■文 /岳 玲 王 濤 肖世富
人們常將自己經(jīng)常忘記事情自嘲為“我癡呆了”。這里所稱的“癡呆”,大多指的是阿爾茨海默?。ˋlzheimer's disease,AD),俗稱老年性癡呆,是老齡化社會(huì)的常見病、多發(fā)病。AD發(fā)病與年齡密切相關(guān),病因并不明確,主要認(rèn)為與大腦內(nèi)β-淀粉樣蛋白(β-amyloid,Aβ)沉積形成的老年斑和Tau蛋白過度磷酸化導(dǎo)致的神經(jīng)原纖維纏結(jié)引起的神經(jīng)元凋亡有關(guān)。目前,只有早期診斷和早期治療才有可能延緩或阻止疾病進(jìn)展。我國(guó)原創(chuàng)的一類新藥甘露寡糖二酸鈉(GV-971)已完成III期臨床試驗(yàn),對(duì)防治AD邁出了關(guān)鍵的一步,是近16年AD治療研究的重要進(jìn)展。
阿爾茨海默病是一種起病隱匿的漸進(jìn)性發(fā)展的神經(jīng)退行性疾病。早期主要表現(xiàn)為記憶力下降,隨著病程進(jìn)展,出現(xiàn)失語(yǔ)、失用、失認(rèn)、視空間能力損害和人格、行為改變等,逐漸失去生活自理能力。AD不僅給患者帶來痛苦,更是家庭及社會(huì)的重大負(fù)擔(dān)。2018年世界阿爾茨海默病日的主題為“3秒鐘”,指的是每3秒鐘就有1例AD新發(fā)患者。到2050年,全球患有AD的人數(shù)將超過1.3億人。目前,我國(guó)60歲以上人口已超過2億人,估計(jì)AD的患者數(shù)約為1000萬人。近年來,AD的早期診斷和治療受到國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。
當(dāng)疾病的診斷治療研究面臨重大挫折的時(shí)候,往往能夠推動(dòng)對(duì)疾病的認(rèn)識(shí)。在AD研究領(lǐng)域,近10年來因治療研究的反復(fù)失敗,使人們對(duì)AD疾病的診斷不斷前移,從根據(jù)臨床特征對(duì)AD進(jìn)行診斷到根據(jù)生物學(xué)標(biāo)志物的AD前驅(qū)期(Prodromal period)和臨床前期(Preclinical period)診斷。
早在2011年,美國(guó)國(guó)立衰老研究所(National Institute on Aging,NIA)和阿爾茨海默病協(xié)會(huì)(Alzheimer's Association,AA)制定了AD診斷的三階段標(biāo)準(zhǔn)(NIA-AA標(biāo)準(zhǔn)),即無癥狀期、輕度認(rèn)知損害期和癡呆期,并提出了用生物標(biāo)志物來診斷分期。AD的形成是一個(gè)漫長(zhǎng)的連續(xù)過程,典型病例的總病程超過30年。2018年,NIA-AA制訂了AD生物學(xué)標(biāo)志物診斷框架,從生物學(xué)標(biāo)志物的角度定義AD。其新定義的診斷系統(tǒng)稱為AT(N)(C)系統(tǒng)。該診斷框架不強(qiáng)調(diào)AD患者是否存在臨床癥狀,而重點(diǎn)關(guān)注AD病理變化的淀粉樣斑塊(A)和神經(jīng)元纖維纏結(jié)(T)的生物標(biāo)志物證據(jù)。在這個(gè)AT(N)(C)診斷系統(tǒng)中,A代表Aβ相關(guān)標(biāo)志物,包括腦脊液Aβ42、Aβ42/Aβ40、Aβ標(biāo)記的正電子發(fā)射體層攝影(Aβ-PET)等;T代表Tau蛋白相關(guān)標(biāo)志物,包括腦脊液p-Tau、Tau-PET等;N代表神經(jīng)元或腦損傷,主要指結(jié)構(gòu)性MRI所見的萎縮、FDG-PET低代謝等;C代表認(rèn)知功能。其中,N和C不具有疾病特異性,因此加括號(hào)以示區(qū)別。A+定義為阿爾茨海默連續(xù)譜,A+ T+定義為阿爾茨海默病。此研究用診斷框架強(qiáng)調(diào)了生物標(biāo)志物的早期精準(zhǔn)診斷價(jià)值。同年,美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)發(fā)布了有關(guān)AD早期臨床試驗(yàn)的新指南。該指南在強(qiáng)調(diào)生物標(biāo)志作為診斷和療效評(píng)價(jià)的同時(shí),仍然認(rèn)為認(rèn)知功能改善是重要療效指標(biāo)。
目前,商業(yè)化應(yīng)用的AD早期病理標(biāo)志物診斷主要依靠腦Aβ-PET-CT成像。研究報(bào)告顯示,由于18F-Florbetapir(美國(guó)禮來公司)、18F-Flutemetamol(美國(guó)通用公司)和18F-Florbetaben(德國(guó)拜耳公司/印度Piramal公司)的半衰期比以往使用的造影劑更長(zhǎng),這3種造影劑可以用于PET掃描以發(fā)現(xiàn)并量化測(cè)定腦內(nèi)淀粉樣蛋白水平。
