畢丹蕾，文朗，熊偉，申勇

（中國科學技術(shù)大學生命科學學院，生命的化學基礎(chǔ)協(xié)同創(chuàng)新中心，中國科學院腦功能及腦疾病重點實驗室，1.神經(jīng)退行性疾病研究中心，2.感知覺、情緒與認知綜合神經(jīng)科學實驗室，安徽合肥230027）

阿爾茨海默病的可能藥物靶點和臨床治療研究進展

畢丹蕾1，文朗1，熊偉2，申勇1

（中國科學技術(shù)大學生命科學學院，生命的化學基礎(chǔ)協(xié)同創(chuàng)新中心，中國科學院腦功能及腦疾病重點實驗室，1.神經(jīng)退行性疾病研究中心，2.感知覺、情緒與認知綜合神經(jīng)科學實驗室，安徽合肥230027）

編者按：阿爾茨海默病是導(dǎo)致老年癡呆的主要神經(jīng)退行性疾病，在65歲以上人群的發(fā)病率高達7%～10%，然而尚無有效的治療手段。隨著我國老齡化進程的加快，尤其是在“中國腦計劃”即將啟動的大背景下，阿爾茨海默病研究的意義越發(fā)凸顯?；诖?，本刊邀請阿爾茨海默病研究領(lǐng)域?qū)＜疑暧碌冉淌谧?，介紹國際上關(guān)于阿爾茨海默病可能藥物靶點的機制研究和潛在藥物的最新臨床試驗的最新進展。這不僅可以為國內(nèi)阿爾茨海默病領(lǐng)域的科研工作者提供參考，也可以為對發(fā)展阿爾茨海默病藥物有興趣的醫(yī)師、藥審專家、政策制定人，甚至投資者等提供有效資訊，通過各相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜业墓餐?，加速阿爾茨海默病臨床藥物的研發(fā)。

阿爾茨海默?。ˋD）是高發(fā)于65歲以上人群的神經(jīng)退行性疾病，其病理特征是大腦中β淀粉樣蛋白（Aβ）聚集形成的老年斑、過度磷酸化的tau蛋白聚集而成的神經(jīng)元纖維纏結(jié)、長期炎癥反應(yīng)以及神經(jīng)元死亡等。因此，除了衰老之外，Aβ聚集、tau過度磷酸化、慢性炎癥及神經(jīng)元死亡被認為是AD的主要發(fā)病假說之一。本文介紹了基于以上假說的AD治療靶點的研究及藥物研發(fā)進展。目前進展最快的藥物都基于神經(jīng)保護假說，全部5個小分子AD藥物都是通過調(diào)節(jié)興奮性神經(jīng)遞質(zhì)傳遞通路而改善AD患者認知障礙的，但是它們的療效非常有限?；谶@一機制的新藥研發(fā)也主要集中在抑制興奮性遞質(zhì)受體這一方向，然而進展有限?；趖au假說的藥物主要是通過抑制tau的磷酸化、異常聚集及病理擴散。然而，由于無法特異性抑制tau的磷酸化，目前進展較快的是tau疫苗。目前處于臨床試驗中的4個tau相關(guān)藥物有2個是tau的主動免疫疫苗，均處于Ⅰ期臨床中。在Aβ假說方面，藥物研發(fā)思路主要集中在抑制Aβ合成/聚集、促進Aβ清除上。由于

申勇，博士，中國科學技術(shù)大學教授，博士生導(dǎo)師。國家千人學者獲得者，教育部長江特聘講座教授。在南京大學生物學系獲學士學位，中國科學院上海生理學研究所獲碩士學位。美國紐約州立大學獲神經(jīng)科學博士學位。曾任美國Abbott（亞培）制藥公司任腦疾病藥物靶點研發(fā)小組組長及資深神經(jīng)分子藥理學研究員，參與制定和發(fā)展治療老年退行性疾病藥物。之后受邀作為羅伯特老年癡呆病研究中心主任，資深研究員及教授在亞利桑那州太陽城Sun Health Research Institute工作多年，他的團隊參與了神經(jīng)免疫相關(guān)藥物在老年癡呆病的作用，從事了一系列基礎(chǔ)和臨床以及藥物研發(fā)等方面等轉(zhuǎn)化工作。2006年兼任美國Sun Health亞太醫(yī)學研究中心主任。2010年加盟于佛羅里達州的羅斯坎普醫(yī)學研究所擔任腦疾病及治療戰(zhàn)略研究及治療中心主任，資深科學家及佛羅里達大學醫(yī)學院神經(jīng)病學教授繼續(xù)從事神經(jīng)疾病的研究。主要研究方向包括神經(jīng)退行性病、帕金森病及相關(guān)腦血管病的基礎(chǔ)及轉(zhuǎn)化研究，包括尋找腦疾病的新藥的開發(fā)以及在細胞及動物模型上進行化學以及天然產(chǎn)物藥物篩選。并牽頭美國，歐盟多中心尋找并確定臨床早期診斷老年神經(jīng)退行病標記物和參與相關(guān)藥物臨床實驗。共發(fā)表100余篇包括Nature Medicine,Journal of Cell Biology,JAMA Psychiatry, Neuron,Proceedings of the National Academy of Science USA, Brain,Neurology,Journal of Neuroscience,Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics,Molecular Pharmacology,American Journal of Medicinal Chemistry等國際學術(shù)期刊。申勇教授還參與美國食品與藥物監(jiān)督局以及美國臨床前腦疾病方面的藥物評審，他獲得多項獎項及榮譽稱號包括：美國阿爾茨海默病研究協(xié)會的“先鋒獎（Zenith Award）”以及“老年退行病杰出貢獻獎（Outstanding Contributor to Alzheimer Research）”,以及2009年中國教育部頒發(fā)的“長江學者獎勵計劃特聘講座教授”。2014年入選中組部“千人計劃”并于同年回國，任中國科技大學教授及神經(jīng)退行性疾病研究中心主任。γ-分泌酶抑制劑的臨床試驗因嚴重不良反應(yīng)而失敗，目前的熱點是β-分泌酶（BACE1）抑制劑以及Aβ疫苗。另外，通過抗炎藥物抑制患者腦內(nèi)的長期慢性炎癥也被認為是AD治療的可能手段之一。雖然，非甾體類抗炎藥物尚無成功案例，但仍有以其他炎癥因子為靶點的藥物，如沙利度胺，處于臨床試驗中，進展良好，值得期待?？傊?，目前AD藥物研發(fā)的主要障礙是藥物缺乏臨床應(yīng)用指標，特異性不強，而臨床試驗多由于不良反應(yīng)以及療效不足等原因而失敗。雖然如此，目前仍有82種AD藥物處于臨床階段，其中18種進入了Ⅲ/Ⅳ期臨床。同時，計算機設(shè)計靶向藥物及CRISPR/Cas9等新技術(shù)的發(fā)展為AD的治療帶來了希望。

神經(jīng)退行性疾?。话柎暮Ｄ。凰幬锇l(fā)現(xiàn)；治療應(yīng)用；淀粉樣β肽類；tau蛋白；炎癥

阿爾茨海默病（Alzheimer disease，AD），俗稱老年癡呆癥，最初是在1906年由德國精神科醫(yī)師Alois Alzheimer博士對一名多年受到記憶問題、意識模糊以及語言障礙困擾的女性患者的診斷。此后100年來的臨床試驗研究表明，AD是一種多發(fā)于65歲以上人群的神經(jīng)退行性疾病，臨床表現(xiàn)為進行性的記憶損傷、認知障礙、精神癥狀以及日常生活能力的喪失。目前，由AD導(dǎo)致的癡呆占總癡呆病例的50%～75%［1］。由于AD患者日常行為能力嚴重受損，不僅給患者家庭帶來了情感和經(jīng)濟上的強烈沖擊，也給政府財政造成了沉重負擔。2010年在國際AD大會上發(fā)布的《癡呆病對全球經(jīng)濟的影響》報告顯示，僅2010年1年，AD造成的經(jīng)濟損失已達6040萬美元，而預(yù)計至2050年，AD患者人數(shù)將會超過1億，即現(xiàn)在的3倍［2］，這必然導(dǎo)致經(jīng)濟損失的相應(yīng)增加。因此，找到安全可靠的AD預(yù)防及有效治療手段是目前的迫切需求。大量流行病學研究表明，除了基因以外，導(dǎo)致AD最主要的因素就是老化；其次，大腦損傷、低教育程度、高脂血癥、高血壓、糖尿病和肥胖等都是風險因子［3-6］。

Alzheimer博士的報告中描述的聚集在神經(jīng)元周圍的淀粉樣斑塊和神經(jīng)元內(nèi)的纖維狀物質(zhì)至今仍被認為是AD的經(jīng)典病理特征。淀粉樣斑也稱老年斑，被證明是由β淀粉樣蛋白（amyloid beta-protein，Aβ）聚集形成的［7-8］；而神經(jīng)元纖維纏結(jié)是由過度磷酸化的tau蛋白聚集而成的［9］。此外，AD還伴隨著大腦中的長期炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激、突觸喪失及功能失調(diào)、神經(jīng)元死亡和大腦萎縮等現(xiàn)象［10-13］。

關(guān)于AD發(fā)病機制，普遍認為衰老是最大的誘因之一。在65歲之后，罹患AD的概率升高1倍，而當年齡超過85歲時，患病概率高達將近50%［14］。目前，除了衰老之外，AD的發(fā)病機制主要有4大假說：基于淀粉樣斑塊的Aβ假說、基于神經(jīng)元纖維纏結(jié)的tau假說、基于長期炎癥反應(yīng)造成腦損傷的炎癥假說和基于突觸功能失調(diào)及神經(jīng)元死亡的神經(jīng)保護假說。目前成功完成臨床試驗并被批準用于AD的臨床治療的藥物全部都是基于神經(jīng)保護假說的，也就是說，都是神經(jīng)遞質(zhì)產(chǎn)生或神經(jīng)遞質(zhì)受體的激動劑或拮抗劑，而基于其他假說研發(fā)的藥物尚處于基礎(chǔ)研究及早期臨床試驗階段，前景尚不明朗。本文就AD的4大假說以及基于相應(yīng)假說所開展的臨床試驗的研究進展進行介紹。

1 神經(jīng)保護假說

由于AD患者大腦中出現(xiàn)病理特征的主要區(qū)域是顳葉、海馬、內(nèi)嗅皮質(zhì)、杏仁核以及內(nèi)側(cè)隔核，這些區(qū)域與學習記憶能力密切相關(guān)［15］。盡管在AD晚期，突觸丟失情況與記憶喪失程度成正比［16］，然而，在AD早期，患者無法產(chǎn)生新的記憶，然而此時并未出現(xiàn)中晚期患者大腦中常見的病理改變，比如突觸丟失、淀粉樣斑塊、神經(jīng)元纖維纏結(jié)和神經(jīng)元死亡等［17］。因此，Selkoe［16］提出Aβ會導(dǎo)致神經(jīng)突觸的功能異常，最終導(dǎo)致了突觸丟失，這可能是AD的誘因之一。雖然Aβ聚集導(dǎo)致的淀粉樣斑塊沉積是AD的主要病理現(xiàn)象，然而，進一步的研究表明，由β分泌酶和γ分泌酶剪切淀粉樣前體蛋白（amyloid precursor protein，APP）產(chǎn)生的可溶性Aβ寡聚體或微型Aβ聚積具有神經(jīng)毒性［18］。它們可能在AD早期，即淀粉樣斑塊、神經(jīng)元纖維纏結(jié)和神經(jīng)元死亡出現(xiàn)之前，通過引起興奮性和抑制性的神經(jīng)傳遞系統(tǒng)的失衡而導(dǎo)致導(dǎo)致突觸功能的失調(diào)。因此，在AD早期，通過藥物重新協(xié)調(diào)興奮/抑制的平衡有可能在AD發(fā)病早期延緩病程進展。事實上，目前被美國食品藥物管理局（FDA）批準用于AD臨床治療的全部5個藥物都是通過調(diào)節(jié)興奮性神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞，改善AD患者的認知。這其中涉及到的藥物靶點包括膽堿能系統(tǒng)和谷氨酸能系統(tǒng)。

1.1 膽堿能傳遞

膽堿能受體主要有毒蕈堿受體和煙堿型受體。大量證據(jù)表明，這兩類受體廣泛分布于大腦中，尤其是與學習記憶緊密相關(guān)的前額葉皮質(zhì)與海馬腦區(qū)的毒蕈堿類受體可以緩解Aβ導(dǎo)致的神經(jīng)毒性作用［19-21］。體外實驗表明，腦皮質(zhì)區(qū)毒蕈堿樣乙酰膽堿受體M1亞型的激活可顯著降低Aβ導(dǎo)致的動作電位發(fā)放和興奮性突觸后電流，從而中和Aβ導(dǎo)致的興奮性神經(jīng)毒性［20］。Gu等［20］認為，毒蕈堿樣乙酰膽堿受體M1亞型的激活可增強γ-氨基丁酸（γamino butyric acid，GABA）能抑制性遞質(zhì)的傳遞，平衡Aβ引起的興奮性突觸后電流。另一項體外實驗表明，毒蕈堿樣乙酰膽堿受體M1亞型可促進APP被α-水解酶水解，抑制其被β-與γ-水解酶水解產(chǎn)生具有神經(jīng)毒性的Aβ［21］。同時，M1亞型的特異性激動劑AF267B可有效緩解AD模型小鼠3XTg的AD樣病理以及認知障礙［22-23］。因此，毒蕈堿樣乙酰膽堿受體被認為是治療AD的靶點之一。除了使用激動劑激活受體之外，增加乙酰膽堿的濃度也是干預(yù)策略之一。目前，已被FDA批準用于AD治療的5個小分子藥物中，有4個是通過抑制乙酰膽堿酯酶的活性、增加乙酰膽堿的濃度，從而增強膽堿能系統(tǒng)的活性來改善Aβ導(dǎo)致的神經(jīng)毒性作用的。它們分別是他克林（tacrine）、多奈哌齊（donepezil）、加蘭他敏（galantamine）和利凡斯的明（rivastigmine）（表1）。其中，他克林是第一個被批準用于AD臨床治療的可逆性乙酰膽堿酯酶抑制劑，然而由于它具有肝毒性，目前已經(jīng)基本停用。

多奈哌齊，一種可逆性乙酰膽堿酯酶抑制劑，已經(jīng)被超過90個國家批準用于輕度及中度AD的臨床治療。它通過增強乙酰膽堿的突觸傳遞延緩AD患者認知障礙的惡化。全球接近230個臨床試驗表明，短期（半年以內(nèi)）及長期（長達3年）多奈哌齊干預(yù)對輕度和中度AD患者有一定的改善認知的作用，同時，對日?；顒诱系K和行為癥狀也有輕度的緩解［24-27］；同時，多奈哌齊也可以延緩病程進展，如在美國與加拿大進行的3項，共有超過1800位受試者參加的臨床試驗中，多奈哌齊可以推遲癡呆大約1年，但是它并不改善輕微認知障礙的指標［28］。同時，它的耐受性良好，最常見的不良反應(yīng)是胃腸道反應(yīng)，主要包括腹瀉、惡心和嘔吐等，也有失眠、疲勞以及尿失禁等，這也是膽堿能藥物的普遍不良反應(yīng)。

另外一個以膽堿能系統(tǒng)為靶點的AD臨床藥物加蘭他敏，它不但是乙酰膽堿酯酶抑制劑，還是尼古丁和毒蕈堿類乙酰膽堿受體變構(gòu)性的增強劑。一項為期1年的多中心組間平行的隨機臨床比較了加蘭他敏和多奈哌齊對認知、日常生活活動能力、照顧者負擔水平以及安全性的影響。結(jié)果表明，加蘭他敏對認知的改善以及護理負擔的減輕都顯著優(yōu)于多奈哌齊，而二者對患者日常活動能力的改善與安全性方面，無顯著差異［29］。

利凡斯的明是可逆的乙酰膽堿酯酶和丁酰膽堿酯酶抑制劑，它被廣泛用于從輕度到重度AD的臨床治療，也用于帕金森病導(dǎo)致的癡呆。臨床試驗表明，短期及長期服用利凡斯的明與協(xié)同加蘭他敏和多奈哌齊有相似的改善輕度及重度AD患者的認知功能，然而對它們的橫向?qū)Ρ容^少。一項為期2年涉及到994例中度至重度AD患者的臨床試驗比較了利凡斯的明與多奈哌齊二者的效果與耐受性。試驗中，幾乎一半的受試者因胃腸道不良反應(yīng)而退出，其余接受利凡斯的明與多奈哌齊的患者出現(xiàn)了相似的認知和行為改善，而利凡斯的明對日常生活能力和整體功能的改善略優(yōu)于多奈哌齊［30］。另外，除了偶發(fā)的皮膚反應(yīng)和與使用乙酰膽堿酯酶抑制劑造成的常見不良反應(yīng)，比如惡心、嘔吐、失眠和疲勞等，利凡斯的明導(dǎo)致的胃腸道不良反應(yīng)顯著少于其他藥物，因此可以使用較大劑量［31］。此外，還有研究表明，利凡斯的明對心血管因素導(dǎo)致的癡呆可能有緩解作用，治療血管性癡呆的作用；對患有心血管疾病，比如高血壓的AD患者療效好于“純”AD患者［32-34］。

