阿杜卡尼单抗特异性靶向高分子量Aβ42寡聚体并恢复钙稳态的机制研究

本研究揭示了阿杜卡尼单抗(aducanumab)通过选择性中和高分子量(HMW) Aβ42寡聚体(ABOs)改善阿尔茨海默病(AD)钙稳态紊乱的分子机制。研究人员采用免疫沉淀结合钙成像技术，证实该抗体可特异性清除ADDLs和Tg2576脑提取物中的HMW Aβ42，有效逆转神经元-星形胶质细胞共培养体系中的钙超载现象，为AD靶向治疗提供了新依据。

　　

阿尔茨海默病(AD)的病理机制中，β淀粉样蛋白(Aβ)寡聚体(ABOs)引发的钙稳态紊乱是导致神经元功能障碍的关键环节。尽管靶向Aβ的单抗疗法如阿杜卡尼单抗(aducanumab)已获批临床，但其对不同分子量ABOs亚型的特异性识别机制及功能调控作用尚不明确。这项发表在《Alzheimer's Research》的研究，由徐州医科大学附属医院等机构团队开展，通过系统性分析阿杜卡尼单抗对低分子量(LMW)和高分子量(HMW) ABOs的差异化结合特性，揭示了该药物改善神经元钙稳态的精确分子靶点。

研究采用三种ABOs制备体系：转基因神经元条件培养基(TgCM)、合成Aβ42可扩散配体(ADDLs)和老年Tg2576小鼠脑组织TBS可溶组分。通过尺寸排阻色谱(SEC)联合ELISA定量分析，结合多光子钙成像技术，团队发现阿杜卡尼单抗能特异性识别HMW Aβ42(>13.7kDa)，而对TgCM中的LMW Aβ二聚体/三聚体无显著亲和力。免疫沉淀实验显示，该抗体可清除ADDLs中92%的HMW Aβ42，使神经元钙超载比例从38%降至基线水平。在Tg2576脑提取物中，阿杜卡尼单抗同样选择性清除HMW Aβ42而非Aβ40，显著改善共培养体系的钙动力学异常。

主要技术方法

1. 免疫沉淀：采用蛋白G磁珠结合不同抗Aβ抗体(3D6/甘特奴单抗等)分离ABOs亚型

2. 尺寸排阻色谱：分级鉴定TgCM、ADDLs和脑提取物中的LMW/HMW Aβ分布

3. 多光子钙成像：通过Indo-1荧光探针动态监测原代神经元-星形胶质细胞共培养体系的钙信号

Aducanumab did not immunodeplete LMW Aβ in TgCM

SEC分析显示TgCM主要含9-13.7kDa的LMW Aβ(二聚体/三聚体)，阿杜卡尼单抗对其清除率不足5%，且免疫处理后的上清液仍可诱导钙超载(增幅达210%)。相比之下，3D6和索拉尼单抗能有效清除这类LMW物种。

Aducanumab bound preferentially to HMW species of Aβ42 aggregates from ADDLs

ADDLs含显著HMW Aβ42组分，阿杜卡尼单抗处理后上清液Aβ42降低68%，钙超载细胞比例从32±4%降至6±2%(p<0.001)，效果优于对照抗体P1.17。

Aducanumab immunodepleted HMW Aβ42 in Tg2576 brain homogenate

22月龄Tg2576脑提取物的TBS可溶组分中，该抗体选择性清除HMW Aβ42而非Aβ40，SEC显示其对>75kDa组分的清除效率达84±6%。

讨论与意义

该研究首次阐明阿杜卡尼单抗通过靶向HMW Aβ42而非LMW物种发挥神经保护作用，解释了其在不完全清除斑块情况下仍能改善钙稳态的机制。发现HMW Aβ42是诱发钙紊乱的核心毒性物种，为优化AD免疫治疗策略提供了重要依据：①临床应答差异可能源于患者脑内HMW Aβ42的占比差异；②联合靶向LMW/HMW物种的抗体疗法或具协同效应。研究还建立了ABOs亚型-钙超载的功能关联模型，为评估新型抗Aβ制剂提供了量化指标。