靶向促炎性白细胞介素-1β信号通路调控与路易体痴呆认知衰退相关的神经炎症过程

《Cells》：Targeting Pro-Inflammatory Interleukin-1 Beta Signaling to Modulate Neuroinflammatory Processes Associated with Cognitive Decline in Dementia with Lewy Bodies

　　

中文摘要翻译 白细胞介素-1β（IL-1β）被认为是阿尔茨海默病（AD）和路易体痴呆（DLB）认知衰退的分子驱动因素，其作用机制可能是通过激活神经元内的促炎通路而损害突触功能。由于促炎性IL-1β信号传导依赖于p38α激酶，口服且可穿透血脑屏障的p38α抑制剂奈夫拉莫匹莫德（neflamapimod）有望逆转突触功能障碍并治疗上述疾病背景下的认知衰退。奈夫拉莫匹莫德在动物模型以及AD和DLB的临床研究中均显示出积极效果。在此，研究人员评估了奈夫拉莫匹莫德在体外及AD或DLB患者中对促炎性IL-1β信号传导的作用。在人外周血单个核细胞（PBMC）中，奈夫拉莫匹莫德抑制IL-1β诱导的IL-6和IL-8产生，半数有效浓度（EC50）分别为6.3 ± 1.3 nM和7.1 ± 3.2 nM。在AD患者中，奈夫拉莫匹莫德40 mg每日两次（BID）治疗六周可降低脑脊液（CSF）中IL-6和IL-8水平，在谷浓度≥4 ng/mL（9 nM）时效果达到最大。在DLB患者中，奈夫拉莫匹莫德40 mg每日三次（TID）提高了血浆Aβ42/40比值并降低了血浆胶质纤维酸性蛋白（GFAP）水平，这些治疗效应与促炎性IL-1β信号传导的减弱相一致。综上，这些结果支持以下假说：抑制p38α依赖性IL-1β信号传导可能有益地调控与DLB（并可能包括AD）认知衰退相关的神经炎症过程。

论文解读

一、研究背景与目的

越来越多的证据表明，白细胞介素-1β（IL-1β）是多种神经系统疾病（包括阿尔茨海默病和路易体痴呆）认知衰退的关键分子驱动因素。IL-1β可通过抑制长时程增强（LTP）的形成，以及通过抑制胆碱乙酰转移酶表达而损害基底前脑胆碱能神经元的功能，而基底前脑胆碱能系统的功能障碍和退行性变是DLB疾病表现的主要驱动因素。然而，IL-1β也可能具有神经保护或促认知效应，这可能是既往针对IL-1β的药物研发未能成功减少认知衰退的原因之一。

一种新颖的策略是特异性靶向IL-1β的有害效应，同时保留其可能的神经保护作用。具体而言，可通过抑制经经典促炎性IL-1受体辅助蛋白（IL-1RAcP）介导的信号传导，而不抑制经神经元特异性IL-1受体（IL-1RAcPb）介导的信号传导来实现。促炎性IL-1β经IL-1RAcP的信号传导依赖于p38α激酶，而IL-1RAcPb信号传导则不依赖p38α。因此，口服且可穿透血脑屏障的p38α抑制剂奈夫拉莫匹莫德有望阻断IL-1β的有害效应，同时保留其在神经元内的有益信号传导。

尽管以p38α抑制剂靶向IL-1β信号传导的科学依据已确立，但该机制是否与奈夫拉莫匹莫德的临床前及临床活性相关尚不清楚。为此，研究人员开展了本研究，旨在评估奈夫拉莫匹莫德在体外对促炎性IL-1β信号传导的作用，以及在AD和DLB患者中对IL-1β活性下游潜在药效学后果的影响。

二、研究设计与方法

研究人员主要采用了以下几项关键技术方法：

体外PBMC实验：采集健康人外周血单个核细胞（PBMC），以重组人IL-1β（0.5 ng/mL）或细菌脂多糖（LPS，4 ng/mL）刺激，加入不同浓度的奈夫拉莫匹莫德孵育16小时后，通过酶联免疫吸附测定（ELISA）检测培养上清中IL-6、IL-8、IL-1β和TNFα的水平，并评估细胞活力。

临床研究队列：AD患者来自Study 303（NCT02423200），为单中心、6周临床药理学研究，纳入轻度认知障碍（MCI）或轻度AD患者共9例，通过留置CSF导管在基线和第41天采集脑脊液样本，检测细胞因子水平及药物浓度。DLB患者来自RewinD-LB研究（NCT05869669），为多中心2b期临床研究，共159例可能DLB患者随机接受奈夫拉莫匹莫德40 mg TID或安慰剂治疗16周（A部分），随后进入32周开放标签延长期（B部分），在基线和各时间点采集血浆样本检测蛋白生物标志物。