1.2 谷氨酸能傳遞

除乙酰膽堿系統(tǒng)，Aβ還通過影響谷氨酸能系統(tǒng)影響神經(jīng)元的興奮性，其影響機制存在多個不同假說，比如小膠質(zhì)細胞對谷氨酸的回收被阻斷、谷氨酸突觸傳遞異常、N-甲基-D-天冬氨酸（N-methyl-D-aspartate，NMDA）受體與AMPA/Kainate受體內(nèi)吞過程的改變、細胞內(nèi)Ca2+濃度升高導(dǎo)致的興奮性毒性等［35］。其中，大量證據(jù)支持Aβ通過谷氨酸能受體造成神經(jīng)毒性。比如，NMDA受體抑制劑MK801可以抵抗Aβ造成的神經(jīng)毒性，起到神經(jīng)保護的作用。小分子NMDA受體拮抗劑美金剛于2003年被FDA批準用于AD治療。目前為止，它是唯一被批準適用于AD治療的非乙酰膽堿酯酶抑制劑。一項為期28周、涉及252例中重度AD患者的Ⅲ期臨床試驗證明美金剛可以在一定程度上改善中重度AD患者注意力、整體功能、獨立性以及行為能力，后續(xù)的涉及175例患者的開放式試驗表明，美金剛的臨床療效可以持續(xù)1年［36-37］。然而，它對輕度到中度AD患者的療效仍有爭議，臨床試驗結(jié)果也不盡相同。比如，在美國和歐洲分別進行了2項為期6個月、針對輕度到中度AD的臨床試驗。在美國開展的涉及到403例患者的試驗表明，美金剛的療效略優(yōu)于安慰劑，在歐洲開展的涉及到470例患者的試驗表明，美金剛在試驗中期時療效略優(yōu)于安慰劑，但試驗結(jié)束時，美金剛與安慰劑之間并無統(tǒng)計學差異［38-39］。盡管美金剛對早期AD的療效有爭議，也從未被批準用于治療輕度AD，但臨床經(jīng)常用作早期AD的治療藥物。在臨床上，美金剛還通常與乙酰膽堿酯酶抑制劑加蘭他敏、多奈哌齊或利凡斯的明被同時使用［40］。一項為期6個月、涉及404例中重度AD患者的臨床試驗證明，美金剛可以增強已接受多奈哌齊治療的患者的認知功能及行為改善［41］。

1.3 GABA能傳遞

目前，以谷氨酸和膽堿能系統(tǒng)為靶點的治療藥物療效與進展都比較有限。認知障礙的產(chǎn)生被認為與不同類型神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)及功能改變和對神經(jīng)元退行的敏感程度有關(guān)。比如，在海馬區(qū)，乙酰膽堿能神經(jīng)元與谷氨酸能神經(jīng)元對神經(jīng)毒性最為敏感，而GABA能神經(jīng)元在AD患者大腦中保留較好，對神經(jīng)退行具有一定的抵抗能力［42-43］。此外，使用具有神經(jīng)毒性的Aβ42處理神經(jīng)元末梢之后，谷氨酸能的海馬神經(jīng)元末梢數(shù)目減少，而GABA能無顯著改變［44］，表明GABA能神經(jīng)元可能參與了抵抗Aβ造成的AD樣病理改變。因此，目前AD研究熱點主要集中在調(diào)節(jié)抑制性的GABA能系統(tǒng)。GABA能系統(tǒng)的激活可以抑制神經(jīng)元的興奮性，對防止神經(jīng)元過度興奮、維持神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定具有重要作用。尤其是它對神經(jīng)元產(chǎn)生θ及γ活動時所需的節(jié)律同步有關(guān)鍵作用，因此，對神經(jīng)元之間的聯(lián)系及記憶產(chǎn)生有重要意義［45-46］。在表達人源淀粉樣前體蛋白（human APP，hAPP）的AD模型小鼠大腦中，Aβ顯著增加神經(jīng)元興奮性，導(dǎo)致非驚厥類癲癇的發(fā)生，同時伴隨GABA能神經(jīng)元出芽、突觸抑制增強以及神經(jīng)可塑性受損［47］，提示GABA能系統(tǒng)的激活在補償Aβ導(dǎo)致的興奮性神經(jīng)毒性方面的作用。腦活素（Cerebrolysin）（表1），一種GABAB受體激動劑，在多個臨床試驗中被證明基本安全并且可以改善輕微到重度AD患者的認知表現(xiàn)［48-49］。但是，小鼠、大鼠及獼猴的實驗結(jié)果都表明，諾華公司開發(fā)的GABAB受體抑制劑SGS 742可以顯著改善認知，臨床雙盲、安慰劑對照的Ⅱ期臨床試驗證明，它可以顯著改善輕度AD患者的認知以及工作記憶［50］。其作用機制可能是通過抑制突觸前的GABAB受體，增加谷氨酸和天冬氨酸的釋放，誘發(fā)突觸后去抑制現(xiàn)象從而促進長時程增強（long term pertentiation，LTP）的形成，最終幫助記憶形成［50］。然而SGS 742的Ⅱb期臨床試驗隨后被終止，具體原因不明。腦活素與SGS 742的實驗結(jié)果表明，增強或抑制GABAB受體都可以改善認知，這可能是因為GABA能也是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮/抑制平衡中重要的一環(huán)，它的再平衡有助于緩解Aβ導(dǎo)致的興奮/抑制失衡。然而，迄今尚無以GABA能系統(tǒng)為靶點的藥物通過臨床試驗，表明GABA能系統(tǒng)在AD中的作用機制需要進一步研究。另外，考慮到GABA能系統(tǒng)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的廣泛分布與關(guān)鍵作用，如何特異性地調(diào)節(jié)其功能而不引起嚴重不良反應(yīng)也是需要解決的關(guān)鍵問題。有關(guān)神經(jīng)遞質(zhì)類藥物臨床研究狀況見表1。

表1 治療阿爾茨海默病（AD）神經(jīng)遞質(zhì)類藥物臨床研究[51-52]

續(xù)表1

2 tau假說

tau蛋白廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元中，參與微管的組裝和穩(wěn)定，對維持神經(jīng)元的正常形態(tài)和保證馬達蛋白的胞內(nèi)運輸有重要作用［53］。tau的表達和活性受多種轉(zhuǎn)錄后翻譯的調(diào)控（比如磷酸化［9］、硝化［54］與乙?；?5］小泛素樣因子修飾［54-55］）。tau蛋白過磷酸化而導(dǎo)致的異常聚集，最終形成的神經(jīng)元纖維纏結(jié)是AD的一個典型病理特征［58-60］。在AD患者大腦中，tau的磷酸化增加了3～4倍，纖維纏結(jié)普遍存在［61］，提示tau蛋白聚積對突觸失調(diào)和神經(jīng)元丟失的作用。值得注意的是，與可溶性Aβ相似，腦皮質(zhì)中神經(jīng)元纖維纏結(jié)的密度與AD患者認知障礙的程度正相關(guān)［62］。因此，tau也被認為是AD的藥物靶點。目前，基于tau假說治療AD的藥物作用機制主要是穩(wěn)定微管、抑制tau的磷酸化、通過增強自噬作用抑制其異常聚集及使用tau抗體阻止其病理擴散（圖1）。

2.1 微管穩(wěn)定藥物

由于tau功能失活導(dǎo)致的微管不穩(wěn)定是AD的可能病理機制之一，因此，通過補償tau的功能失活，使微管穩(wěn)定的一類藥物有可能有利于緩解AD患者的癥狀。紫杉烷類（taxanes）藥物TPI 287是紫杉烷雙萜類衍生物，與其他大多數(shù)紫杉烷類藥物不同，它可以通過血腦屏障。此前，另一個紫杉烷類藥物epothilone D在具有tau相關(guān)病理特征的模型小鼠中，可以通過血腦屏障，并且顯著降低前腦tau相關(guān)病理以及增加海馬腦區(qū)神經(jīng)元的完整性［61-62］。但針對該藥物的研究和臨床試驗在2013年10月終止，試驗具體細節(jié)沒有披露。還有一類可以穩(wěn)定微管的八肽藥物（NAPVSIPQ，NAP）也可以穿透血腦屏障。比如，Allon醫(yī)療及Paladin實驗室聯(lián)合開發(fā)的davunetide可以與在神經(jīng)元中特異表達的βIII-微管蛋白相互作用，轉(zhuǎn)基因小鼠吸入davunetide可以有效降低過磷酸化的tau與Aβ多肽水平［65］。然而，davunetide的臨床試驗?zāi)壳疤幱谕顟B(tài)，具體原因未被披露。

圖1 基于tau假說治療AD的可能藥物靶點[66].HSP90：熱休克蛋白90.

2.2 抑制tau的磷酸化

tau含有多個可以被磷酸化的絲氨酸和蘇氨酸位點［65-66］，這些位點的磷酸化的增強導(dǎo)致tau結(jié)合微管的能力下降，同時，更容易組裝形成纖維［69］。因此，通過抑制磷酸激酶的活性或增強去磷酸化酶的活性，抑制tau的磷酸化也是一類藥物的理論基礎(chǔ)。已知有一系列的磷酸激酶參與tau的磷酸化，包括糖原合成酶激酶3（glycogen synthase kinase 3，GSK-3）、細胞周期蛋白依賴性激酶5（cyclindependent kinase 5，CDK5）、絲裂原活化蛋白激酶1（mitogen-activated kinase 1，MAPK1）、蛋白激酶A、p38以及微管親和調(diào)節(jié)激酶1-4（microtubule-affinity regulated kinases，MARK1-4）。盡管目前沒有確認在AD患者大腦中起主要作用的激酶，但是由于GSK-3和CDK5與神經(jīng)元纖維纏結(jié)顯示出高度的共定位，它們的酶活性升高都可以導(dǎo)致tau的過磷酸化，因此被認為是與AD病理相關(guān)的tau磷酸化的關(guān)鍵激酶［68-69］。研究發(fā)現(xiàn)，這兩者之間有相互作用，抑制CDK5活性，會導(dǎo)致GSK-3介導(dǎo)的tau磷酸化增強［72］。這種相互作用進一步增加了tau磷酸化機制的復(fù)雜性，因此，若通過抑制這兩種酶的活性來抑制tau的磷酸化，必須同時抑制這二者的活性。同時，由于tau某些位點的磷酸化也會阻止纖維形成［73］，徹底抑制tau的磷酸化也可能在一定程度上促進纖維的形成。更重要的是，磷酸激酶調(diào)控的磷酸化在機體內(nèi)廣泛分布，如何特異性地抑制tau的磷酸化，而不影響磷酸激酶的其他人體正常生理活動所必需的底物仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。因此，這一機制仍需要進一步的研究，才能為后續(xù)的藥物研發(fā)提供安全可靠的藥物靶點。

由于tau蛋白也受到其他轉(zhuǎn)錄后修飾的調(diào)節(jié)，其中某些調(diào)節(jié)與磷酸化存在相互作用，因此，抑制磷酸化藥物研發(fā)的另一個思路是通過調(diào)節(jié)其他轉(zhuǎn)錄后修飾的活性來抑制磷酸化。比如tau的O-GlcNAc糖基化修飾與乙酰化修飾都被證明與磷酸化存在相反作用，抑制正常大鼠O-GlcNAc糖基化酶，可以降低tau的磷酸化［74］，而在tau轉(zhuǎn)基因小鼠中，增強tau的乙酰化會抑制tau蛋白的降解，降低tau結(jié)合微管的能力也增加其聚集形成纖維纏結(jié)的傾向［55-75］。然而，參與調(diào)節(jié)tau的O-GlcNAc糖基化修飾、乙酰化修飾的酶，都存在多個在其他信號通路中起關(guān)鍵作用的底物，意味著一般的廣譜酶抑制劑可能導(dǎo)致多種不良反應(yīng)，然而針對tau的特異性轉(zhuǎn)錄后修飾抑制劑的研發(fā)仍然是當前知識水平或技術(shù)無法達到的，仍需要進一步的研究。

2.3 抑制tau的聚合及纖維化

由于腦皮質(zhì)中神經(jīng)元纖維纏結(jié)的密度與AD患者認知障礙的程度正相關(guān)［62］，所以，抑制tau的聚合及纖維化也是降低其毒性的一種途徑。通常認為，tau蛋白的纖維纏結(jié)的形成通常是異常折疊的tau蛋白聚集形成晶核，促進正常tau蛋白組裝延長形成寡聚體，最終形成纖維纏結(jié)［74-75］。因此，通過抑制成核和（或）延長是抑制tau的纖維纏結(jié)的兩個靶點。目前，唯一具有藥物臨床應(yīng)用指標的tau蛋白纖維纏結(jié)小分子抑制劑是亞甲藍（methyleneblue，MB）。體外實驗證明，MB可以通過抑制tautau之間的結(jié)合，促進tau聚集產(chǎn)物的降解，抑制tau聚集形成神經(jīng)元纖維纏結(jié)，同時，又不影響tau與微管之間的相互作用［76-77］。另外，使用tau轉(zhuǎn)基因小鼠實驗證明，MB還具有誘發(fā)細胞自我吞噬、神經(jīng)元保護以及改善認知的作用［80-81］。TRx0237是MB的純化產(chǎn)物。Ⅰ期臨床試驗的信息未被披露，而Ⅱ期臨床試驗在8個月后因為“管理因素”被終止。目前，該藥有兩項針對AD的Ⅲ期臨床試驗正在進行中，預(yù)計分別將于2015年11月及2016年4月結(jié)束。

2.4 增強異常折疊的tau的降解

異常折疊的蛋白通常通過增強泛素-蛋白酶體系與自我吞噬-溶酶體兩條通路降解。盡管前者無法水解正常的tau蛋白，但是可以通過熱休克蛋白70-熱休克蛋白羧基端結(jié)合蛋白（heat shock protein-carboxyl-terminus of HSP70 interacting protein，HSP70-CHIP）復(fù)合物調(diào)節(jié)磷酸化的tau的降解［82］。實驗表明，在CHIP基因敲除的小鼠體內(nèi)磷酸化tau的水平上升［83］。而抑制細胞中HSP70-CHIP蛋白復(fù)合物調(diào)節(jié)蛋白HSP90的活性，可以增加HSP70的表達，促進磷酸化tau的降解［84］。轉(zhuǎn)基因小鼠給予可穿過血腦屏障的HSP90抑制劑PU-DZ8進行急性或短期干預(yù)，可以降低可溶性和過磷酸化不溶性tau的含量［85］。然而，以HSP90作為藥物靶點抑制過磷酸化tau形成纖維纏結(jié)的難點在于HSP90在大多數(shù)組織中高度表達，它的底物包括調(diào)節(jié)細胞生長及生存的關(guān)鍵信號通路組分［86］。例如，HSP90敲除對小鼠是致命的，說明通過抑制HSP90的活性促進磷酸化tau的降解很有可能帶來嚴重的不良反應(yīng)。

除了泛素-蛋白酶體系，自我吞噬-溶酶體通路可以降解過磷酸化形成寡聚體及多聚體的不溶性tau。在過表達人類Tau基因的神經(jīng)元母瘤細胞中，抑制自我吞噬作用，會降低tau的清除效率［87］。通常使用的增強自我吞噬的藥物是雷帕霉素，然而，它會影響包括雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）通路在內(nèi)的一系列生理活動，包括免疫抑制的作用［88］。盡管對野生型小鼠長期使用雷帕霉素會延長其壽命并降低衰老相關(guān)的疾病的發(fā)病率［87-88］，但是長期影響mTOR通路的活性可導(dǎo)致潛在不良反應(yīng)，需進一步的研究。此外，tau聚積抑制劑MB誘發(fā)的信號通路類似于雷帕霉素［80］，具體機制有待進一步研究。另一個自我吞噬增強劑是氯化鋰（LiCl），它不僅可以通過抑制肌醇單磷酸酶活性，增強tau的自我吞噬［91］，同時也可以通過抑制tau的磷酸化激酶GSK-3的活性，抑制tau的過磷酸化［92］，最終降低可溶性和不溶性tau的水平。

2.5 抑制tau的病理擴散

有研究表明，聚集的tau可以在細胞之間傳播。異常折疊的tau像“種子”一樣，從受損的或?qū)⒁劳龅纳窠?jīng)元釋放到細胞間液后，通過細胞的內(nèi)化作用而進入周圍細胞，從而在細胞之間擴散［93］。神經(jīng)元內(nèi)無tau纖維纏結(jié)的轉(zhuǎn)基因小鼠大腦中注射顯示出tau病理的轉(zhuǎn)基因小鼠的大腦分泌物之后，前者出現(xiàn)了tau病理樣聚積［94］。若向AD患者注射識別種子tau的疫苗，可否遏制異常折疊的tau在細胞之間的擴散，這一假設(shè)促進了以tau為直接靶點的主動與被動免疫療法的發(fā)展。其中，主動免疫是指將載有合成的tau多肽或片段的抗原注入人體誘發(fā)宿主的免疫應(yīng)答反應(yīng)，產(chǎn)生tau抗體。被動免疫治療中，tau抗體被直接注入宿主體內(nèi)，避開了免疫應(yīng)答過程。主動及被動免疫治療中，tau抗體可能是通過直接結(jié)合tau進行清除或通過標記tau使大腦中的巨噬細胞清除tau。前期動物實驗表明，將磷酸化tau多肽作為疫苗注射到P301L的tau轉(zhuǎn)基因模型小鼠體內(nèi)后，發(fā)現(xiàn)小鼠可以產(chǎn)生抗體［95］。在另一tau模型小鼠，THY-Tau22轉(zhuǎn)基因小鼠中的實驗結(jié)果表明，將含有磷酸化絲氨酸位點422的多肽作為疫苗注入小鼠體內(nèi)后，接受疫苗注射的小鼠可以產(chǎn)生抗體，同時，其纖維纏結(jié)和認知障礙的程度都有所緩解［96］。然而，也有實驗表明，使用重組人Tau蛋白作為抗原注射到野生型小鼠體內(nèi)之后，小鼠出現(xiàn)神經(jīng)元纖維纏結(jié)樣結(jié)構(gòu)，并表現(xiàn)出軸突損傷與神經(jīng)膠質(zhì)增生［97］。這樣截然相反的結(jié)果表明，異常折疊的tau通過種子tau擴散到周圍細胞，引起tau樣病理蔓延這一假說及其機制仍需進一步研究。目前Axon神經(jīng)科學公司的AADvac-1及楊森的ACI-35都是針對tau蛋白的主動免疫疫苗，它們的Ⅰ期臨床試驗尚在進行中（表2）。

