NfL,Tau蛋白生物標志物等)和神經影像學。 患者的基線信息 咱們先來看看試驗的主要終點——安全性數(shù)據(jù)。 試驗結果表明輕度AD患者對AADvac1疫苗具有較好的耐受性。兩組出現(xiàn)的嚴重不良反應事件(SAE)無顯著差異,安慰劑組24.1%(32次,19位)的患者出現(xiàn)嚴重不良反應,疫苗治療組為17.1%(29次,20位患者)。 治療組接種該疫苗導致的唯一突出的不良反應事件(AE)為注射部位反應(可恢復,治療組47.0%,安慰劑組25.3%)。治療組還出現(xiàn)個別患者意識模糊事件(治療組6名,安慰劑組0名),不過絕大多數(shù)具有短暫性和自限性。 兩組患者的實驗室安全指標沒有明顯差異,包括血液學、凝血功能、化學指標和尿液常規(guī)。生命體征無明顯變化,腦部MRI也沒發(fā)現(xiàn)明顯的血腫。治療組和安慰劑組均有一些腦部微出血(治療組為17.54%,安慰劑組為9.33%),但是無統(tǒng)計學差異。 雖然有兩位患者在治療過程中死亡,但數(shù)據(jù)安全監(jiān)察委員會(DSMB)認為與此治療方案無關。 再來看看試驗的次要終點——免疫原性數(shù)據(jù)。 AADvac1的免疫原性非常高,六劑(間隔為一個月)誘導的針對于Axon 肽段108(疫苗中的Tau抗原表位)特異性抗體IgG滴度高達1:17350。并且之后的加強劑(間隔為三個月)可以維持高抗體水平:在加強劑與加強劑期間,抗體滴度會下降至之前的52%,但加強劑可以有效將抗體滴度水平恢復至原來的水平。 血清內特異性抗體水平隨時間的變化 總體來看,在接受AADvac1治療的輕度AD患者中,有98.3%的患者被成功誘導出針對Tau蛋白的特異性抗體。患者腦脊髓液中也可檢測到抗體,并與血清抗體水平呈正相關。該疫苗主要誘導機體產生IgG抗體,其中IgG1占64.97%,IgG2占0.22%,IgG3占18.8%,IgG4占0.04%。 在所測的患者中,92.3%患者體內產生的抗體為IgG1主導型。此外,年齡對AADvac1疫苗誘導的抗體滴度水平影響較小,雖然數(shù)據(jù)表明年輕患者對疫苗的反應更好一些。 更值得一提的是先前的研究表明疫苗誘發(fā)的抗體可有效結合腦組織中Tau蛋白聚集物[10],體外實驗還表明這些抗體可以有效阻斷神經元細胞對異常Tau蛋白的內吞[11]。 相比于對照組(DC51),DC8E8免疫療法有效減少了小鼠腦內Tau蛋白寡聚體 至于次要終點的臨床指標數(shù)據(jù),該試驗未能證明AADvac1可以改善或加重患者的認知障礙等臨床指標。研究人員在討論中提到這很可能是由于納入的患者并非都有腦部異常Tau蛋白聚集物。 事后他們用一模型對所有患者進行模擬,發(fā)現(xiàn)有109位患者(93位完成試驗)很可能兼有Aβ和Tau蛋白聚集。在這些患者中,CDR-SB和ADCS-MCI-ADL臨床指標,以及血漿內NfL水平都有受到AADvac1 治療的影響,意味著該治療方案是可以在一定程度上改善病情的。 AADvac1免疫治療可以減緩淀粉樣病變和Tau蛋白聚集雙陽性患者的病情 最后再來看看實驗室指標。 這項試驗表明AADvac1可以減緩血漿中NfL的增長——與兩年內NfL上升了27.7%的安慰劑組相比,治療組僅上升12.6%,為正常增長速度;因此相對于安慰劑組,治療組NfL的上升速度減緩了58%。 患者腦脊髓液中生物標志物的測量結果則是:pTau217,pTau181以及總Tau蛋白水平都有下降趨勢;淀粉樣蛋白β1–40和神經顆粒蛋白僅有少量下降,淀粉樣蛋白β1–42則無差異。 AADvac1治療明顯減緩血漿內NfL的上升 正如作者在討論中所提到的,這項研究存在一些不足之處。比如試驗招募患者的標準無法保證納入的每一位患者都具有異常化Tau蛋白的聚集,這使得臨床指標的直接結果不盡人意。 試驗初期196位患者最終只有163名完成整個試驗,導致可統(tǒng)計的樣本數(shù)量不足,并且試驗組和對照組并非具有相同樣本量,這使得一些結果無法以有意義的方式呈現(xiàn)出來。因此,若能擴大試驗的樣本量并保證試驗組和對照組相同樣本量,該試驗將會更有意義。 另外,該試驗腦脊髓液中Tau蛋白的特異性抗體水平遠低于血漿水平(參考原文extended data fig3)。考慮到Tau蛋白異常主要存在于腦內,因此研究如何通過不同的給藥途徑來提高此抗體在腦脊髓液中的水平是一個值得探求的問題。 參考文獻: [1] Novak P., Kovacech B., Katina S. et al. 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