生物标志物检测：CSF细胞因子采用MesoScale Discovery（MSD）平台检测；血浆Aβ42和Aβ40采用Simoa平台检测；血浆GFAP和NfL结果另行报告。

药代动力学分析：采用液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）测定血浆和CSF中奈夫拉莫匹莫德药物浓度。

三、研究结果

3.1 Study 303早期AD患者入组情况：共入组9例患者，平均年龄70.8岁，平均体重64.10 kg，55.6%为女性。多数患者为亚洲人（66.7%）。8例完成全部给药，其中7例具有完整的基线和第40天CSF样本。

3.2 AD患者CSF药物浓度：奈夫拉莫匹莫德在给药后所有时间点的CSF样本中均可检出，12个可定量样本的平均浓度为0.874 ng/mL，对应的平均血浆浓度为14.96 ng/mL，CSF与血浆浓度比值为0.062，即CSF药物浓度为血浆的6.2%。

3.3 人PBMC中IL-1β和LPS信号传导的抑制：奈夫拉莫匹莫德有效抑制IL-1β诱导的IL-8和IL-6产生，EC₅₀分别为6.3 ± 1.3 nM（IL-6，3个供体）和7.1 ± 3.2 nM（IL-8，5个供体）。对LPS信号传导的抑制效力较低，抑制LPS诱导的IL-1β产生的EC₅₀为22.1 ± 6.7 nM，抑制LPS诱导的TNFα产生的EC₅₀为161.7 ± 66.8 nM。所有实验条件下均未观察到明显的细胞毒性。

3.4 奈夫拉莫匹莫德给药六周后CSF IL-6和IL-8的变化：在血浆药物谷浓度依赖性方式下，奈夫拉莫匹莫德降低了CSF中IL-6和IL-8水平，体内EC₅₀分别约为3.3 ng/mL（IL-6）和3.4 ng/mL（IL-8），效应在约4 ng/mL（约9 nM）时达到平台期。

3.5 RewinD-LB临床试验中血浆Aβ42/40比值和GFAP水平：在16周随机对照阶段，安慰剂组和奈夫拉莫匹莫德组之间血浆Aβ42/40比值无差异。但在安慰剂组转入延长期接受32周奈夫拉莫匹莫德治疗的参与者中，血浆Aβ42/40比值从延长期开始时的均值0.050增加至治疗结束时的0.10（配对比较p < 0.0001），且该增加在参与者中高度一致。关于血浆GFAP，从安慰剂转入奈夫拉莫匹莫德的参与者在32周延长期内GFAP显著降低（?17.4 pg/mL），与安慰剂期间的变化（+6.7 pg/mL）相比差异显著（p = 0.007）。GFAP变化与谷浓度的关系与CSF IL-6和IL-8的结果类似。

四、讨论与结论

讨论部分：研究结果支持奈夫拉莫匹莫德在AD和DLB中的生物学变化和治疗获益涉及抑制促炎性IL-1β信号传导这一假说。体外实验中，奈夫拉莫匹莫德抑制IL-1β信号传导的效力与其抑制p38α的IC₅₀（9 nM）高度一致，而抑制LPS诱导的细胞因子产生需要更高浓度，接近其抑制p38β的IC₅₀（190 nM），提示抑制LPS诱导的细胞因子产生可能需要同时抑制p38β。由于IL-1RAcPb介导的神经保护信号不依赖p38α，选择性抑制p38α可在低于抑制IL-1β产生的浓度下保留生理性IL-1β水平和神经元内的有益信号传导。AD患者中CSF IL-6和IL-8的浓度依赖性降低提供了奈夫拉莫匹莫德在CNS中抑制IL-1β信号传导的转化证据。结合犬类药代动力学研究估计的人脑药物浓度，约4 ng/mL血浆浓度对应的脑浓度约7 ng/mL（约16 nM），接近体外浓度-反应曲线的EC80，进一步支持体内药效反映IL-1β信号传导的抑制。RewinD-LB研究中血浆Aβ42/40比值的升高与IL-1β信号传导增强淀粉样蛋白生成性加工的证据一致，而血浆GFAP的降低与脑内神经炎症信号传导减少一致。这些发现对DLB尤为重要，因为神经炎症驱动的基底前脑胆碱能系统功能障碍和退行性变被认为是DLB认知衰退的主要贡献因素。研究也承认了若干局限性，包括人脑浓度估算依赖跨物种假设、生物标志物分析为探索性且样本量较小、CSF细胞因子分析在AD而非DLB患者中进行等。

结论部分：奈夫拉莫匹莫德在临床相关药物浓度下于体外表现出对促炎性IL-1β信号传导的有效抑制。对CSF细胞因子、血浆Aβ42/40比值和血浆GFAP的相关效应支持以下假说：抑制p38α依赖性IL-1β信号传导可能有益地调控与DLB（并可能包括AD）认知衰退相关的神经炎症过程。