總之，目前基于tau假說的藥物臨床試驗的情況不容樂觀：7個進入臨床試驗的藥物已經(jīng)有3個被終止了，而只有1個進入了Ⅲ期臨床，但由于其安全性問題Ⅱ期臨床試驗被終止了（表2）。其原因可能是tau在AD病理中的作用被高估了。實際上，在神經(jīng)元內(nèi)，可能是Aβ的聚集導(dǎo)致了tau蛋白的過磷酸化而產(chǎn)生了異常聚集，損傷神經(jīng)突觸的正常功能。雖然有證據(jù)證明，皮質(zhì)區(qū)tau蛋白纖維纏結(jié)的密度而非淀粉樣斑塊的數(shù)目，與神經(jīng)元的死亡及認知障礙的程度正相關(guān)［62］，因此有人認為，tau蛋白而非Aβ聚集造成了AD。但是，這一說法忽視了一個重要事實，那就是可溶性Aβ42寡聚體，而非淀粉樣斑塊，導(dǎo)致了神經(jīng)毒性和認知障礙［18］。也有研究證明，在人腦脊液中，Aβ的病理改變早于tau相關(guān)的病理改變及神經(jīng)元退行性病變［98］。另外一項研究使用5xFAD的AD模型小鼠，提取其神經(jīng)元細胞進行三維立體培養(yǎng)，成功還原了腦內(nèi)淀粉樣斑塊及tau蛋白導(dǎo)致的神經(jīng)元纖維纏結(jié)。研究結(jié)果證明，Aβ可以促進tau的磷酸化。當使用β-或γ-分泌酶抑制劑處理FAD ReN-mAP細胞時，升高的磷酸化tau水平顯著下降，尤其是在軸突樣結(jié)構(gòu)中，并且磷酸化的tau蛋白陽性的細胞數(shù)目也顯著降低，這強烈提示磷酸化的tau蛋白在FAD ReN細胞中的聚集是由Aβ聚集引發(fā)的［99］。

表2 靶向tau蛋白治療AD相關(guān)藥物臨床研究[51-52]

3 Aβ假說

淀粉樣斑塊是AD的一個經(jīng)典病理特征［100］。1980年代初，由AD患者大腦中的淀粉樣蛋白分離出的Aβ多肽證明AD淀粉樣老年斑塊是由Aβ多肽構(gòu)成的［7-8］。這也引發(fā)了AD的Aβ假說，即Aβ聚集導(dǎo)致的淀粉樣斑塊是AD的主要致病機制，并引發(fā)了其他的病理現(xiàn)象，比如細胞內(nèi)的神經(jīng)纖維纏結(jié)，突觸丟失和神經(jīng)元死亡。淀粉樣斑塊的形成由Aβ異常聚集導(dǎo)致，這被認為是Aβ生成與清除之間的動態(tài)平衡被打破造成的。因此，基于Aβ假說的藥物開發(fā)主要圍繞降低Aβ生成、防止Aβ聚集和增強Aβ清除三方面進行的。

3.1 抑制Aβ生成

首先，Aβ是β-分泌酶和γ-分泌酶兩種天冬氨酸水解酶剪切APP產(chǎn)生的。APP是一種在哺乳動物細胞中廣泛分布的約為700個氨基酸的一類跨膜糖蛋白［101］。APP首先被β-分泌酶剪切，分別生成可溶性氨基端sAPPβ以及含有99/89-位點的羧基端片段βCTF。后者隨后被γ-分泌酶剪切成AICD和與淀粉樣斑塊生成相關(guān)的可溶性Aβ40和Aβ42［102］（圖2）。除此以外，APP還可以被α-分泌酶剪切成可溶性的氨基酸sAPP和隨后可以被γ-分泌酶剪切成P3和AICD的羧基端，但是這一信號通路通常被認為與淀粉樣斑塊無關(guān)，因此與之相關(guān)的研究也較少。總之，Aβ的產(chǎn)生需要β-分泌酶和γ-分泌酶參與剪切，所以目前流行的觀點是通過抑制β-分泌酶和γ-分泌酶這兩種酶的活性達到抑制Aβ產(chǎn)生的效果。

圖2 淀粉樣前體蛋白(APP)水解通路相關(guān)的AD治療靶點[102].secretase:分泌酶；Aβ：β淀粉樣蛋白；caspase：胱天蛋白酶.

β-分泌酶，通常被稱為淀粉蛋白前體蛋白β-分解酶1（β-site APP cleaving enzyme 1，BACE1），是一種天冬氨酸水解酶。盡管BACE1還有一種同系物BACE2，并且兩者有51%的氨基酸序列的相似性以及相似的結(jié)構(gòu)［103-105］，但是BACE1主要分布在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元中，而BACE2則主要分布在周圍組織中［102］。在大腦中，BACE2的表達量明顯低于BACE1，且并未被證明是AD相關(guān)的β-分泌酶［106-107］。因此，關(guān)于Aβ的研究，目前主要集中于BACE1上。自它1999年被發(fā)現(xiàn)以來，圍繞它與疾病相關(guān)的特性進行了深入的研究。本實驗室的研究發(fā)現(xiàn)，在BACE1的編碼區(qū)內(nèi)并不含有任何與AD相關(guān)的基因突變［108］。有趣的是，我們還進一步發(fā)現(xiàn)，在散發(fā)性AD腦中，BACE1的酶活性顯著升高［106-107］。這項研究成果為制藥工業(yè)提供了堅實的理論及實驗基礎(chǔ)。此外，除了發(fā)現(xiàn)BACE1與散發(fā)性AD相關(guān)，BACE1的功能異常還被發(fā)現(xiàn)與精神分裂癥和癲癇樣行為有關(guān)［102-110］。

BACE1是一類約為75 ku的單跨膜蛋白質(zhì)，在AD大腦中它的蛋白量和酶活性顯著升高［106-107］。它的表達和活性受多種轉(zhuǎn)錄因子，比如NF-κB［109-110］、過氧化物酶體增殖因子受體-γ（peroxisome proliferator-activated receptor γ，PPARγ）［113］、缺氧誘導(dǎo)因子-1（hypoxia inducible factor-1，HIF-1）［112-114］和轉(zhuǎn)錄后翻譯，比如糖基化［115-116］、磷酸化［117］、棕櫚?；?18］、泛素化［119］和乙?；?20］的調(diào)控。比如，當BACE1啟動子上NF-κB結(jié)合位點被激活后，BACE1的表達量會隨之增加［111］。另外，各種轉(zhuǎn)錄后修飾保證BACE1正常的胞內(nèi)表達和功能。例如，N型糖基化和乙?；ＷCBACE1的成熟和轉(zhuǎn)運［115-120］，棕櫚酰化可以介導(dǎo)BACE1在細胞膜上的轉(zhuǎn)移并增強其活性［118］，而泛素化調(diào)控BACE1的降解［119］。任何一種通路的失衡都有可能導(dǎo)致BACE1表達和（或）功能的失調(diào)，從而導(dǎo)致Aβ生成異常。

除了APP，BACE1還有多種水解底物，比如神經(jīng)調(diào)節(jié)蛋白（neuregulin，NRG）、P-選擇素糖蛋白配體（P-selectin glycoprotein ligand 1，PSGL-1）和電壓依賴型鈉離子通道（voltage-dependent sodium channels，VDSC）等［102］。因此，抑制BACE1的活性，可以抑制APP水解生成Aβ，從而減少Aβ、淀粉樣斑塊和認知障礙，這可以解釋部分抑制BACE1的活性可以降低AD相關(guān)腦區(qū)的Aβ多肽以及淀粉樣斑塊含量，并改善損傷的突觸可塑性以及學習記憶能力［121］。但是，由于BACE1其他底物的存在，徹底抑制BACE1的活性也會影響其他底物相關(guān)的信號通路。比如，最近發(fā)表的一項以正常小鼠為對象的研究，證實了低劑量的BACE1抑制劑可以在不影響記憶的情況下阻斷Aβ的生成，但是他們發(fā)現(xiàn)，高劑量BACE1抑制劑則會導(dǎo)致突觸損傷和記憶丟失［122］。另外，BACE1敲除小鼠也顯示出空間參考記憶異常以及顳葉相關(guān)記憶的損傷［123］。因此，BACE1對學習記憶是有雙重效果的，而BACE1抑制劑對AD的療效與安全性依賴于是否可以適度抑制BACE1的活性。

目前，以抑制BACE1活性為治療機制的AD藥物的臨床試驗還沒有成功的先例。比如，禮來公司于2011年在第十屆AD/PD國際會議上宣布：BACEI抑制劑LY2811376由于導(dǎo)致視網(wǎng)膜色素上皮質(zhì)缺損的可能性而終止于Ⅰ期臨床試驗。隨后，因為可以選擇性地抑制BACE1而不影響其他天冬氨酸水解酶，而被寄予厚望的LY2886721，因4例出現(xiàn)肝生化指標異常而終止于Ⅱ期臨床試驗。然而，這被認為是脫靶效應(yīng)，而不是因為抑制BACE1本身導(dǎo)致的。

另外，2013年10月羅氏公司也宣布終止BACE1抑制劑RG7129的臨床試驗而未給出具體原因。但是，目前仍有數(shù)個BACE1抑制劑仍處于臨床試驗階段并被寄予厚望。尤其是默克公司的MK-8931已經(jīng)進入Ⅲ期臨床試驗，前期數(shù)據(jù)表明，藥物基本安全，未見嚴重不良反應(yīng)，并且患者腦脊液中的Aβ含量降低高達90%。目前進行的Ⅲ期臨床試驗不僅將檢測該藥物對輕度到中度AD患者認知能力的改善，也將檢測其對相關(guān)生物標志物，如大腦中Aβ的含量、腦脊液中tau蛋白的水平和大腦體積的改變。該臨床試驗預(yù)計于2018年結(jié)束。另外，阿斯利康的BACE1抑制劑AZD3293也在7項Ⅰ期臨床試驗中顯示出安全性和顯著降低腦脊液中Aβ含量的作用，Ⅱ/Ⅲ期臨床試驗預(yù)計將于2019年結(jié)束。除此以外，CoMentis公司的BACE1抑制劑CTS-21166和百健、衛(wèi)材藥業(yè)公司的E2609均處于Ⅰ期臨床試驗中。初期臨床試驗數(shù)據(jù)表明藥物安全，并且可以降低腦脊液中的Aβ含量，后續(xù)試驗仍在進行中。但是，BACE1抑制劑BI 1181181正在進行中的Ⅰ期臨床試驗由于某些受試者出現(xiàn)的皮膚異常而被臨時暫停，這可能是由于BI 1181181抑制了BACE1剪切產(chǎn)生黑色素的色素細胞特異性黑色素細胞蛋白，但是由于Vitae未披露試驗細節(jié)，因此，尚不能確定“皮膚異常”是否與黑色素及PMEL蛋白相關(guān)。這些都表明，BACE1或許可以作為一個AD治療的藥物靶點

BACE1抑制劑的臨床進展主要受到以下幾個方面的限制：①是否可以特異性地抑制BACE1的活性，因為BACE1與其同系物BACE2有51%的氨基酸序列的相似性，如何特異性抑制BACE1的活性而不影響參與其他信號通路的BACE2的功能的特異性抑制劑也是制約BACE1抑制劑開發(fā)的重要因素之一。②由于BACE1在大腦中過度切割A(yù)PP，因此，BACE1抑制劑必須通過血腦屏障進入大腦抑制BACE1的效果。但是血腦屏障允許通過的最大分子質(zhì)量約為500 u［124］。因此，開發(fā)小分子BACE1抑制劑將是療效的關(guān)鍵之一。BACE1抑制劑P10-P4、OM99-2以及OM00-3均因為分子過大無法通過血腦屏障，或半衰期太短等因素導(dǎo)致無法進入臨床試驗［125］。此外，值得關(guān)注的是，BACE1酶活性區(qū)較大，大多數(shù)抑制BACE1的小分子不能有效的抑制BACE1酶活性。因此，深入研究BACE1在AD發(fā)病機制中的作用及相關(guān)信號通路的調(diào)控將是研發(fā)安全有效的抑制BACE1酶活性的小分子化合物的必要條件。

γ-分泌酶是由衰老蛋白1（presenilin1，PS1）和PS2、呆蛋白（nicastrin）、Aph-1和PS增強子2一起構(gòu)成的復(fù)合物［126-127］。PS的基因缺失會顯著性降低γ-分泌酶的活性，暗示它是γ-分泌酶的重要活性位點［128］。PS1和PS2的錯義基因突變會特異性地改變γ-分泌酶對APP的剪切，導(dǎo)致Aβ42含量的升高從而加速淀粉樣斑塊的形成，最終導(dǎo)致家族性的AD［129］。因此，另一類治療AD藥物作用機制在于抑制γ-分泌酶，主要是早老素蛋白的活性，從而降低Aβ生成，防止或減緩淀粉樣斑塊的形成。但是，γ-分泌酶的底物并不限于APP，還包括在其他關(guān)鍵信號通路中對發(fā)育有重要作用的蛋白，比如Notch、ErbB4、E-鈣黏著蛋白、肝配蛋白-B2和CD44［130-131］，所以抑制γ-分泌酶的藥物會影響其他信號通路的正常生理功能，尤其是當這種影響無法通過其他通路得到補償?shù)臅r候。比如Notch是調(diào)控細胞增殖和分化關(guān)鍵信號通路的重要組分，其正常發(fā)育依賴于γ-分泌酶對它的剪切［132］。因此，抑制γ-分泌酶的藥物會降低Notch的活性，導(dǎo)致其產(chǎn)生多種嚴重不良反應(yīng)甚至患者死亡。其中，禮來公司的γ-分泌酶抑制劑Semagacestat由于導(dǎo)致患者罹患皮膚癌的概率上升、感染以及療效不足，甚至給藥組患者的認知功能發(fā)生惡化等原因，于2012年終止臨床試驗［133］。而未產(chǎn)生顯著不良反應(yīng)的藥物也未能有效緩解AD癥狀，比如氟比洛芬（R-flurbiprofen）由于未達到改善患者認知和日常生活能力的預(yù)期效果而終止于Ⅲ期臨床試驗。在γ-分泌酶抑制劑均以失敗告終之后，當前以γ-分泌酶為靶點的AD治療藥物主要集中在調(diào)整其功能，而非簡單地抑制其酶活性。比如當前處于Ⅱ期臨床試驗的γ-分泌酶調(diào)節(jié)劑EVP-0962的作用機制是在不影響γ-分泌酶對Notch正常剪切的情況下，通過改變它的剪切位點，使其水解產(chǎn)生Aβ38或其他更短的多肽，而非與AD相關(guān)的Aβ40，或Aβ42，從而達到抑制淀粉樣蛋白聚集的效果。同樣處于Ⅱ期臨床試驗的NIC5-15在不影響對Notch正常剪切的情況下，通過調(diào)節(jié)γ-分泌酶的功能降低Aβ的生成。但是，由于基于選擇性抑制γ-分泌酶產(chǎn)生Aβ42的兩種藥物的Ⅱ期臨床試驗尚未完成，因此，基于這一機制抑制Aβ聚集和淀粉樣斑塊形成的可行性仍有待證明。

3.2 抑制Aβ聚集

除了通過抑制Aβ的生成，還可以通過抑制Aβ的聚集而減少淀粉樣斑塊的形成。由于在老化大腦中，有生物活性的金屬離子濃度的升高會促進淀粉樣斑塊的形成以及具有神經(jīng)毒性的氧化反應(yīng)［132-133］。因此，一部分以抑制Aβ的聚集為作用機制的藥物靶點是金屬離子。比如，PBT2是一種金屬-蛋白衰減復(fù)合物，通過將銅鋅離子轉(zhuǎn)運到細胞內(nèi)，從而減少胞外離子濃度，干擾金屬與Aβ多肽之間的相互作用而防止Aβ聚集。盡管它被證明可以有效改善APP轉(zhuǎn)基因小鼠的突觸樹突棘密度和相關(guān)蛋白含量［134-136］，但是在一項Ⅱ期臨床試驗中，它未能顯示比安慰劑更顯著地降低Aβ聚集的效果，但進一步的數(shù)據(jù)仍有待分析和公布。另外，除了Aβ的生成增加，與對照組相比，晚發(fā)型AD患者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中Aβ42和Aβ40的清除速率都顯著降低［137］。這也導(dǎo)致了Aβ產(chǎn)生與清除的動態(tài)平衡被破壞，從而產(chǎn)生淀粉樣沉淀。因此，促進Aβ清除也是抑制淀粉樣斑塊形成的另一手段。

3.3 促進Aβ清除

體外證據(jù)表明，Aβ可以被多種水解酶降解，其中最受關(guān)注的兩種水解酶是胰島素降解酶（insulin-degrading enzyme，IDE）和腦啡肽酶。IDE是由神經(jīng)元分泌的鋅金屬蛋白酶，分布在細胞質(zhì)、細胞器膜和細胞表面，因此可以降解細胞膜內(nèi)和膜外的可溶性的Aβ單體，剪切產(chǎn)物無神經(jīng)毒性并且不易聚集形成斑塊［136-137］。腦啡肽酶是軸突與突觸膜錨定蛋白，它的催化部位朝向膜外。因此，主要剪切膜外的Aβ42，并且，它既可以剪切單體Aβ，也可以剪切Aβ寡聚體［139］。