近年來,我們的研究顯示,β-分泌酶1(BACE1)在Aβ病理性剪切過程中具有重要作用,Aβ的沉積早于癡呆癥狀的產(chǎn)生,微小RNA(microRNA,miRNA)的遺傳調(diào)控異常是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。hsa-miR是真核生物中一類19~23個(gè)核苷酸組成的小分子單鏈RNA,隸屬于非編碼RNA(non-coding RNA)大家族,是一類在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因表達(dá)的重要小分子,不僅在腦組織中含量豐富,亦可穩(wěn)定存在于腦脊液及血漿、血清樣本中,對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和突觸可塑性的形成起著重要的作用。hsa-miR是從初級(jí)轉(zhuǎn)錄物(pri-miRNA)產(chǎn)生的,pri-miRNA被核糖核酸酶3/Drosha抗體(RNase III Drosha)加工為含莖-環(huán)結(jié)構(gòu)的前體miRNA(pre-miRNA),之后在Dicer(一種RNase III)的作用下,發(fā)夾狀的pre-miRNA在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)一步被切割產(chǎn)生成熟的miRNA。這些成熟的miRNA與其他蛋白質(zhì)一起組成miRNA-蛋白質(zhì)復(fù)合體(miRNP)。miRNA引導(dǎo)miRNP到達(dá)它們的靶mRNA,然后發(fā)揮遺傳調(diào)節(jié)功能。我們進(jìn)行了由miRNA組成的AD型輕度認(rèn)知障礙(MCI)診斷標(biāo)志物研究,通過金標(biāo)準(zhǔn)篩選了5種miRNA,發(fā)現(xiàn)它們對(duì)AD型MCI診斷具有較高特異度和敏感度。
膽堿酯酶抑制劑和N-甲基-D-天門冬氨酸受體部分拮抗劑這兩類對(duì)癥治療的促認(rèn)知藥物是AD治療的主要手段,而靶向Aβ或者Tau蛋白的新藥III期臨床研究至今還沒有成功的例子。在針對(duì)AD的發(fā)病機(jī)制進(jìn)行的新藥臨床研究面臨越來越大的質(zhì)疑和困惑之際,由中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所耿美玉團(tuán)隊(duì)研發(fā),由上海市精神衛(wèi)生中心和北京協(xié)和醫(yī)院牽頭組織GV-971的III期臨床研究于2018年7月17日揭盲,達(dá)到了預(yù)期研究目標(biāo)。同年,團(tuán)隊(duì)在國(guó)際阿爾茨海默病臨床研究大會(huì)上報(bào)告了主要研究結(jié)果,獲得了國(guó)外同行的肯定。該研究為36周、隨機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照的多中心臨床試驗(yàn)。主要療效指標(biāo)為治療36周后,認(rèn)知功能評(píng)價(jià)量表ADAS-cog12相對(duì)于安慰劑組與基線變化的組間差異,結(jié)果顯示療效顯著。該藥的不良事件發(fā)生率與安慰劑相似,安全性好,有望成為全球首個(gè)糖類多靶點(diǎn)和多機(jī)制抗AD創(chuàng)新藥物。
國(guó)內(nèi)正在進(jìn)行的完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一類化學(xué)新藥還有中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所研發(fā)的左黃皮酰胺,對(duì)AD的神經(jīng)細(xì)胞凋亡、β-淀粉樣蛋白沉積和Tau蛋白過磷酸化等病理特點(diǎn)均具有抑制作用,2016年獲批進(jìn)行II期臨床試驗(yàn)。中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所與昆明動(dòng)物研究所研發(fā)的芬克羅酮片為吡咯烷酮類化合物,目前正在準(zhǔn)備IIb期臨床試驗(yàn)。琥珀八氫氨吖啶是可逆性雙重膽堿酯酶抑制劑,II期臨床試驗(yàn)結(jié)束后已獲得主要療效指標(biāo)ADAS-Cog和次要療效指標(biāo)的陽(yáng)性結(jié)果,III期臨床試驗(yàn)在2017年開展。