此外，Aβ自身也是AD治療的一個主要藥物靶點。以Aβ為直接靶點的主動與被動免疫療法，主要針對產(chǎn)生神經(jīng)毒性的Aβ42。在既往的實驗中，免疫治療在小鼠及非人類靈長動物中都取得了較好的效果。比如，在1999年，Schenk等［140］首先發(fā)現(xiàn)對AD模型PDAPP轉(zhuǎn)基因小鼠在AD病理癥狀出現(xiàn)之前進行Aβ42免疫，可以防止其出現(xiàn)淀粉樣斑塊，而在AD晚期進行免疫，也可以顯著降低AD樣病理的程度及進展。隨后，在PDAPP小鼠中進行的被動免疫實驗也表明，外周注射Aβ抗體可以通過血腦屏障、減少Aβ聚積、加速Aβ降解［141］。此后，在多種AD模型小鼠中進行的實驗都表明，Aβ主動及被動免疫治療可以明顯減少Aβ聚集，改善認知障礙［142-146］。由于恒河猴、綠猴的大腦有與人類相似的年齡相關(guān)的Aβ聚集，因此，成為研究人AD發(fā)病機制及藥物作用的良好模型。在恒河猴和綠猴中進行的2項實驗也都表明，Aβ主動免疫疫苗可以顯著增加血漿中Aβ含量［147-148］。綠猴接種疫苗后，腦脊液中Aβx-40多肽含量顯著減少至64%，大腦中不溶性Aβx-42多肽含量顯著減少66%，額皮質(zhì)區(qū)也出現(xiàn)了具有Aβ42免疫活性的斑塊［148］。這些都表明，Aβ作為免疫靶點在AD治療上的前景。2000年，由伊蘭和惠氏公司主導(dǎo)的Aβ疫苗AN-1792及佐劑QS-21在英國進行了單劑量和多劑量的Ⅰ期臨床試驗。結(jié)果表明，有59%接受多劑量注射的受試者出現(xiàn)抗Aβ反應(yīng)，并且該藥耐受性良好，無不良反應(yīng)。然而，在后續(xù)涉及到300例中重度AD患者及72例健康受試者的Ⅱa期臨床試驗中，約有6%（18例）的患者在接種Aβ疫苗之后出現(xiàn)了腦膜炎［147-148］。研究發(fā)現(xiàn)，這一不良反應(yīng)與抗體反應(yīng)無關(guān)，主要是與細胞毒性T細胞的激活相關(guān)及自身免疫反應(yīng)相關(guān)［151-154］。更準確地說，輔助型T細胞1（T lymphocyte helper-1，Th1）是造成該不良反應(yīng)的主要原因［154］。在最大限度內(nèi)降低Th1的不良免疫反應(yīng)是主動免疫型Aβ疫苗必須要解決的問題。首先，在人類Aβ片段中，T細胞主要的免疫氨基酸位點是16-33［155］。已經(jīng)有實驗證明，通過使用較短的氨基端Aβ片段作為疫苗可以有效減少AD模型APP轉(zhuǎn)基因小鼠的Th1型不良反應(yīng)［156-158］。比如，目前處于Ⅱ期臨床試驗中的AFFiRiS AG公司的Affitope AD02就是模擬Aβ氨基端前6個氨基酸的合成多肽。它不含主要的T細胞相關(guān)的氨基酸位點，因此可以產(chǎn)生Aβ抗體而不引起Th1類免疫反應(yīng)。它的Ⅰ期、Ⅰb期以及Ⅱ期臨床試驗表明，試驗基本安全、耐受性良好、無腦膜炎病例出現(xiàn)，但是未達到主要和次要的療效判定指標。進一步的試驗仍在招募受試者。也有研究表明，在AN-1792的臨床試驗中使用的佐劑QS-21會造成Th1型不良反應(yīng)［151］，因此，通過采用其他佐劑避開Th1相關(guān)的不良反應(yīng)也是Aβ主動疫苗的研究方向之一。另外，通過改變給藥方式也是一種加強Aβ疫苗療效的方法。比如，使用鼻腔給藥代替靜脈注射Aβ疫苗可以增強表位特異性的Aβ抗體產(chǎn)生的效率［159］。此外，采用被動免疫方法直接注射Aβ抗體避開T細胞相關(guān)的自身免疫反應(yīng)也是目前Aβ疫苗的研究方向。目前處于臨床試驗中的14個Aβ疫苗中有11個都屬于被動免疫療法。比如，中外制藥、霍夫曼羅氏集團的gantenerumab以及禮來公司的solanezumab都已經(jīng)處于Ⅲ期臨床試驗。gantenerumab是人類免疫γ球蛋白1（immune γ globulin 1，IgG1）抗體，可以結(jié)合Aβ淀粉樣斑塊。體外實驗表明，gantenerumab可以激活人類小膠質(zhì)細胞的吞噬作用清除AD患者腦內(nèi)的Aβ，還可以中和Aβ42寡聚體造成的大鼠的LTP損傷［160］。目前已經(jīng)結(jié)束的Ⅰ期臨床試驗結(jié)果證明，其基本安全且耐受性良好。然而，在200 mg的高劑量組的6例患者中，有2例病灶區(qū)出現(xiàn)了短暫的炎癥反應(yīng)和血管性水腫，說明Aβ相關(guān)的影像學異常在后續(xù)的試驗中值得注意。2014年12月，羅氏宣布基于期間無效分析數(shù)據(jù)，gantenerumab的一項Ⅱ/Ⅲ期臨床試驗被終止。因為未有不良反應(yīng)的進一步報道，這項試驗的終止很有可能是因為gantenerumab療效不足或脫靶效應(yīng)。目前，尚有另一項針對中度AD患者的gantenerumab的Ⅲ期臨床試驗仍在進行中。然而鑒于其之前由于無效分析而終止的試驗，此項Ⅲ期臨床試驗的前景也不容樂觀。由于gantenerumab主要是針對已形成的淀粉樣斑塊，此時，即使gantenerumab可以減少斑塊數(shù)量，可是已經(jīng)無法逆轉(zhuǎn)Aβ的神經(jīng)毒性已經(jīng)造成神經(jīng)元損傷。但是，禮來公司開發(fā)的solanezumab也是人類IgG1抗體，它可以識別可溶性Aβ。Ⅰ和Ⅱ期臨床試驗證明其基本安全，耐受性良好，未出現(xiàn)炎癥反應(yīng)、微出血和血管性水腫等嚴重不良反應(yīng)。雖然，Ⅱ期臨床試驗表明，solanezumab對血漿及腦脊液中的Aβ水平的增強效果是劑量依賴的。但是，在2012年，2項Ⅲ期臨床試驗結(jié)果表明，與安慰劑相比，solanezumab對認知功能沒有改善，然而它減少了輕度AD患者的認知能力的損傷。針對這一結(jié)果，2013年7月，禮來公司開始了針對輕度AD患者的Ⅲ期臨床試驗，該試驗將于2016年12月結(jié)束。目前，顯性遺傳AD互助組織（Dominantly Inherited Alzheimer Network，DIAN）開展了為期5年、聯(lián)合應(yīng)用gantenerumab與solanezumab預(yù)防常染色體顯性突變的遺傳性AD的Ⅱ/Ⅲ期臨床試驗。因此，目前雖然沒有強有力的證據(jù)表明Aβ疫苗可以治療AD，但是臨床試驗結(jié)果表明，在出現(xiàn)明顯病理特征之后接種Aβ疫苗可能無效，而在出現(xiàn)輕微癥狀甚至之前，接種疫苗可以在一定程度上改善認知。這可能是由于在AD早期，可溶性Aβ已經(jīng)開始造成神經(jīng)毒性，而當出現(xiàn)典型病理特征，如淀粉樣斑塊及神經(jīng)元死亡之后，再接種疫苗，已經(jīng)無法逆轉(zhuǎn)這種情況了，因此，gantenerumab與solanezumab的臨床試驗表明，它們無法改善中度AD患者的認知。以Aβ為靶點治療Aβ相關(guān)臨床藥物研究見表3。

續(xù)表3

4 炎癥假說

如前所述，目前以Aβ和tau這兩種蛋白為直接靶點的AD治療藥物尚無一種通過臨床試驗。事實上，AD的發(fā)病機制非常復(fù)雜，除了Aβ和tau蛋白直接導(dǎo)致的標志性病理變化外，尚存在其他重要機制。炎癥反應(yīng)是機體免疫系統(tǒng)對有害刺激如病原體、死亡細胞、創(chuàng)傷等產(chǎn)生的保護性生理應(yīng)答，涉及非常廣泛的細胞、分子機制，形成復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。神經(jīng)炎癥反應(yīng)在清除腦內(nèi)殘骸、應(yīng)答病原體入侵等發(fā)揮重要作用，但如果炎癥反應(yīng)失控或長期存在，將會對大腦產(chǎn)生損害，這種情況在神經(jīng)退行性疾病中同樣存在［159-160］。包括本實驗室在內(nèi)的大量研究工作顯示，AD腦中膠質(zhì)細胞被激活，大量的免疫補體蛋白和免疫細胞因子等被釋放［163-168］。因此AD發(fā)病機制的炎癥假說也日益受到關(guān)注［167-168］。

4.1 不同細胞的參與

4.1.1 小膠質(zhì)細胞

小膠質(zhì)細胞占大腦細胞數(shù)目的10%～15%［171］，能清除腦內(nèi)死亡的神經(jīng)元和入侵的感染源等［172］。AD患者和AD模型小鼠中均發(fā)現(xiàn)小膠質(zhì)細胞激活且聚集于Aβ斑塊周圍［173］，而關(guān)于小膠質(zhì)細胞激活是促進或抑制AD發(fā)生發(fā)展尚存在爭議，這兩種相反的作用取決于疾病所處的狀態(tài)和受影響的腦區(qū)［174］。

一方面，激活的小膠質(zhì)細胞聚集于Aβ斑塊周圍就已經(jīng)表明小膠質(zhì)細胞嘗試通過噬菌作用清除Aβ斑塊［175］，盡管實驗證實小膠質(zhì)細胞并不能有效降解其內(nèi)吞的Aβ［176-178］。而且小膠質(zhì)細胞可能通過釋放胰島素降解酶清除Aβ［179-181］。髓樣細胞表達的2型觸發(fā)受體（triggering receptor expressed on myeloid cells 2，TREM2）是一種表達于小膠質(zhì)細胞等髓樣細胞表面的受體蛋白［182］，最近2篇報道關(guān)于TREM2敲除對AD模型小鼠癥狀的影響雖截然相反，但均發(fā)現(xiàn)Aβ斑塊周圍激活的小膠質(zhì)細胞數(shù)目減少［183-184］。Wang等［183］的報道進一步說明TREM2的R47H位點突變能減弱TREM2識別與Aβ相互作用的帶負電的脂質(zhì)體的能力，進而損傷小膠質(zhì)細胞對Aβ聚集的響應(yīng)，破壞其抑制神經(jīng)退化的能力，這也為TREM2的R47H突變使AD患病風險增加［185-187］提供了可能的解釋。最近一項非常有趣的研究報道了超聲能清除AD轉(zhuǎn)基因模型APP23小鼠腦內(nèi)Aβ斑塊并恢復(fù)小鼠的記憶能力，免疫組化分析顯示，小膠質(zhì)細胞被激活且內(nèi)吞Aβ增加［188］。以上結(jié)果均顯示，小膠質(zhì)細胞激活在逆轉(zhuǎn)AD病理病癥中發(fā)揮積極的作用。

另一方面，年老的AD轉(zhuǎn)基因模型APP/PS1小鼠腦內(nèi)小膠質(zhì)細胞清除Aβ的能力下降［189］；Krabbe等［190］報道了AD模型小鼠中小膠質(zhì)細胞的噬菌活性等功能被嚴重損害的程度與Aβ斑塊正相關(guān)，利用Aβ免疫減少斑塊，能恢復(fù)小膠質(zhì)細胞的噬菌能力。小范圍（共37名被試，其中13人為AD患者）的正電子放射斷層成像監(jiān)測顯示，小膠質(zhì)細胞激活程度與認知能力呈負相關(guān)［191］。而CX3CR1，一種小膠質(zhì)細胞特異性表達的、介導(dǎo)神經(jīng)元-小膠質(zhì)細胞通訊的趨化因子受體被敲除后，能阻止AD模型小鼠的神經(jīng)元丟失［192］，此外，Aβ聚積及其周圍被激活的小膠質(zhì)細胞數(shù)目均有所減少［193］，這可能是由于CX3CR1敲除改變了神經(jīng)元與小膠質(zhì)細胞之間的通訊，從而影響了小膠質(zhì)細胞的激活與吞噬能力。

目前正在進行的以小膠質(zhì)細胞為靶點的臨床試驗主要有3項：CHF 5074（臨床Ⅱ期）、GC 021109（臨床Ⅰ期）和沙格司亭（臨床Ⅱ期），其共同機制均為激活小膠質(zhì)細胞，增強其噬菌能力，進而清除Aβ斑塊，雖然對于CHF 5074而言，尚存在其他可能作用機制，如恢復(fù)神經(jīng)發(fā)生、調(diào)節(jié)突觸可塑性［194］等。

4.1.2 星形膠質(zhì)細胞

星形膠質(zhì)細胞是腦內(nèi)重要的神經(jīng)支持細胞，能分泌回收神經(jīng)遞質(zhì)［195］、維持胞外介質(zhì)離子平衡［196］、調(diào)節(jié)能量代謝等［195-196］。同小膠質(zhì)細胞一樣，在AD患者腦內(nèi)［162］和AD模型小鼠腦內(nèi)［199］均發(fā)現(xiàn)星形膠質(zhì)細胞激活，其作用也呈現(xiàn)出兩面性。一方面，激活的星形膠質(zhì)細胞有利于清除Aβ和保護神經(jīng)元［198-199］。AD轉(zhuǎn)基因模型APP/PS1小鼠敲除星形膠質(zhì)細胞激活所必需的兩種蛋白——膠質(zhì)細胞原纖維酸性蛋白（glial fibrillary acid protein，GFAP）和波形纖維蛋白（vimentin，Vim），導(dǎo)致Aβ斑塊增加［202］。最新的研究報道表明，星形膠質(zhì)細胞和神經(jīng)元共培養(yǎng)能保護神經(jīng)元免受Aβ毒性損害［203］。而另一方面，激活的星形膠質(zhì)細胞也被證實具有神經(jīng)毒性作用。如激活的星形膠質(zhì)細胞能通過釋放抑制性神經(jīng)遞質(zhì)GABA，進而損傷AD模型鼠的學習記憶能力［204］。而在尚未出現(xiàn)嚴重Aβ病理的7到8月齡APP/PS1小鼠海馬中雙側(cè)注射抑制星形膠質(zhì)細胞細胞激活的慢病毒，發(fā)現(xiàn)Aβ減少，突觸可塑性和認知能力均增強［205］。

4.1.3 神經(jīng)元

以往觀點認為神經(jīng)元不參與神經(jīng)炎癥反應(yīng)，但越來越多的證據(jù)表明，神經(jīng)元自身能分泌一些炎癥調(diào)節(jié)因子，也就是“神經(jīng)元免疫或補體系統(tǒng)”（neuronal immune or complement system），如免疫補體系統(tǒng)的全套因子［206］。細胞實驗證實，Aβ能激活神經(jīng)元補體系統(tǒng)，產(chǎn)生攻膜復(fù)合體（membrane attack complex，MAC）攻擊細胞，如果神經(jīng)元缺乏內(nèi)源性補體調(diào)節(jié)因子CD59，將加劇神經(jīng)元死亡［207］。而AD患者腦內(nèi)發(fā)現(xiàn)補體因子mRNA較正常對照組明顯增高［208］，CD59蛋白水平明顯降低［165］。其他一些炎癥因子如環(huán)氧合酶和巨噬細胞集落刺激因子等在AD患者神經(jīng)元中的表達均有升高［207-208］。

此外，有人提出“神經(jīng)元致神經(jīng)炎癥”（neurogenic neuroinflammation）概念，以此來描述機體響應(yīng)過度的神經(jīng)元活動所產(chǎn)生的免疫應(yīng)答［211］，但尚不清楚這種由神經(jīng)元活動導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)在AD中的作用。

4.2 分子調(diào)節(jié)因子

有許多細胞因子參與了神經(jīng)炎癥反應(yīng)，以往將炎癥相關(guān)因子簡單分為抗/促炎因子，但正如Wyss-Coray［212］指出的，抗/促炎的概念僅適用于描述特定時間細胞或蛋白的作用，因為一些細胞因子除了參與炎癥反應(yīng)外尚有其他功能，如腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）除了能促進炎癥反應(yīng)，還能調(diào)節(jié)突觸遞質(zhì)傳遞［213］。再如TGF-β1在免疫應(yīng)答前后對炎癥反應(yīng)的作用是相反的［214］。

TNFα是一種與全身免疫相關(guān)的細胞因子，具有廣譜生物活性，在許多免疫相關(guān)疾病中起關(guān)鍵作用，且被廣泛認為是一類抗炎和免疫抑制藥物分子作用的靶點，其抑制劑對自身免疫性疾病的藥理作用已廣為人知［213-214］。我們發(fā)現(xiàn)，TNFα及其Ⅰ型受體（TNFRⅠ）在AD腦中表達較正常對照組顯著升高，且TNFRⅠ表達水平升高伴隨神經(jīng)炎癥的出現(xiàn)發(fā)生在神經(jīng)元死亡之前數(shù)年，而TNFRⅡ表達卻顯著降低［217］。

TNFα的2種受體在腦內(nèi)細胞中差異性表達，其中TNFRⅠ在神經(jīng)元表達較多，而TNFRⅡ在膠質(zhì)細胞尤其是星形膠質(zhì)細胞表達較豐富，兩者功能也截然相反，TNFRⅠ含一個能激NFκB信號通路并導(dǎo)致細胞凋亡的胞內(nèi)區(qū)域——死亡結(jié)構(gòu)域（death domain，DD）［218］，一旦TNFRⅠ與其配體結(jié)合，DD就會啟動凋亡相關(guān)信號通路引起細胞死亡。在AD中，腦內(nèi)激活的膠質(zhì)細胞分泌TNFα，活化TNFRⅠ，導(dǎo)致神經(jīng)元死亡［219］。而TNFRⅡ的分子不含DD［220］，TNFRⅡ基因敲除導(dǎo)致神經(jīng)元更容易死亡和提早出現(xiàn)AD樣病理［166-221］，表明TNFRⅡ在神經(jīng)元存活中起營養(yǎng)或保護作用，盡管其具體作用機制尚不清楚。

我們猜測神經(jīng)系統(tǒng)中的2種TNFR通過腦內(nèi)不同的細胞以及不同的信號傳導(dǎo)通路保持腦內(nèi)神經(jīng)-免疫調(diào)節(jié)的平衡，而這種平衡被打破可能是AD腦內(nèi)出現(xiàn)免疫炎癥和突觸變性，直至神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能異常的原因之一。因此，闡明TNFR介導(dǎo)的AD腦內(nèi)分子、細胞間調(diào)控機制將有助于尋找新的AD治療靶點［220］。

Birch等［222］總結(jié)了關(guān)于調(diào)控炎癥因子對AD模型小鼠的AD病理癥狀的影響。表4列出了最近的、在Birch綜述中未述及的幾項關(guān)于炎癥因子的研究。

4.3 補體系統(tǒng)

補體系統(tǒng)是先天性免疫組成部分，在機體免疫應(yīng)答中起重要作用，如清除入侵病原、凋亡細胞和組織細胞殘骸等［231-232］。如圖3所示，補體系統(tǒng)的激活有3條途徑：經(jīng)典途徑、凝集素途徑和替代途徑，且以C3為中心，最終產(chǎn)生C5b-9復(fù)合體，或稱MAC。MAC對細胞膜有致孔作用，能導(dǎo)致細胞裂解死亡［234］。但是，補體系統(tǒng)異常激活能加劇炎癥反應(yīng)，產(chǎn)生細胞死亡等破壞性作用，且與多種人類疾病相關(guān)［235］。關(guān)于補體系統(tǒng)在AD中的作用，近來的綜述文獻已有較好的總結(jié)［165，204，235-236］。補體系統(tǒng)在神經(jīng)退行性疾病中有雙重作用，它可以清除神經(jīng)系統(tǒng)中的有害物質(zhì)，比如Aβ與tau蛋白，從而促進細胞再生；也會產(chǎn)生炎癥導(dǎo)致組織損傷。其正常功能的發(fā)揮依賴于各組分之間的相互作用的平衡，這與中華文化的“陰陽互補”觀念很相似，“complement”正是“互補”之意（圖4）。而這種平衡被打破在AD發(fā)病發(fā)展中可能起重要作用［206］。

近來關(guān)于AD中補體系統(tǒng)的研究取得一些新的進展。如Lian等［168］報道了NF-κB通過激活星形膠質(zhì)細胞釋放C3，作用于神經(jīng)元上的C3a受體，損傷神經(jīng)元形態(tài)和功能；而抑制C3a受體可改善AD模型小鼠的認知障礙，暗示神經(jīng)元上的C3a受體可能成為AD治療的新靶點。

4.4 臨床研究

尚無基于炎癥假說的AD臨床試驗成功實例，正在進行的有近10項（表5），而宣告失敗的已有數(shù)十項，其中有5項是非甾體類抗炎藥（nonsteroidalantiinflammatory drugs，NSAID），分別是氟比洛芬（flurbiprofen）、布洛芬（ibuprofen）、羅非昔布（rofecoxib）、萘普生（naproxen）和塞來昔布（celecoxid）。NSAID被認為可抑制環(huán)加氧酶2（cyclo-oxygenase-2，COX-2）的活動性，減少前列腺素的合成，進而減輕炎癥反應(yīng)。

表4 與AD發(fā)病機制相關(guān)的炎癥因子

圖3 補體系統(tǒng)激活通路[235].

圖4 補體系統(tǒng)在AD中的陰陽作用[206].

流行病學的研究結(jié)果顯示，長期服用NSAID治療炎癥能降低AD患者風險或保護認知［238-240］，研究人員開始對用NSAID治療AD產(chǎn)生興趣，也因此有了不同NSAID如布洛芬、萘普生和羅非昔布等用于AD的臨床試驗研究。AD模型細胞和動物實驗也證實，某些NSAID能減少Aβ［240-241］。

羅非昔布是美國默克公司制造、出售的一種NSAID，由美國FDA于1999年5月20日批準上市。默克公司對羅非昔布開展了3次AD臨床試驗，均以失敗告終。在2000年和2001年，第1項在351名輕度至重度AD患者中開展的臨床試驗發(fā)現(xiàn)，與安慰劑組相比，羅非昔布給藥組未能延緩AD患者的認知衰退。在2004年，默克科研人員公布了第2項臨床試驗報告，此次試驗有692名為50歲以上的輕度至中度AD的患者參加，最終有70%完成了為期12個月的試驗，而且羅非昔布對認知衰退等臨床癥狀均無任何改善。同年9月，默克公司宣布，考慮到羅非昔布可能導(dǎo)致嚴重的心血管損傷進而引發(fā)心臟病或卒中，決定從市場上撤回羅非昔布。第3項旨在檢測羅非昔布能否延緩AD發(fā)病的臨床試驗選取了725名輕度認知障礙作為受試者，結(jié)果也失敗了。

另外2個失敗的NSAID——萘普生和塞來昔布均進行了2次臨床試驗（與塞來昔布不同的是，萘普生能抑制COX-1和COX-2，但它們的抗炎機制與其他NSAID一樣，都是抑制前列腺素的合成），其中一次是同時進行的，即AD抗炎預(yù)防試驗（Alzheimer Disease Anti-Inflammatory Prevention Trial，ADAPT），旨在確定這兩種藥能否延緩AD發(fā)病或老年相關(guān)的認知衰退。此項臨床試驗由美國國立老年研究所（National Institute on Aging，NIA）資助，招募了2625名70歲以上、父母或兄弟姐妹患有AD或其他老年性癡呆的被試者，于2001年開始，擬進行5～7年。試驗僅開展1年即受到公眾關(guān)于這兩種藥物的臨床試驗依據(jù)不足的質(zhì)疑并被建議暫停。試驗進行到2004年，默克公司宣布將另一類NSAID藥物——羅非昔布撤出市場；NIA隨即終止了萘普生和塞來昔布的ADAPT試驗，稱萘普生增加了心血管不良反應(yīng)。而基于有效的試驗數(shù)據(jù)分析，萘普生和塞來昔布均未能延緩癡呆發(fā)生和認知衰退，其中萘普生甚至能輕微地加速認知衰退。而2000年和2001年進行的關(guān)于萘普生治療AD的臨床試驗未發(fā)現(xiàn)其有助于延緩認知衰退。但是，2000和2005年，在美國加利福尼亞大學洛杉磯分校進行的臨床試驗表明，塞來昔布也許能改善伴有老年相關(guān)記憶衰退人群的認知能力、增加局部腦代謝。但是此次試驗只有88名受試者，均值年齡為58.7歲，且僅僅是自報有輕度記憶障礙但記憶能力測試分數(shù)正常［243］。

表5 靶向炎癥因子治療AD相關(guān)藥物臨床研究[51-52]

雖然基于炎癥假說的AD治療藥物已有諸多失敗案例，但現(xiàn)在仍在進行中的臨床試驗也帶來一線希望，如CereSpir?和Chiesi Pharmaceuticals共同開發(fā)的CH5074在Ⅱ期臨床試驗中顯示，其能減少受試者腦脊液中炎癥因子CD40和TNF-α的濃度，且能改善攜帶ApoE4基因受試者的行為能力。而健贊和賽諾菲開發(fā)的沙格司亭，是一種合成的粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子（granulocyte-macrophage colony-stimulating factor，GM-CSF）糖蛋白，已被美國FDA批準用于骨髓移植后新生單核粒細胞和巨噬細胞等，而用于AD臨床試驗的依據(jù)是其可能增加小膠質(zhì)細胞等吞噬Aβ的能力并激活其他神經(jīng)保護性的先天性免疫應(yīng)答。GM-CSF能減輕AD模型小鼠的淀粉樣病理改變，增加小膠質(zhì)細胞數(shù)目，改善認知［244］。2013年，NIA獎勵支持了沙格司亭的一項Ⅱ期臨床試驗。另外，本實驗室發(fā)現(xiàn)，對AD模型APP23小鼠長期使用小分子抗炎藥沙利度胺可以顯著降低其大腦中的BACE1酶活性，減輕Aβ病理改變［245］。目前，由Celgene公司主導(dǎo)的沙利度胺的臨床試驗處于Ⅱ/Ⅲ期。此項為期24周的臨床試驗將涉及到20例受試者，旨在研究沙利度胺是否可以顯著降低輕度及中度AD患者血漿及腦脊液中AD相關(guān)的生物標志物的含量。

5 結(jié)語

迄今為止，雖然已經(jīng)有大量的AD藥物臨床試驗以失敗告終，同時已經(jīng)被批準用于臨床的藥物的療效難以令人滿意，但是，AD研究專業(yè)論壇Alzforum數(shù)據(jù)庫中的資料顯示，目前尚處于臨床試驗中的AD藥物有82個，其中處于Ⅲ期及Ⅳ期臨床試驗的藥物達18種。比如，默克公司的MK-8931，它作為BACE1抑制劑已經(jīng)進入Ⅲ期臨床試驗，前期試驗被證明可以安全有效地減少患者腦脊液中高達90%的Aβ。這些都為AD的臨床治療留下了希望。

目前AD藥物研發(fā)領(lǐng)域的困境主要是由于以下3個原因：①藥物缺乏臨床應(yīng)用指標，比如難以通過血腦屏障，不良反應(yīng)，易產(chǎn)生抗性等；②由于AD復(fù)雜的病理機制和臨床表現(xiàn)，目前沒有合適的動物研究模型；③現(xiàn)有假說，很多關(guān)鍵機制都未被完全揭示。

盡管AD的發(fā)病機制被大致分為4大假說，但是實際上，它們之間存在多種形式的相互作用，這進一步加大了AD的復(fù)雜性。比如，星形膠質(zhì)細胞分泌GABA遞質(zhì)損傷AD模型小鼠的學習記憶能力［204］，這表明了神經(jīng)系統(tǒng)與免疫系統(tǒng)的相互作用。值得注意的是，本實驗室發(fā)現(xiàn)，可以改善Aβ病理的小分子抗炎藥沙利度胺是通過抑制BACE1活性減少Aβ生成［245］，這表明在Aβ假說中，免疫系統(tǒng)除了參與Aβ的清除，也調(diào)控Aβ的生成。又比如，抑制GSK-3調(diào)節(jié)的磷酸化可以抑制γ-分泌酶調(diào)控的Aβ生成，同時抑制tau的過度磷酸化［246］，這說明Aβ與tau的磷酸化之間存在相互影響，抑制GSK-3可能可以同時緩解淀粉樣斑塊和神經(jīng)元纖維纏結(jié)?？傊?，AD的病因可能不是單一機制造成的。因此，尋找安全有效的AD治療方案可能需要綜合神經(jīng)元保護假說、tau假說、Aβ假說以及炎癥假說。另外，目前用于AD研究的動物模型大多是針對單一假說構(gòu)建的轉(zhuǎn)基因小鼠，它們的病理成分較為單一。根據(jù)Alzforum數(shù)據(jù)庫中的資料，當前主要的AD轉(zhuǎn)基因小鼠模型有113個，其中只有24個有多個基因的改變，并且這24種模型小鼠中的大多數(shù)是通過改變編碼APP及γ-分泌酶的基因構(gòu)建的。因此，它們都只能較好地反映Aβ假說相關(guān)的病理改變。所以，即使不考慮小鼠與人類之間的物種差異，當前已建立的AD動物模型也不夠理想。好的動物模型的建立將加速AD病理機制的研究，是解答以下關(guān)鍵問題的基礎(chǔ)。比如，Aβ多肽多聚體及tau蛋白是如何被錯誤折疊而產(chǎn)生異常聚集的，它們是通過怎樣的信號通路在大腦中擴散并影響認知的，在這一過程中，免疫系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)又起著什么樣的作用。以及除了經(jīng)典的四大假說之外，其他因素對AD發(fā)病和病程的影響，比如目前為止發(fā)現(xiàn)的晚發(fā)型AD的最大基因風險因子APOE4［247］、生物能應(yīng)激、腦外傷和生活習慣等，都在AD的發(fā)病過程中起作用。雖然老年或是衰老是AD的最大危險因素，但這種“老化”、“衰老”開始的時間究竟是生物學上的“老年”或者“中年”，還是實際上“青年”、“少年”就已經(jīng)開始發(fā)生了。這將是一個不可忽視的重要課題。

隨著科技發(fā)展，以上限制AD機制研究及藥物研發(fā)的桎梏都有可能被打破。比如，高通量篩選大大提高了尋找新型藥物的效率；CRISPR/Cas等新型基因編輯技術(shù)的興起大大加速了轉(zhuǎn)基因小鼠的構(gòu)建效率，這將有利于建立能較好反映AD患者病理情況的AD模型小鼠的構(gòu)建。同時，越來越多新的技術(shù)手段被用于AD早期診斷與后期干預(yù)。比如，雖然到目前為止，并沒有針對腦部病變的生物標志物可以用來準確地進行AD早期診斷［51］，但是隨著在體腦部成像技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合生物標志物有可能早期診斷AD。另外，利用掃描超聲短暫打開血腦屏障可以顯著降低AD模型小鼠大腦中Aβ的含量［188］。這些為AD的臨床治療帶來了新的希望。

致謝：感謝中國科學技術(shù)大學生命科學學院薛天教授、劉強教授和張智教授給予的鼓勵和建議。

［1］Prince M,Albanese E,Guerchet M,Prina M. The global observatory for ageing and dementia care［EB/OL］.［2015-03-01］.http://www.alz.co. uk/research/WorldAlzheimerReport2014.pdf

［2］Wimo A,Prince M.The global economic impact of dementia［EB/OL］.［2015-03-01］.http://www. alz.co.uk/research/files/WorldAlzheimerReport 2010.pdf

［3］Barnes DE,Yaffe K.The projected effect of risk factor reduction on Alzheimer's disease prevalence［J］.Lancet Neurol,2011,10（9）:819-828.

［4］Rosendorff C,Beeri MS,Silverman JM.Cardiovascular risk factors for Alzheimer's disease［J］.Am J Geriatr Cardiol,2007,16（3）:143-149.

［5］Sharp ES,Gatz M.Relationship between education and dementia:an updated systematic review［J］.Alzheimer Dis Assoc Disord,2011,25（4）: 289-304.

［6］Van Den Heuvel C,Thornton E,Vink R.Traumatic brain injury and Alzheimer's disease:a review［J］.Prog Brain Res,2007,161:303-316.

［7］Glenner GG,Wong CW.Alzheimer's disease and Down's syndrome:sharing of a unique cerebrovascular amyloid fibril protein［J］.Biochem Biophys Res Commun,1984,122（3）: 1131-1135.

［8］Masters CL,Simms G,Weinman NA,Multhaup G, McDonald BL,Beyreuther K.Amyloid plaque core protein in Alzheimer disease and Down syn-drome［J］.Proc Natl Acad Sci USA,1985,82（12）:4245-4259.

［9］Lee VM,Goedert M,Trojanowski JQ.Neurodegenerative tauopathies［J］.Annu Rev Neurosci, 2001,24:1121-1159.

［10］Latta CH,Brothers HM,Wilcock DM.Neuroinflammation in Alzheimer's disease;A source of heterogeneity and target for personalized therapy［J］.Neuroscience,2014,5,S0306-4522.

［11］Smith MA,Perry G,Richey PL,Sayre LM, Anderson VE,Beal MF,et al.Oxidative damage in Alzheimer's［J］.Nature,1996,382（6587）: 120-121.

［12］Mucke L,Selkoe DJ.Neurotoxicity of amyloid βprotein:synaptic and network dysfunction［J］.Cold Spring Harb Perspect Med,2012,2（7）: a006338.

［13］Gómez-Isla T,Price JL,McKeel DW Jr,Morris JC, Growdon JH,Hyman BT.Profound loss of layer II entorhinal cortex neurons occurs in very mild Alzheimer's disease［J］.J Neurosci,1996,16（14）:4491-4500.

［14］Sisodia SS.Alzheimer's disease:perspectives for the new millennium［J］.J Clin Invest,1999, 104（9）:1169-1170.

［15］Tosun D,Joshi S,Weiner MW.Neuroimaging predictors of brain amyloidosis in mild cognitive impairment［J］.Ann Neurol,2013,74:188-198.

［16］Selkoe DJ.Alzheimer's disease is a synaptic failure［J］.Science,2002,298（5594）:789-791.

［17］Spires-Jones T,Knafo S.Spines,plasticity,and cognition in Alzheimer's model mice［J］.Neural Plast,2012,2012:319836.

［18］Walsh DM,Klyubin I,Fadeeva JV,Cullen WK, Anwyl R,Wolfe MS,et al.Naturally secreted oligomers of amyloid beta protein potently inhibit hippocampal long-term potentiationin vivo［J］.Nature,2002,416（6880）:535-539.

［19］Levey AI,Kitt CA,Simonds WF,Price DL, Brann MR.Identification and localization of muscarinic acetylcholine receptor proteins in brain with subtype-specific antibodies［J］.J Neurosci, 1991,11（10）:3218-3226.

［20］Gu Z,Zhong P,Yan Z.Activation of muscarinic receptors inhibits beta-amyloid peptide-induced signaling in cortical slices［J］.J Biol Chem, 2003,278（19）:17546-17556.

［21］FisherA,PittelZ,HaringR,Bar-NerN, Kliger-Spatz M,Natan N,et al.M1 muscarinic agonists can modulate some of the hallmarks in Alzheimer's disease:implications in future therapy［J］.J Mol Neurosci,2003,20（3）:349-356.

［22］Caccamo A,Oddo S,Billings LM,Green KN, Martinez-Coria H,Fisher Aet al.M1 receptors play a central role in modulating AD-like pathology in transgenic mice［J］.Neuron,2006,49（5）: 671-682.

［23］Caccamo A,Fisher A,LaFerla FM.M1 agonists as a potential disease-modifying therapy for Alzheimer'sdisease［J］.CurrAlzheimerRes, 2009,6（2）:112-117.

［24］Rogers SL,Farlow MR,Doody RS,Mohs R, Friedhoff LT.A 24-week,double-blind,placebocontrolled trial of donepezil in patients with Alzheimer's disease.Donepezil Study Group［J］.Neurology,1998,50（1）:136-145.

［25］Seltzer B,Zolnouni P,Nunez M,Goldman R, Kumar D,Ieni J,et al.Efficacy of donepezil in early-stage Alzheimer disease:a randomized placebo-controlled trial［J］.Arch Neurol,2004, 61（12）:1852-1856.

［26］Johannsen P,Salmon E,Hampel H,Xu Y, Richardson S,Qvitzau S,et al.Assessing therapeutic efficacy in a progressive disease:a study of donepezil in Alzheimer's disease［J］.CNS Drugs,2006,20（4）:311-325.

［27］Winblad B,Wimo A,Engedal K,Soininen H, Verhey F,Waldemar G,et al.3-year study of donepezil therapy in Alzheimer's disease:effects of early and continuous therapy［J］.Dement Geriatr Cogn Disord,2006,21（5-6）:353-363.

［28］PetersenRC,ThomasRG,GrundmanM, Bennett D,Doody R,Ferris S,et al.Vitamin E and donepezil for the treatment of mild cognitive impairment［J］.N Engl J Med,2005,352（23）: 2379-2388.

［29］Wilcock G,Howe I,Coles H,Lilienfeld S,Truyen L, Zhu Y,et al.A long-term comparison of galantamine and donepezil in the treatment of Alzheimer's disease［J］.Drugs Aging,2003,20（10）: 777-789.

［30］Bullock R,Touchon J,Bergman H,Gambina G, He Y,Rapatz G,et al.Rivastigmine and donepezil treatment in moderate to moderately-severe Alzheimer's disease over a 2-year period［J］.Curr Med Res Opin,2005,21（8）:1317-1327.

［31］Cummings J,Lefèvre G,Small G,Appel-Dingemanse S.Pharmacokinetic rationale for the rivastigmine patch［J］.Neurology，2007,69（4 Suppl 1）:S10-S13.