2016年11月23日,禮來公司的Aβ單克隆抗體Solanezumab在簡(jiǎn)明精神狀態(tài)量表(MMSE)評(píng)估20到26分的AD患者中進(jìn)行的新III期臨床試驗(yàn)結(jié)果表明,接與衛(wèi)材制藥公司的Elenbecestat,目前仍處于III期臨床試驗(yàn)階段。受Solanezumab治療的陽(yáng)性藥物組受試者認(rèn)知功能下降程度較安慰劑組減輕了11%,但主要療效指標(biāo)(ADAS-Cog)沒有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的改善,宣布實(shí)驗(yàn)失敗。在此之前,輝瑞公司和強(qiáng)生公司的Bapineuzumab,以及羅氏公司的Gantenerumab的III期臨床試驗(yàn)均失敗或者提前終止研究。有觀點(diǎn)認(rèn)為,針對(duì)輕度AD的Aβ抗體治療為時(shí)已晚,需要將治療的時(shí)機(jī)提前到前驅(qū)期,輕度認(rèn)知功能損害階段或者更早的階段。這也是導(dǎo)致2018年NIA-AA提出AT(N)(C)診斷標(biāo)準(zhǔn)的原因之一。Aducanumab是一種分離自健康老年人B細(xì)胞中靶向老年斑的抗體,可以提高腦中藥物濃度而不至于引起嚴(yán)重的不良反應(yīng)。目前,Biogen和Eisai公司正在進(jìn)行兩項(xiàng)Aducanumab治療早期AD患者的III期臨床試驗(yàn),結(jié)果將在2020年左右公布。羅氏及基因泰克公司也正通過將Crenezumab構(gòu)建于IgG4骨架上,降低小膠質(zhì)細(xì)胞的激活,減少不良反應(yīng)發(fā)生,以便采用較高濃度的抗體進(jìn)行臨床試驗(yàn)從而取得較好的結(jié)果,目前III期臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中。作用于Aβ生成限速酶BACE1(β-site amyloid precursor protein-cleaving enzyme 1)以及γ-Secretase的新藥均告失敗。2013年,禮來公司的γ-Secretase抑制劑Semagacestat在完成III期臨床試驗(yàn)后宣告失敗。2017年2月14日,默克公司宣布終止治療輕中度阿爾茨海默病新藥Verubecestat的III期臨床試驗(yàn),該藥總體被認(rèn)為幾乎不可能得到具有臨床意義的陽(yáng)性結(jié)果。失敗的原因也與選擇的受試者疾病階段有關(guān),當(dāng)已經(jīng)臨床診斷輕度AD時(shí)進(jìn)行Aβ生成病理過程的干預(yù)對(duì)于改善病情可能為時(shí)已晚。此類藥物還有諾華制藥公司的CNP520當(dāng)疾病的診斷治療研究面臨重大挫折的時(shí)候,往往能夠推動(dòng)對(duì)疾病的認(rèn)識(shí)。在AD研究領(lǐng)域,近10年來因治療研究的反復(fù)失敗,使人們對(duì)AD疾病的診斷不斷前移。
針對(duì)Tau蛋白的新藥研發(fā)也不甚樂觀。TauRx制藥公司通過抑制Tau蛋白聚集形成神經(jīng)纖維纏結(jié)的新藥亞甲基藍(lán)衍生物(LMTM)的III期臨床試驗(yàn)宣布失敗。AXON公司的AADvac1的II期臨床試驗(yàn)已啟動(dòng),AADvac1可激發(fā)身體產(chǎn)生抗體來針對(duì)病變的Tau蛋白進(jìn)而治療AD。神經(jīng)原纖維纏結(jié)一般在確診前就有多年的累積,疫苗能夠形成長(zhǎng)效的預(yù)防和保護(hù)機(jī)制。另一類抗Tau蛋白藥物是抗體,基因泰克和AC Immune公司合作研發(fā)的抗體RO7105705正在進(jìn)行I期臨床試驗(yàn)。默克公司與Alectos公司合作開發(fā)的基于小分子間接抑制Tau蛋白的藥物O-GlcNAcase抑制劑MK-8719已完成I期臨床試驗(yàn),它通過抑制O-GlcNAc從Tau蛋白上剪切下來而間接抑制Tau蛋白的過度磷酸化。小分子抑制劑靶向糖原合成酶激3(GSK3)的新藥研究因Noscira公司的GSK3抑制劑II期臨床試驗(yàn)的失敗而全部終止。2017年,針對(duì)Tau蛋白的抗體藥物ABBV-8E12已開展兩項(xiàng)Ⅱ期臨床試驗(yàn),ABBV-8E12通過特異性結(jié)合非正常折疊的Tau蛋白,達(dá)到清除纖維纏結(jié)恢復(fù)神經(jīng)正常功能的目的??傊?,當(dāng)過度磷酸化的Tau蛋白產(chǎn)生時(shí),AD疾病已經(jīng)在進(jìn)展,此時(shí)干預(yù)相對(duì)來說比較困難。
這些新藥的臨床試驗(yàn)結(jié)果讓人們更加深刻地認(rèn)識(shí)到AD發(fā)病過程的復(fù)雜性,淀粉樣蛋白學(xué)說雖然仍是AD發(fā)病的主流,但是它和Tau蛋白機(jī)制一起可能只是AD發(fā)病機(jī)制中浮在海面的冰山一角。GV-971的臨床研究給我們開拓了征服AD的嶄新領(lǐng)域,可能在除了Aβ淀粉樣蛋白和Tau蛋白機(jī)制之外的葡萄糖代謝、慢性炎癥與免疫和腦腸軸等方面仍需要進(jìn)一步探索。治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)藥物的更新?lián)Q代周期多在20年左右,期望在未來幾年會(huì)不斷有新型治療藥物研發(fā)成功。