［32］Erkinjuntti T,Skoog I,Lane R,Andrews C.Potential long-term effects of rivastigmine on disease progression may be linked to drug effects on vascular changes in Alzheimer brains［J］.Int J Clin Pract,2003,57（9）:756-760.

［33］Farlow MR,Doraiswamy PM,Meng X,Cooke K, Somogyi M.The effect of vascular risk factors on the efficacy of rivastigmine patch and capsule treatment in Alzheimer's disease［J］.Dement Geriatr Cogn Dis Extra,2011,1（1）:150-162.

［34］Birks J,McGuinness B,Craig D.Rivastigmine for vascular cognitive impairment［J］.Cochrane Database Syst Rev,2013,5:CD004744.

［35］Nava-Mesa MO,Jiménez-Díaz L,Yajeya J, Navarro-Lopez JD.GABAergic neurotransmission and new strategies of neuromodulation to compensate synaptic dysfunction in early stages of Alzheimer's disease［J］.Front Cell Neurosci, 2014,8:167.

［36］Reisberg B,Doody R,St?ffler A,Schmitt F, Ferris S,M?bius HJ.Memantine in moderate-tosevere Alzheimer's disease［J］.N Engl J Med, 2003,348（14）:1333-1341.

［37］Reisberg B,Doody R,St?ffler A,Schmitt F,Ferris S,M?bius HJ.A 24-week open-label extension study of memantine in moderate to severe Alzheimer disease［J］.Arch Neurol,2006,63（1）:49-54.

［38］DoodyRS,TariotPN,PfeifferE,OlinJT, Graham SM.Meta-analysis of six-month memantine trials in Alzheimer's disease［J］.Alzheimers Dement,2007,3（1）:7-17.

［39］SchneiderLS,DagermanKS,HigginsJP, McShane R.Lack of evidence for the efficacy of memantine in mild Alzheimer disease［J］.Arch Neurol,2011,68（8）:991-998.

［40］Atri A.Effective pharmacological management of Alzheimer's disease［J］.Am J Manag Care, 2011,17:S346-355.

［41］Johnson JW,Kotermanski SE.Mechanism of action of memantine［J］.Curr Opin Pharmacol, 2006,6（1）:61-67.

［42］Giannakopoulos P,K?vari E,Gold G,von Gunten A,Hof PR,Bouras C.Pathological substrates of cognitive decline in Alzheimer's disease［J］.Front Neurol Neurosci,2009,24:20-29.

［43］Rissman RA,De Blas AL,Armstrong DM.GABA（A）receptors in aging and Alzheimer's disease［J］.J Neurochem,2007,103（4）:1285-1292.

［44］Canas PM,Sim?es AP,Rodrigues RJ,Cunha RA. Predominant loss of glutamatergic terminal markers in a β-amyloid peptide model of Alzheimer's disease［J］.Neuropharmacology,2014,76:51-56.

［45］Somogyi P,Klausberger T.Defined types of cortical interneurone structure space and spike timing in the hippocampus［J］.J Physiol,2005, 562（Pt 1）:9-26.

［46］Gong N,Li Y,Cai GQ,Niu RF,Fang Q,Wu K,et al.GABA transporter-1 activity modulates hippocampal theta oscillation and theta burst stimulation-induced long-term potentiation［J］.J Neurosci,2009,29（50）:15836-15845.

［47］PalopJJ,ChinJ,RobersonED,WangJ, Thwin MT,Bien-Ly N,et al.Aberrant excitatory neuronal activity and compensatory remodeling of inhibitory hippocampal circuits in mouse models of Alzheimer's disease［J］.Neuron，2007, 55（5）:697-711.

［48］Bae CY,Cho CY,Cho K,Hoon Oh B,Choi KG, Lee HS,et al.A double-blind,placebo-controlled, multicenter study of cerebrolysin for Alzheimer's disease［J］.J Am Geriatr Soc,2000,48（12）: 1566-1571.

［49］Wei ZH,He QB,Wang H,Su BH,Chen HZ.Metaanalysis:the efficacy of nootropic agent cerebrolysin in the treatment of Alzheimer's disease［J］.J Neural Transm,2007,114（5）:629-634.

［50］Froestl W,Gallagher M,Jenkins H,Madrid A, Melcher T,Teichman S,et al.SGS742:the first GABA（B）receptor antagonist in clinical trials［J］.Biochem Pharmacol,2004,68（8）:1479-1487.

［51］Alzforum net working for a cure.Therapeutics [EB/OL].[2015-05-01].http://www.alzforum.org/ therapeutics

［52］ClinicalTrial.gov.[EB/OL].[2015-05-01].https:// www.clinicaltrials.gov/ct2/home

［53］Cleveland DW,Hwo SY,Kirschner MW.Physical and chemical properties of purified tau factor and the role of tau in microtubule assembly［J］.J Mol Biol,1977,116（2）:227-247.

［54］Reynolds MR,Reyes JF,Fu Y,Bigio EH, Guillozet-Bongaarts AL,Berry RW,et al.Tau nitration occurs at tyrosine 29 in the fibrillar lesions of Alzheimer's disease and other tauopathies［J］.J Neurosci,2006,26（42）:10636-10645.

［55］Cohen TJ,Guo JL,Hurtado DE,Kwong LK, Mills IP,Trojanowski JQ,et al.The acetylation of tau inhibits its function and promotes patho-logical tau aggregation［J］.Nat Commun,2011, 2:252.

［56］Gong CX,Liu F,Grundke-Iqbal I,Iqbal K.Posttranslationalmodificationsoftauproteinin Alzheimer's disease［J］.J Neural Transm,2005, 112（6）:813-838.

［57］Luo HB,Xia YY,Shu XJ,Liu ZC,Feng Y,Liu XH,et al.SUMOylation at K340 inhibits tau degradationthroughderegulatingitsphosphorylation and ubiquitination［J］.Proc Natl Acad Sci USA, 2014,111（46）:16586-16591.

［58］Grundke-Iqbal I,Iqbal K,Quinlan M,Tung YC, Zaidi MS,Wisniewski HM.Microtubule-associated protein tau.A component of Alzheimer paired helical filaments［J］.J Biol Chem,1986,261（13）:6084-6089.

［59］Kosik KS,Joachim CL,Selkoe DJ.Microtubuleassociated protein tau（tau）is a major antigenic componentofpairedhelicalfilamentsinAlzheimer disease［J］.Proc Natl Acad Sci USA,1986,83（11）:4044-4048.

［60］HuYY,HeSS,WangX,DuanQH,Grundke-IqbalI, Iqbal K,et al.Levels of nonphosphorylated and phosphorylatedtauincerebrospinalfluidof Alzheimer's disease patients:an ultrasensitive bienzyme-substrate-recycleenzyme-linkedimmunosorbent assay［J］.Am J Pathol,2002,160（4）:1269-1278.

［61］MatsuoES,ShinRW,BillingsleyML,Van deVoorde A,O'Connor M,Trojanowski JQ,et al. Biopsy-derivedadulthumanbraintauisphosphorylated at many of the same sites as Alzheimer's disease paired helical filament tau［J］.Neuron, 1994,13（4）:989-1002.

［62］Gómez-Isla T,Hollister R,West H,Mui S, Growdon JH,Petersen RC,et al.Neuronal loss correlates with but exceeds neurofibrillary tangles in Alzheimer's disease［J］.Ann Neurol, 1997,41（1）:17-24.

［63］BrundenKR,ZhangB,CarrollJ,YaoY,PotuzakJS, Hogan AM,et al.Epothilone D improves microtubule density,axonal integrity,and cognition in a transgenic mouse model of tauopathy［J］.J Neurosci,2010,30（41）:13861-13866.

［64］Brunden KR,Yao Y,Potuzak JS,Ferrer NI, Ballatore C,James MJ,et al.The characterization of microtubule-stabilizing drugs as possible therapeutic agents for Alzheimer's disease and related tauopathies［J］.Pharmacol Res,2011, 63（4）:341-351.

［65］Shiryaev N,Jouroukhin Y,Giladi E,Polyzoidou E, GrigoriadisNC,RosenmannH,etal.NAPprotects memory,increases soluble tau and reduces tau hyperphosphorylation in a tauopathy model［J］.Neurobiol Dis,2009,34（2）:381-388.

［66］Lee VM,Brunden KR,Hutton M,Trojanowski JQ. Developing therapeutic approaches to tau,selected kinases,and related neuronal protein targets［J］.Cold Spring Harb Perspect Med,2011, 1（1）:a006437.

［67］BuéeL,BussièreT,Buée-ScherrerV,DelacourteA, Hof PR.Tau protein isoforms,phosphorylation and role in neurodegenerative disorders［J］.Brain Res Brain Res Rev,2000,33（1）:95-130.

［68］Avila J.Tau phosphorylation and aggregation in Alzheimer's disease pathology［J］.FEBS Lett, 2006,580（12）:2922-2927.

［69］Alonso AC,Grundke-Iqbal I,Iqbal K.Alzheimer's diseasehyperphosphorylatedtausequesters normal tau into tangles of filaments and disassembles microtubules［J］.Nat Med,1996,2（7）: 783-787.

［70］Yamaguchi H,Ishiguro K,Uchida T,Takashima A, Lemere CA,Imahori K.Preferential labeling of Alzheimer neurofibrillary tangles with antisera for tauproteinkinase（TPK）I/glycogensynthase kinase-3 beta and cyclin-dependent kinase 5,a component of TPK II［J］.Neuropathol, 1996,92（3）:232-241.

［71］Imahori K,Uchida T.Physiology and pathology of tau protein kinases in relation to Alzheimer's disease［J］.J Biochem,1997,121（2）:179-188.

［72］Wen Y,Planel E,Herman M,Figueroa HY,Wang L, Liu L,et al.Interplay between cyclin-dependent kinase 5 and glycogen synthase kinase 3 beta mediated by neuregulin signaling leads to differential effects on tau phosphorylation and amyloid precursor protein processing［J］.J Neurosci, 2008,28（10）:2624-2632.

［73］SchneiderA,BiernatJ,vonBergenM,MandelkowE, Mandelkow EM.Phosphorylation that detaches tau protein from microtubules（Ser262,Ser214）also protects it against aggregation into Alzheimer paired helical filaments［J］.Biochemistry,1999, 38（12）:3549-3558.

［74］LiuF,IqbalK,Grundke-IqbalI,HartGW,GongCX. O-GlcNAcylationregulates phosphorylation of tau:a mechanism involved in Alzheimer's disease［J］.Proc Natl Acad Sci USA,2004,101（29）:10804-10809.

［75］MinSW,ChoSH,ZhouY,SchroederS, Haroutunian V,Seeley WW,et al.Acetylation of tau inhibits its degradation and contributes to tauopathy［J］.Neuron,2010,67（6）:953-966.

［76］Margittai M,Langen R.Template-assisted filament growth by parallel stacking of tau［J］.Proc Natl Acad Sci USA,2004,101（28）:10278-10283.

［77］Congdon EE,Kim S,Bonchak J,Songrug T, Matzavinos A,Kuret J.Nucleation-dependent tau filament formation:the importance of dimerization and an estimation of elementary rate constants［J］.J Biol Chem,2008,283（20）:13806-13816.

［78］Wischik CM,Edwards PC,Lai RY,Roth M, Harrington CR.Selective inhibition of Alzheimer disease-like tau aggregation by phenothiazines［J］.Proc Natl Acad Sci USA,1996,93（20）: 11213-11218.

［79］Crowe A,James MJ,Lee VM,Smith AB 3rd,Trojanowski JQ,Ballatore C,et al.Aminothienopyridazines and methylene blue affect Tau fibrillization via cysteine oxidation［J］.J Biol Chem, 2013,288（16）:11024-11037.

［80］Congdon EE,Wu JW,Myeku N,Figueroa YH, Herman M,Marinec PS,et al.Methylthioninium chloride（methylene blue）induces autophagy and attenuates tauopathyin vitroandin vivo［J］.Autophagy,2012,8（4）:609-622.

［81］Wen Y,Li W,Poteet EC,Xie L,Tan C,Yan LJ,et al.Alternative mitochondrial electron transfer as a novel strategy for neuroprotection［J］.J Biol Chem,2011,286（18）:16504-16515.

［82］Shimura H,Schwartz D,Gygi SP,Kosik KS. CHIP-Hsc70 complex ubiquitinates phosphorylated tau and enhances cell survival［J］.J Biol Chem,2004,279（6）:4869-4876.

［83］DickeyCA,YueM,LinWL,DicksonDW, Dunmore JH,Lee WC,et al.Deletion of the ubiquitin ligase CHIP leads to the accumulation,but not the aggregation,of both endogenous phospho-and caspase-3-cleaved tau species［J］.J Neurosci,2006,26（26）:6985-6996.

［84］Dickey CA,Dunmore J,Lu B,Wang JW,Lee WC, Kamal A,et al.HSP induction mediates selective clearance of tau phosphorylated at proline-directed Ser/Thr sites but not KXGS（MARK）sites［J］.FASEB J,2006,20（6）:753-755.

［85］Dickey CA,Kamal A,Lundgren K,Klosak N, Bailey RM,Dunmore J,et al.The high-affinity HSP90-CHIP complex recognizes and selectively degrades phosphorylated tau client proteins［J］.J Clin Invest,2007,117（3）:648-658.

［86］Solit DB,Chiosis G.Development and application of Hsp90 inhibitors［J］.Drug Discov Today, 2008,13（1-2）:38-43.

［87］Hamano T,Gendron TF,Causevic E,Yen SH, Lin WL,Isidoro C,et al.Autophagic-lysosomal perturbation enhances tau aggregation in transfectants with induced wild-type tau expression［J］.Eur J Neurosci，2008,27（5）:1119-1130.

［88］Delgoffe GM,Powell JD.mTOR:taking cues from the immune microenvironment［J］.Immunology,2009,127（4）:459-465.

［89］Harrison DE,Strong R,Sharp ZD,Nelson JF, Astle CM,Flurkey K,et al.Rapamycin fed late in life extends lifespan in genetically heterogeneous mice［J］.Nature,2009,460（7253）:392-395.

［90］Miller RA,Harrison DE,Astle CM,Baur JA, Boyd AR,de Cabo R,et al.Rapamycin,but not resveratrol or simvastatin,extends life span of genetically heterogeneous mice［J］.J Gerontol A Biol Sci Med Sci,2011,66（2）:191-201.

［91］SarkarS,FlotoRA,BergerZ,ImarisioS, CordenierA,Pasco M,et al.Lithium induces autophagy by inhibiting inositol monophosphatase［J］.J Cell Biol,2005,170（7）:1101-1111.

［92］Noble W,Planel E,Zehr C,Olm V,Meyerson J, Suleman F,et al.Inhibition of glycogen synthase kinase-3 by lithium correlates with reduced tauopathy and degenerationin vivo［J］.Proc Natl Acad Sci USA,2005,102（19）:6990-6995.

［93］Frost B,Jacks RL,Diamond MI.Propagation of tau misfolding from the outside to the inside of a cell［J］.JBiolChem,2009,284（19）:12845-12852.

［94］ClavagueraF,BolmontT,CrowtherRA, Abramowski D,Frank S,Probst A,et al.Transmission and spreading of tauopathy in transgenic mouse brain［J］.Nat Cell Biol,2009,11（7）: 909-913.

［95］AsuniAA,BoutajangoutA,QuartermainD, Sigurdsson EM.Immunotherapy targeting pathological tau conformers in a tangle mouse model reduces brain pathology with associated functional improvements［J］.J Neurosci,2007,27（34）:9115-9129.

［96］Troquier L1,Caillierez R,Burnouf S,Fernandez-Gomez FJ,Grosjean ME,Zommer N,et al.Targeting phospho-Ser422 by active Tau immuno-therapy in the THYTau22 mouse model:a suitable therapeutic approach［J］.Curr Alzheimer Res,2012,9（4）:397-405.

［97］RosenmannH,GrigoriadisN,KarussisD,BoimelM, Touloumi O,Ovadia H,et al.Tauopathy-like abnormalities and neurologic deficits in mice immunized with neuronal tau protein［J］.Arch Neurol, 2006,63（10）:1459-1467.

［98］Buchhave P,Minthon L,Zetterberg H,Wallin AK, Blennow K,Hansson O.Cerebrospinal fluid levels of β-amyloid 1-42,but not of tau,are fully changed already 5 to 10 years before the onset of Alzheimer dementia［J］.Arch Gen Psychiatry, 2012,69（1）:98-106.

［99］Choi SH,Kim YH,Hebisch M,Sliwinski C,Lee S, D'Avanzo C,et al.A three-dimensional human neural cell culture model of Alzheimer's disease［J］.Nature,2014,515（7526）:274-278.

［100］Price DL,Sisodia SS,Gandy SE.Amyloid beta amyloidosis in Alzheimer's disease［J］.Curr Opin Neurol,1995,8（4）:268-274.

［101］Hardy J,Selkoe DJ.The amyloid hypothesis of Alzheimer's disease:progress and problems on the road to therapeutics［J］.Science,2002,297（5580）:353-356.

［102］Wang H,Li R,Shen Y.β-Secretase:its biology as a therapeutic target in diseases［J］.Trends Pharmacol Sci,2013,34（4）:215-225.

［103］Vassar R,Bennett BD,Babu-Khan S,Kahn S, Mendiaz EA,Denis P,et al.Beta-secretase cleavage of Alzheimer's amyloid precursor protein by the transmembrane aspartic protease BACE［J］.Science,1999,286（5440）:735-741.

［104］Yan R,Bienkowski MJ,Shuck ME,Miao H, Tory MC,Pauley AM,et al.Membrane-anchored aspartyl protease with Alzheimer's disease betasecretase activity［J］.Nature,1999,402（6761）: 533-537.

［105］Sinha S,Anderson JP,Barbour R,Basi GS, Caccavello R,Davis D,et al.Purification and cloning of amyloid precursor protein beta-secretase from human brain［J］.Nature,1999,402（6761）:537-540.

［106］Bennett BD,Babu-Khan S,Loeloff R,Louis JC, Curran E,Citron M,et al.Expression analysis of BACE2 in brain and peripheral tissues［J］.J Biol Chem,2000,275（27）:20647-20651.

［107］Yan R,Munzner JB,Shuck ME,Bienkowski MJ. BACE2 functions as an alternative alpha-secretase in cells［J］.J Biol Chem,2001,276（36）: 34019-34027.

［108］Li R,Lindholm K,Yang LB,Yue X,Citron M, Yan R,et al.Amyloid beta peptide load is correlated with increased beta-secretase activity in sporadic Alzheimer's disease patients［J］.Proc Natl Acad Sci USA,2004,101（10）:3632-3637.

［109］Yang LB,Lindholm K,Yan R,Citron M,Xia W, Yang XL,et al.Elevated beta-secretase expression and enzymatic activity detected in sporadic Alzheimer disease［J］.Nat Med,2003,9（1）:3-4.

［110］Seshadri S,Kamiya A,Yokota Y,Prikulis I,Kano S, Hayashi-Takagi A,et al.Disrupted-in-Schizophrenia-1 expression is regulated by beta-site amyloid precursor protein cleaving enzyme-1-neuregulin cascade［J］.Proc Natl Acad Sci USA,2010,107（12）:5622-5627.

［111］He P,Zhong Z,Lindholm K,Berning L,Lee W, Lemere C,et al.Deletion of tumor necrosis factor death receptor inhibits amyloid beta generation and prevents learning and memory deficits in Alzheimer's mice［J］.J Cell Biol,2007,178（5）:829-841.

［112］Sun X,He G,Qing H,Zhou W,Dobie F,Cai F,et al.Hypoxia facilitates Alzheimer's disease pathogenesis by up-regulating BACE1 gene expression［J］.Proc Natl Acad Sci USA,2006, 103（49）:18727-18732.

［113］Sastre M,Dewachter I,Landreth GE,Willson TM, Klockgether T,van Leuven F,et al.Nonsteroidal anti-inflammatory drugs and peroxisome proliferator-activated receptor-gamma agonists modulate immunostimulated processing of amyloid precursor protein through regulation of beta-secretase［J］.J Neurosci,2003,23（30）:9796-9804.

［114］Zhang X,Zhou K,Wang R,Cui J,Lipton SA, Liao FF,et al.Hypoxia-inducible factor 1alpha（HIF-1alpha）-mediated hypoxia increases BACE1 expression and beta-amyloid generation［J］.J Biol Chem,2007,282（15）:10873-10880.

［115］Huse JT,Pijak DS,Leslie GJ,Lee VM,Doms RW. Maturation and endosomal targeting of beta-site amyloid precursor protein-cleaving enzyme.The Alzheimer's disease beta-secretase［J］.J Biol Chem,2000,275（43）:33729-33737.

［116］Haniu M,Denis P,Young Y,Mendiaz EA,Fuller J, Hui JO,et al.Characterization of Alzheimer's beta-secretase protein BACE.A pepsin family memberwithunusualproperties［J］.JBiol Chem,2000,275（28）:21099-21106.

［117］Shiba T,Kametaka S,Kawasaki M,Shibata M,Waguri S,Uchiyama Y,et al.Insights into the phosphoregulationofbeta-secretasesorting signal by the VHS domain of GGA1［J］.Traffic, 2004,5（6）:437-448.

［118］Vetrivel KS,Meckler X,Chen Y,Nguyen PD, Seidah NG,Vassar R,et al.Alzheimer disease Abeta production in the absence of S-palmitoylation-dependent targeting of BACE1 to lipid rafts［J］.J Biol Chem,2009,284（6）:3793-3803.

［119］Kang EL,Cameron AN,Piazza F,Walker KR, Tesco G.Ubiquitin regulates GGA3-mediated degradation of BACE1［J］.J Biol Chem,2010, 285（31）:24108-24119.

［120］Costantini C,Ko MH,Jonas MC,Puglielli L.A reversible form of lysine acetylation in the ER and Golgi lumen controls the molecular stabilization of BACE1［J］.Biochem J,2007,407（3）:383-395.

［121］Kimura R,Devi L,Ohno M.Partial reduction of BACE1 improves synaptic plasticity,recent and remote memories in Alzheimer's disease transgenic mice［J］.J Neurochem,2010,113（1）: 248-261.

［122］Filser S,Ovsepian SV,Masana M,Blazquez-Llorca L,Brandt Elvang A,Volbracht C,et al. Pharmacological inhibition of BACE1 impairs synaptic plasticity and cognitive functions［J］.Biol Psychiatry,2015,77（8）:729-739.

［123］Cole SL,Vassar R.The Alzheimer's disease betasecretase enzyme,BACE1［J］.Mol Neurodegener,2007,2:22.

［124］GhoshAK,BrindisiM,TangJ.Developing β-secretase inhibitors for treatment of Alzheimer's disease［J］.J Neurochem,2011,120:71-83.

［125］Luo X,Yan R.Inhibition of BACE1 for therapeutic use in Alzheimer's disease［J］.Int J Clin Exp Pathol,2010,3（6）:618-628.

［126］Edbauer D,Winkler E,Regula JT,Pesold B, Steiner H,Haass C.Reconstitution of gammasecretase activity［J］.Nat Cell Biol,2003,5（5）: 486-488.

［127］FrancisR,McGrathG,ZhangJ,RuddyDA,SymM, Apfeld J,et al.aph-1 and pen-2 are required for Notchpathwaysignaling,gamma-secretasecleavage of betaAPP,and presenilin protein accumulation［J］.Dev Cell,2002,3（1）:85-97.

［128］Wolfe MS,Xia W,Ostaszewski BL,Diehl TS, Kimberly WT,Selkoe DJ.Two transmembrane aspartates in presenilin-1 required for presenilin endoproteolysis and gamma-secretase activity［J］.Nature,1999,398（6727）:513-517.

［129］Xia W,Zhang J,Perez R,Koo EH,Selkoe DJ.Interaction between amyloid precursor protein and presenilins in mammalian cells:implications for the pathogenesis of Alzheimer disease［J］.Proc Natl Acad Sci USA,1997,94（15）:8208-8213.

［130］Selkoe DJ.Presenilin,Notch,and the genesis and treatment of Alzheimer's disease［J］.Proc Natl Acad Sci USA,2001,98（20）:11039-11041.

［131］Selkoe DJ,Wolfe MS.Presenilin:running with scissors in the membrane［J］.Cell,2007,131（2）:215-221.

［132］Artavanis-Tsakonas S,Rand MD,Lake RJ. Notch signaling:cell fate control and signal integration in development［J］.Science,1999,284（5415）:770-776.

［133］Doody RS,Raman R,Farlow M,Iwatsubo T, Vellas B,Joffe S,et al.A phase 3 trial of semagacestat for treatment of Alzheimer's disease［J］.N Engl J Med,2013,369（4）:341-350.

［134］Bush AI,Tanzi RE.Therapeutics for Alzheimer's disease based on the metal hypothesis［J］.Neurotherapeutics,2008,5（3）:421-432.

［135］Faller P,Hureau C,Berthoumieu O.Role of metal ions in the self-assembly of the Alzheimer's amyloid-β peptide［J］.Inorg Chem,2013,52（21）: 12193-12206.

［136］Crouch PJ,Savva MS,Hung LW,Donnelly PS, Mot AI,Parker SJ,et al.The Alzheimer's therapeutic PBT2 promotes amyloid-β degradation and GSK3 phosphorylation via a metal chaperone activity［J］.J Neurochem,2011,119（1）: 220-230.

［137］MawuenyegaKG,SigurdsonW,OvodV, Munsell L,Kasten T,Morris JC,et al.Decreased clearance of CNS beta-amyloid in Alzheimer's disease［J］.Science,2010,330（6012）:1774.

［138］Suh YH,Checler F.Amyloid precursor protein, presenilins,andalpha-synuclein:molecular pathogenesis and pharmacological applications in Alzheimer's disease［J］.Pharmacol Rev, 2002,54（3）:469-525.

［139］Turner AJ,Fisk L,Nalivaeva NN.Targeting amyloid-degrading enzymes as therapeutic strategies in neurodegeneration［J］.Ann N Y Acad Sci，2004，1035：1-20.

［140］Schenk D,Barbour R,Dunn W,Gordon G, Grajeda H,Guido T,et al.Immunization with amyloid-beta attenuates Alzheimer-disease-likepathology in the PDAPP mouse［J］.Nature, 1999,400（6740）:173-177.

［141］BardF,CannonC,BarbourR,BurkeRL, Games D,Grajeda H,et al.Peripherally administered antibodies against amyloid beta-peptide enter the central nervous system and reduce pathology in a mouse model of Alzheimer disease［J］.Nat Med,2000,6（8）:916-919.

［142］Janus C,Pearson J,McLaurin J,Mathews PM, Jiang Y,Schmidt SD,et al.A beta peptide immunization reduces behavioural impairment and plaques in a model of Alzheimer's disease［J］.Nature,2000,408（6815）:979-982.

［143］Morgan D,Diamond DM,Gottschall PE,Ugen KE, Dickey C,Hardy J,et al.A beta peptide vaccination prevents memory loss in an animal model of Alzheimer'sdisease［J］.Nature,2000,408（6815）:982-985.

［144］Hartman RE,Izumi Y,Bales KR,Paul SM, Wozniak DF,Holtzman DM.Treatment with an amyloid-beta antibody ameliorates plaque load, learning deficits,and hippocampal long-term potentiation in a mouse model of Alzheimer's disease［J］.J Neurosci,2005,25（26）:6213-6220.

［145］KotilinekLA,BacskaiB,WestermanM, Kawarabayashi T,Younkin L,Hyman BT,et al. Reversible memory loss in a mouse transgenic model of Alzheimer's disease［J］.J Neurosci, 2002,22（15）:6331-6335.

［146］Wilcock DM,Rojiani A,Rosenthal A,Levkowitz G, Subbarao S,Alamed J,et al.Passive amyloid immunotherapy clears amyloid and transiently activates microglia in a transgenic mouse model of amyloid deposition［J］.J Neurosci,2004,24（27）:6144-6151.

［147］Gandy S,DeMattos RB,Lemere CA,Heppner FL, Leverone J,Aguzzi A,et al.Alzheimer's Abeta vaccination of rhesus monkeys（Macaca mulatta）［J］.Mech Ageing Dev,2004,125（2）:149-151.

［148］LemereCA,BeierschmittA,IglesiasM, Spooner ET,Bloom JK,Leverone JF,et al. Alzheimer's disease abeta vaccine reduces central nervous system abeta levels in a non-human primate,the Caribbean vervet［J］.Am J Pathol, 2004,165（1）:283-297.

［149］Orgogozo JM,Gilman S,Dartigues JF,Laurent B, Puel M,Kirby LC,et al.Subacute meningoencephalitis in a subset of patients with AD after Abeta42 immunization［J］.Neurology,2003,61（1）:46-54.

［150］GilmanS,KollerM,BlackRS,JenkinsL,GriffithSG, Fox NC,et al.Clinical effects of Abeta immunization（AN1792）in patients with AD in an interrupted trial［J］.Neurology,2005,64（9）:1553-1562.

［151］Cribbs DH,Ghochikyan A,Vasilevko V,Tran M, Petrushina I,Sadzikava N,et al.Adjuvant-dependent modulation of Th1 and Th2 responses to immunization with beta-amyloid［J］.Int Immunol, 2003,15（4）:505-514.

［152］Nicoll JA,Wilkinson D,Holmes C,Steart P, MarkhamH,WellerRO.Neuropathologyofhuman Alzheimer disease after immunization with amyloid-beta peptide:a case report［J］.Nat Med, 2003,9（4）:448-452.

［153］Ferrer I,Boada Rovira M,Sánchez Guerra ML, Rey MJ,Costa-Jussá F.Neuropathology and pathogenesis of encephalitis following amyloidbeta immunization in Alzheimer's disease［J］.Brain Pathol,2004,14（1）:11-20.

［154］Town T,Vendrame M,Patel A,Poetter D,Delle-Donne A,Mori T,et al.Reduced Th1 and enhanced Th2 immunity after immunization with Alzheimer's beta-amyloid（1-42）［J］.J Neuroimmunol,2002,132（1-2）:49-59.

［155］Monsonego A,Zota V,Karni A,Krieger JI, Bar-Or A,Bitan G，et al.Increased T cell reactivity to amyloid beta protein in older humans and patients with Alzheimer disease［J］.J Clin Invest, 2003,112（3）:415-422.

［156］Bard F,Barbour R,Cannon C,Carretto R,Fox M, Games D,et al.Epitope and isotype specificities of antibodies to beta-amyloid peptide for protection against Alzheimer's disease-like neuropathology［J］.Proc Natl Acad Sci USA,2003,100（4）:2023-2028.

［157］McLaurin J,Cecal R,Kierstead ME,Tian X, Phinney AL,Manea M,et al.Therapeutically effective antibodies against amyloid-beta peptide target amyloid-beta residues 4-10 and inhibit cytotoxicity and fibrillogenesis［J］.Nat Med, 2002,8（11）:1263-1269.

［158］Seabrook TJ,Bloom JK,Iglesias M,Spooner ET, Walsh DM,Lemere CA.Species-specific immune response to immunization with humanversusrodent A beta peptide［J］.Neurobiol Aging, 2004,25（9）:1141-1151.

［159］Seabrook TJ,Thomas K,Jiang L,Bloom J, Spooner E,Maier M,et al.Dendrimeric Abeta1-15 is an effective immunogen in wildtype and APP-tg mice［J］.Neurobiol Aging,2007,28（6）: 813-823.

［160］Bohrmann B,Baumann K,Benz J,Gerber F, Huber W,Knoflach F,et al.Gantenerumab:a novel human anti-Aβ antibody demonstrates sustained cerebral amyloid-β binding and elicits cellmediated removal of human amyloid-β［J］.J Alzheimers Dis,2012,28（1）:49-69.

［161］Wyss-Coray T,Mucke L.Inflammation in neurodegenerative disease-a double-edged sword［J］.Neuron,2002,35（3）:419-432.

［162］Perry VH.Contribution of systemic inflammation to chronic neurodegeneration［J］.Acta Neuropathol,2010,120（3）:277-286.

［163］Kim SH,Carney DF,Hammer CH,Shin ML. Nucleated cell killing by complement:effects of C5b-9 channel size and extracellular Ca2+on the lytic process［J］.J Immunol,1987,138（5）: 1530-1536.

［164］Rogers J,Cooper NR,Webster S,Schultz J, McGeer PL,Styren SD,et al.Complement activation by beta-amyloid in Alzheimer disease［J］.Proc Natl Acad Sci USA,1992,89（21）:10016-10020.

［165］Yang LB,Li R,Meri S,Rogers J,Shen Y.Deficiency of complement defense protein CD59 may contribute to neurodegeneration in Alzheimer's disease［J］.J Neurosci,2000,15（20）: 7505-7509.

［166］Yang L,Lindholm K,Konishi Y,Li R,Shen Y. Target depletion of distinct tumor necrosis factor receptor subtypes reveals hippocampal neuron death and survival through different signal transduction pathways［J］.J Neurosci,2002,22（8）: 3025-3032.

［167］Shen Y,Yang L,Li R.What does complement do in Alzheimer's disease?Old molecules with new insights［J］.Transl Neurodegener,2013,2（1）:21.

［168］Lian H,Yang L,Lu H,Lian H,Yang L,Cole A,et al.NF-kB-Activated astroglial release of complement C3 compromises neuronal morphology and function associated with Alzheimer’s disease［J］.Neuron，2015,85（1）:101-115.

［169］Krstic D,Knuesel I.Deciphering the mechanism underlying late-onset Alzheimer disease［J］.Nat Rev Neurol,2013,9（1）:25-34.

［170］McGeer PL,McGeer EG.The amyloid cascadeinflammatory hypothesis of Alzheimer disease: implications for therapy［J］.Acta Neuropathol, 2013,126（4）:479-497.

［171］Lawson LJ,Perry VH,Gordon S.Turnover of resident microglia in the normal adult mouse brain［J］.Neuroscience,1992,48（2）:405-415.

［172］Gehrmann J,Matsumoto Y,Kreutzberg GW. Microglia:intrinsic immuneffector cell of the brain［J］.Brain Res Brain Res Rev,1995,20（3）: 269-287.

［173］Akiyama H,Barger S,Barnum S,Bradt B, Bauer J,Cole GM,et al.Inflammation and Alzheimer's disease［J］.Neurobiol Aging,2000, 21（3）:383-421.

［174］HenekaMT,CarsonMJ,ElKhouryJ,LandrethGE, Brosseron F,Feinstein DL,et al.Neuroinflammation in Alzheimer's disease［J］.Lancet Neurol, 2015,14（4）:388-405.

［175］Tuppo EE,Arias HR.The role of inflammation in Alzheimer's disease［J］.Int J Biochem Cell Biol, 2005,37（2）:289-305.

［176］Paresce DM,Chung H,Maxfield FR.Slow degradation of aggregates of the Alzheimer's disease amyloid beta-protein by microglial cells［J］.J Biol Chem,1997,272（46）:29390-29397.

［177］Chung H,Brazil MI,Soe TT,Maxfield FR.Uptake, degradation,and release of fibrillar and soluble forms of Alzheimer's amyloid beta-peptide by microglial cells［J］.J Biol Chem,1999,274（45）:32301-32308.

［178］Majumdar A,Chung H,Dolios G,Wang R, Asamoah N,Lobel P,et al.Degradation of fibrillar forms of Alzheimer's amyloid beta-peptide by macrophages［J］.Neurobiol Aging,2008,29（5）:707-715.

［179］Chesneau V,Vekrellis K,Rosner MR,Selkoe DJ. Purified recombinant insulin-degrading enzyme degrades amyloid beta-protein but does not promote its oligomerization［J］.Biochem J,2000, 351（Pt 2）:509-516.

［180］Tamboli IY,Barth E,Christian L,Siepmann M, Kumar S,Singh S,et al.Statins promote the degradationofextracellularamyloid{beta}-peptide by microglia via stimulation of exosomeassociated insulin-degrading enzyme（IDE）secretion［J］.J Biol Chem,2010,285（48）: 37405-37414.

［181］Qiu WQ,Walsh DM,Ye Z,Vekrellis K,Zhang J, Podlisny MB,et al.Insulin-degrading enzyme regulates extracellular levels of amyloid betaprotein by degradation［J］.J Biol Chem,1998,273（49）:32730-32738.

［182］Colonna M.TREMs in the immune system and beyond［J］.Nat Rev Immunol,2003,3（6）:445-453.

［183］Wang Y,Cella M,Mallinson K,Ulrich JD,Young KL,Robinette ML,et al.TREM2 lipid sensing sustains the microglial response in an Alzheimer's disease model［J］.Cell,2015,160（6）: 1061-1071.

［184］Jay TR,Miller CM,Cheng PJ,Graham LC, Bemiller S,Broihier ML,et al.TREM2 deficiency eliminates TREM2+inflammatory macrophages and ameliorates pathology in Alzheimer's disease mouse models［J］.J Exp Med,2015,212（3）:278-295.

［185］Guerreiro R,Wojtas A,Bras J,Carrasquillo M, Rogaeva E,Majounie E，et al.TREM2 variants in Alzheimer's disease［J］.N Engl J Med,2013, 368（2）:117-127.

［186］Neumann H,Daly MJ.Variant TREM2 as risk factor for Alzheimer's disease［J］.N Engl J Med,2013,368（2）:182-184.

［187］JonssonT,StefanssonH,SteinbergS, Jonsdottir I,Jonsson PV,Snaedal J,et al.Variant of TREM2 associated with the risk of Alzheimer's disease［J］.N Engl J Med,2013,368（2）:107-116.

［188］LeinengaG,G?tzJ.Scanningultrasoundremoves amyloid-β and restores memory in an Alzheimer's disease mouse model［J］.Sci Transl Med, 2015,7（278）:278ra33

［189］Hickman SE,Allison EK,El Khoury J.Microglial dysfunction and defective beta-amyloid clearance pathways in aging Alzheimer's disease mice［J］.J Neurosci,2008,28（33）:8354-8360.

［190］Krabbe G,Halle A,Matyash V,Rinnenthal JL, Eom GD,Bernhardt U,et al.Functional impairment of microglia coincides with beta-amyloid deposition in mice with Alzheimer-like pathology［J］.PLoS One,2013,8（4）:e60921.

［191］Edison P,Archer HA,Gerhard A,Hinz R, Pavese N,Turkheimer FE,et al.Microglia,amyloid,and cognition in Alzheimer's disease:An [11C]（R）PK11195-PET and[11C]PIB-PET study［J］.Neurobiol Dis,2008,32（3）:412-419.

［192］Fuhrmann M,Bittner T,Jung CK,Burgold S, PageRM,MittereggerG,etal.Microglial Cx3cr1 knockout prevents neuron loss in a mouse model of Alzheimer's disease［J］.Nat Neurosci,2010,13（4）:411-413.

［193］LeeS,VarvelNH,KonerthME,XuG,CardonaAE, Ransohoff RM,et al.CX3CR1 deficiency alters microglial activation and reduces beta-amyloid deposition in two Alzheimer's disease mouse models［J］.Am J Pathol,2010,177（5）:2549-2562.

［194］Balducci C,Mehdawy B,Mare L,Giuliani A, Lorenzini L,Sivilia S,et al.The γ-secretase modulator CHF5074 restores memory and hippocampalsynapticplasticityinplaque-freeTg2576 mice［J］.J Alzheimers Dis,2011,24（4）:799-816.

［195］Santello M,Volterra A.Synaptic modulation by astrocytes via Ca2+-dependent glutamate release［J］.Neuroscience,2009,158（1）:253-259.

［196］Walz W.Role of astrocytes in the clearance of excess extracellular potassium［J］.Neurochem Int，2000，36（4-5）：291-300.

［197］Turner DA,Adamson DC.Neuronal-astrocyte metabolic interactions:understanding the transition into abnormal astrocytoma metabolism［J］.J Neuropathol Exp Neurol,2011,70（3）:167-176.

［198］Bélanger M,Allaman I,Magistretti PJ.Brain energy metabolism:focus on astrocyte-neuron metabolic cooperation［J］.Cell Metab,2011,14（6）:724-738.

［199］RodríguezJJ,OlabarriaM,ChvatalA,Verkhratsky A. Astroglia in dementia and Alzheimer's disease［J］.Cell Death Differ,2009,16（3）:378-385.

［200］Wyss-Coray T,Loike JD,Brionne TC,Lu E, Anankov R,Yan F,et al.Adult mouse astrocytes degrade amyloid-betain vitroandin situ［J］.Nat Med,2003,9（4）:453-457.

［201］Koistinaho M,Lin S,Wu X,Esterman M,Koger D, Hanson J,et al.Apolipoprotein E promotes astrocyte colocalization and degradation of deposited amyloid-beta peptides［J］.Nat Med,2004,10（7）:719-726.

［202］Kraft AW,Hu X,Yoon H,Yan P,Xiao Q,Wang Y,et al.Attenuating astrocyte activation accelerates plaque pathogenesis in APP/PS1 mice［J］.FASEB J,2013,27（1）:187-198.

［203］Aguirre-Rueda D,Guerra-Ojeda S,Aldasoro M, Iradi A,Obrador E,Ortega A,et al.Astrocytes protect neurons from Aβ1-42 peptide-induced neurotoxicity increasing TFAM and PGC-1 and decreasing PPAR-γ and SIRT-1［J］.Int J Med Sci,2015,12（1）:48-56.

［204］Jo S,Yarishkin O,Hwang YJ,Chun YE,Park M,Woo DH,et al.GABA from reactive astrocytes impairs memory in mouse models of Alzheimer's disease［J］.Nat Med,2014,20（8）:886-896.

［205］Furman JL,Sama DM,Gant JC,Beckett TL, Murphy MP,Bachstetter AD,et al.Targeting astrocytes ameliorates neurologic changes in a mouse model of Alzheimer's disease［J］.J Neurosci,2012,32（46）:16129-16140.

［206］Shen Y,Meri S.Yin and Yang:complement activation and regulation in Alzheimer's disease［J］.Prog Neurobiol,2003,70（6）:463-472.

［207］Shen Y,Sullivan T,Lee CM,Meri S,Shiosaki K, Lin CW.Induced expression of neuronal membrane attack complex and cell death by Alzheimer's beta-amyloid peptide［J］.Brain Res,1998, 796（1-2）:187-197.

［208］Shen Y,Li R,McGeer EG,McGeer PL.Neuronal expression of mRNAs for complement proteins of the classical pathway in Alzheimer brain［J］.Brain Res,1997,769（2）:391-395.

［209］Ho L,Pieroni C,Winger D,Purohit DP,Aisen PS, Pasinetti GM.Regional distribution of cyclooxygenase-2inthehippocampalformationin Alzheimer's disease［J］.J Neurosci Res,1999, 57（3）:295-303.

［210］Du Yan S,Zhu H,Fu J,Yan SF,Roher A, Tourtellotte WW,et al.Amyloid-beta peptide-receptor for advanced glycation endproduct interactionelicitsneuronalexpressionofmacrophage-colony stimulating factor:a proinflammatory pathway in Alzheimer disease［J］.Proc Natl Acad Sci USA,1997,94（10）:5296-5301.

［211］Xanthos DN,Sandkühler J.Neurogenic neuroinflammation:inflammatory CNS reactions in response to neuronal activity［J］.Nat Rev Neurosci,2014,15（1）:43-53.

［212］Wyss-CorayT.InflammationinAlzheimerdisease: driving force,bystander or beneficial response?［J］.Nat Med,2006,12（9）:1005-1015.

［213］Stellwagen D,Malenka RC.Synaptic scaling mediated by glial TNF-alpha［J］.Nature,2006,440（7087）:1054-1059.

［214］Wahl SM.Transforming growth factor beta（TGF-beta）in inflammation:a cause and a cure［J］.J Clin Immunol,1992,12（2）:61-74.

［215］Bruns H,Meinken C,Schauenberg P,H?rter G, Kern P,Modlin RL,et al.Anti-TNF immunotherapy reduces CD8+T cell-mediated antimicrobial activity againstMycobacterium tuberculosisin humans［J］.J Clin Invest,2009,119（5）:1167-1177.

［216］Magro F,Portela F.Management of inflammatory bowel disease with infliximab and other anti-tumor necrosis factor alpha therapies［J］.BioDrugs, 2010,24（Suppl 1）:3-14.

［217］Cheng X,Yang L,He P,Li R,Shen Y.Differential activation of tumor necrosis factor receptors distinguishes between brains from Alzheimer's disease and non-demented patients［J］.J Alzheimers Dis,2010,19（2）:621-630.

［218］Yang L,Lindholm K,Konishi Y,Li R,Shen Y. Target depletion of distinct tumor necrosis factor receptor subtypes reveals hippocampal neuron death and survival through different signal transduction pathways［J］.J Neurosci,2002,22（8）: 3025-3032.

［219］Li R,Yang L,Lindholm K,Konishi Y,Yue X, Hampel H,et al.Tumor necrosis factor death receptor signaling cascade is required for amyloid-beta protein-induced neuron death［J］.J Neurosci,2004,24（7）:1760-1771.

［220］Cheng X,Shen Y,Li R.Targeting TNF:a therapeutic strategy for Alzheimer's disease［J］.Drug Discov Today,2014,19（11）:1822-1827.

［221］Jiang H,He P,Xie J,Staufenbiel M,Li R,Shen Y. Genetic deletion of TNFRII gene enhances the Alzheimer-like pathology in an APP transgenic mouse model via reduction of phosphorylated IκBα［J］.Hum Mol Genet,2014,23（18）:4906-4918.

［222］Birch AM,Katsouri L,Sastre M.Modulation of inflammation in transgenic models of Alzheimer's disease［J］.J Neuroinflammation,2014,11:25.

［223］Kiyota T,Okuyama S,Swan RJ,Jacobsen MT, Gendelman HE,Ikezu T.CNS expression of antiinflammatory cytokine interleukin-4 attenuates Alzheimer's disease-like pathogenesis in APP+PS1 bigenic mice［J］.FASEB J,2010,24（8）: 3093-3102.

［224］Guillot-SestierMV,DotyKR,GateD,RodriguezJJr, Leung BP,Rezai-Zadeh K,et al.IL-10 deficiency rebalances innate immunity to mitigate Alzheimerlike pathology［J］.Neuron,2015,85（3）:534-548.

［225］Town T,Laouar Y,Pittenger C,Mori T,Szekely CA, Tan J,et al.Blocking TGF-beta-Smad2/3 innate immunesignalingmitigatesAlzheimer-like pathology［J］.Nat Med,2008,14（6）:681-687.

［226］Chakrabarty P,Li A,Ceballos-Diaz C,Eddy JA, Funk CC,Moore B,et al.IL-10 alters immuno-proteostasis in APP mice,increasing plaque burden and worsening cognitive behavior［J］.Neuron,2015,85（3）:519-533.

［227］Chakrabarty P,Ceballos-Diaz C,Beccard A, Janus C,Dickson D,Golde TE,et al.IFN-gamma promotes complement expression and attenuates amyloid plaque deposition in amyloid beta precursor protein transgenic mice［J］.J Immunol,2010,184（9）:5333-5343.

［228］ChakrabartyP,HerringA,Ceballos-DiazC,DasP, Golde TE.Hippocampal expression of murine TNFα results in attenuation of amyloid depositionin vivo［J］.Mol Neurodegener,2011,6:16.

［229］Chakrabarty P,Jansen-West K,Beccard A, Ceballos-Diaz C,Levites Y,Verbeeck C,et al. Massive gliosis induced by interleukin-6 suppressesAbetadepositioninvivo:evidenceagainst inflammation as a driving force for amyloid deposition［J］.FASEB J,2010,24（2）:548-559.

［230］Matousek SB,Ghosh S,Shaftel SS,Kyrkanides S, Olschowka JA,O'Banion MK.Chronic IL-1βmediated neuroinflammation mitigates amyloid pathology in a mouse model of Alzheimer's disease without inducing overt neurodegeneration［J］.J Neuroimmune Pharmacol,2012,7（1）:156-164.

［231］Vom Berg J,Prokop S,Miller KR,Obst J,K?lin RE, Lopategui-Cabezas I,et al.Inhibition of IL-12/ IL-23 signaling reduces Alzheimer's disease-like pathology and cognitive decline［J］.Nat Med, 2012,18（12）:1812-1819.

［232］Reid KB,Porter RR.The proteolytic activation systems of complement［J］.Annu Rev Biochem, 1981,50:433-464.

［233］Müller-Eberhard HJ.Molecular organization and function of the complement system［J］.Annu Rev Biochem,1988,57:321-347.

［234］Peitsch MC,Tschopp J.Assembly of macromolecular pores by immune defense systems［J］.Curr Opin Cell Biol,1991,3（4）:710-716.

［235］Holers VM.Complement and its receptors:New insights into human disease［J］.Annu Rev Immunol,2014,32:433-459.

［236］Rogers J,Shen Y.A perspective on inflammation in Alzheimer's disease［J］.Ann N Y Acad Sci,2000,924:132-135.

［237］Wyss-CorayT,RogersJ.Inflammationin Alzheimer disease-a brief review of the basic science and clinical literature［J］.Cold SpringHarb Perspect Med,2012,2（1）:a006346.

［238］Obermann KR,Morris JC,Roe CM.Exploration of 100 commonly used drugs and supplements on cognition in older adults［J］.Alzheimers Dement,2013,9（6）:724-732.

［239］in't Veld BA,Launer LJ,Hoes AW,Ott A,Hofman A,Breteler MM,et al.NSAIDs and incident Alzheimer's disease.The Rotterdam study［J］.Neurobiol Aging,1998,19（6）:607-611.

［240］in t'Veld BA,Ruitenberg A,Hofman A,Launer LJ, van Duijn CM,Stijnen T,et al.Nonsteroidal antiinflammatory drugs and the risk of Alzheimer's disease［J］.N Engl J Med,2001,345（21）: 1515-1521.

［241］Lim GP,Yang F,Chu T,Chen P,Beech W, Teter B,et al.Ibuprofen suppresses plaque pathology and inflammation in a mouse model for Alzheimer's disease［J］.J Neurosci,2000,20（15）:5709-5714.

［242］Lleó A,Berezovska O,Herl L,Raju S,Deng A, Bacskai BJ,et al.Nonsteroidal anti-inflammatory drugs lower Abeta42 and change presenilin 1 conformation［J］.Nat Med,2004,10（10）:1065-1066.

［243］Small GW,Siddarth P,Silverman DH,Ercoli LM, Miller KJ,Lavretsky H,et al.Cognitive and cerebral metabolic effects of celecoxibversusplacebo in people with age-related memory loss:randomized controlled study［J］.Am J Geriatr Psychiatry,2008,16（12）:999-1009.

［244］Boyd TD,Bennett SP,Mori T,Governatori N, Runfeldt M,Norden M,et al.GM-CSF upregulated in rheumatoid arthritis reverses cognitive impairment and amyloidosis in Alzheimer mice［J］.J Alzheimers Dis,2010,21（2）:507-518.

［245］He P,Cheng X,Staufenbiel M,Li R,Shen Y. Long-term treatment of thalidomide ameliorates amyloid-likepathologythroughinhibitionof β-secretase in a mouse model of Alzheimer's disease［J］.PLoS One,2013,8（2）:e55091.

［246］Phiel CJ,Wilson CA,Lee VM,Klein PS.GSK-3alpharegulatesproductionofAlzheimer's diseaseamyloid-betapeptides［J］.Nature, 2003,423（6938）:435-439.

［247］Genin E,Hannequin D,Wallon D,Sleegers K, Hiltunen M,Combarros O,et al.APOE and Alzheimer disease:a major gene with semidominant inheritance［J］.Mol Psychiatry,2011, 16（9）:903-907.

Development of potential therapeutic targets of and approaches to Alzheimer disease

BI Dan-lei1,WEN Lang1,XIONG Wei2,SHEN Yong1
(1.Neurodegenerative Disease Research Center,2.Laboratory for Integrative Neuroscience, School of Life Sciences,Chinese Academy of Sciences Key Laboratory of Brain Function and Disease, The Chemistry of Life Collaborative Innovation Center,University of Science and Technology of China,Hefei 230027，China)

Alzheimer disease(AD)is a neurodegenerative disease mainly seen in elder populations aged 65 or above.The pathological hallmarks in the AD brain include senile plaques due to amyloid-β(Aβ)deposition,neurofibrils composed of hyperphosphorylated tau within neurons,chronic inflammation and neuron death,which,besides aging,are regarded as the main pathogenesis of AD. Here we review the current development of therapeutic approaches to AD.All the five AD therapeutics approved so far are designed to improve AD patient cognition by decreasing the effects of excitatory neurotransmitters,the efficiency of which,however,is quite limited.Moreover,the targets of most potential drugs acting on the nervous system are the excitatory system,but there is little progress.As for drug development based on the tau hypothesis,the main strategies are to inhibit tau phosphorylation,fibrillization and transmission.However,due to the difficulties in specifically inhibiting tau phosphorylation,two of the four tau drugs in clinical trials are tau active vaccines,which show no promise.In the Aβ hypothesis,the main strategies are to inhibit Aβ production/aggregation and promote Aβ clearance.Due to the severe adverse effects of γ-secretase inhibitors,the main approaches are to develop β-secretase（BACE1）inhibitors and Aβ vaccines.In addition,another potential therapeutic approach is to inhibit chronic inflammation in the AD brain.None of the nonsteroidal antiinflammatory drugs(NSAIDs)have succeeded.Potential antiinflammatory drugs acting on other inflammation factors,such as TNF and TGF,are still in clinical trials and making good progress.Generally speaking, the major obstacle to AD drug development is that the potential molecules lack druggability,and that most of the clinical trials have failed due to adverse effects and insufficiency.However,there are 82 potential drugs in clinical trails including 18 currently in phaseⅢ/Ⅳ.Meanwhile,application of new techniques,such as computer designed precise-targeting,and CRISPR/caspase9,is expected to significantly accelerate AD drug discovery.

neurodegenerative disease；Alzheimer disease；drug discovery；therapeutic uses；amyloid-beta-peptides；tau protein；inflammation

The project supported by International Postdoctoral Exchange Fellowship Program；and Recruitment Program of Global Experts and the Research Foundation of the University of Science and Technology of China

SHEN Yong,E-mail:yongshen＠ustc.edu.cn

R966，R971

A

1000-3002-（2015）04-0507-30

10.3867/j.issn.1000-3002.2015.04.001

2015-05-20接受日期：2015-07-08）

（本文編輯：喬虹）

博士后國際交流計劃資助；中國科技大學及國家千人計劃學者啟動基金資助。

申勇，E-mail:yongshen＠ustc.edu.cn