阿杜卡奴单抗抗Aβ免疫治疗对阿尔茨海默病患者影响的神经病理学研究

《Acta Neuropathologica》：Neuropathological study of the effects of aducanumab anti-Aβ immunotherapy on patients with Alzheimer’s disease

　　

体液及影像生物标志物数据表明，抗淀粉样蛋白（Aβ）抗体可促进阿尔茨海默病（AD）患者脑内Aβ的清除。研究人员检查了参与阿杜卡奴单抗临床试验个体的死后脑组织，并考察了该药物对Aβ病理及其他AD表型的影响。研究将6例阿杜卡奴单抗临床试验参与者的内侧颞叶与9例未经治疗的AD患者进行比较；前者在末次抗体输注后7周至5年间死亡，且均有较广泛的阿杜卡奴单抗暴露，后者则按年龄、APOE基因型及Braak神经原纤维缠结分期进行匹配，以判定阿杜卡奴单抗如何影响AD病理生物学。阿杜卡奴单抗治疗患者显示Aβ负荷显著下降。与既往研究观察一致，阿杜卡奴单抗治疗患者中Aβ与非动脉性微血管相关，提示Aβ在神经网毡（neuropil）内发生了再分布。神经突性磷酸化tau随Aβ斑块减少而下降，但PHF-1⁺和AT8⁺神经原纤维缠结的密度与未经治疗AD供体的平均水平相比保持不变。小胶质细胞和星形胶质细胞反应性的测量结果也与未经治疗的AD对照相当。这些发现证实，阿杜卡奴单抗具有强效靶向并清除脑内Aβ的能力。平均而言，Aβ斑块随末次给药后时间延长而增加，这与治疗后斑块逐渐再沉积的观点一致。神经突性磷酸化tau选择性下降，而神经原纤维缠结性磷酸化tau未见下降，提示阿杜卡奴单抗这类Aβ靶向抗体可缓解与斑块相关的营养不良性改变，但可能无法处理已形成的缠结。本研究描述了AD中抗Aβ免疫治疗的长期结局。

该论文发表于《Acta Neuropathologica》，聚焦阿杜卡奴单抗（aducanumab）这一抗淀粉样蛋白β（Aβ）单克隆抗体在阿尔茨海默病（AD）患者脑内所引发的长期神经病理学后果。研究背景在于，阿杜卡奴单抗作为首个获批的疾病修饰治疗药物，已通过体液和影像学证据显示其能够降低脑内Aβ负荷，但其在人体脑组织层面究竟如何改变Aβ沉积、tau病理、胶质反应及脑血管相关病变，尤其是在停药后较长时间尺度上的影响，仍缺乏充分的尸检病理学证据。此前相关报道例数极少，且病例-对照式分析有限，因此有必要直接基于死后脑组织，对该药物的病理生物学效应进行系统评估，从而弥合生物标志物变化与真实组织病理变化之间的认知缺口。

为解决上述问题，研究人员纳入6例接受过阿杜卡奴单抗临床试验治疗并同意尸检捐脑的病例，并选择9例未接受抗Aβ药物治疗的AD患者作为对照。两组在年龄、载脂蛋白E（APOE，脂质转运相关遗传风险因子）基因型及Braak神经原纤维缠结分期方面进行匹配。研究重点分析内侧颞叶（MTL）及部分颞叶新皮质区域，系统考察Aβ沉积总量、不同类型斑块、血管相关Aβ、磷酸化tau（pTau）病理、突触标志物以及小胶质细胞和星形胶质细胞反应。研究最终得出几个核心结论：阿杜卡奴单抗可显著降低脑实质Aβ负荷；停药时间越长，尸检时Aβ负荷越高，提示Aβ斑块在治疗停止后可能逐渐再沉积；神经突相关tau病理随斑块减少而下降，但成熟神经原纤维缠结并未减少；Aβ在治疗后更多转移并聚集于皮质微血管，特别是毛细血管；持续性胶质细胞增生或显著神经炎症并不明显。这些结果的重要意义在于，它们为抗Aβ免疫治疗在人脑中的真实病理效应提供了直接证据，也提示Aβ清除并不等同于所有下游神经退行性病变的逆转，因而对维持给药策略、联合治疗设计及ARIA相关风险理解均具有参考价值。

研究采用的关键技术方法主要包括：基于尸检脑组织的病例-对照神经病理学研究设计，样本来自Massachusetts Alzheimer’s Disease Research Center（MADRC）脑库及University of Washington BRaIN实验室；对甲醛固定石蜡包埋（FFPE）组织实施免疫组织化学、Thioflavin S染色和普鲁士蓝染色；利用全切片荧光与明场扫描、超分辨显微镜观察CA1区突触前后末梢；通过QuPath、Ilastik和Imaris进行区域分割、阈值分析、缠结分类及突触定量；采用Mann–Whitney U检验和Spearman秩相关分析统计组间差异及相关性。

在“Subject characteristics and clinical trial data”部分，研究人员首先总结了研究对象的基本临床病理特征和试验暴露情况。6例临床试验参与者均接受10 mg/kg最高剂量治疗，输注次数为19至76次，末次给药至死亡间隔为7.86周至4.97年。这一队列设置使研究既能考察长期高剂量暴露后的脑内改变，也能观察停药后的持续效应。部分病例在治疗期间曾出现无症状淀粉样蛋白相关影像异常，包括ARIA-H和ARIA-E，但死亡原因均与治疗无关。该部分为后续病理结果解释提供了临床与暴露背景。

在“Aducanumab-treated patients exhibit lower Aβ burden, with a positive correlation between withdrawal duration and Aβ load”部分，研究通过Aβ免疫染色证明，接受阿杜卡奴单抗治疗者的内侧颞叶Aβ沉积显著低于未经治疗AD患者。这一结果与既往正电子发射断层扫描（PET）生物标志物研究一致，并在不同Aβ抗体检测策略下得到重复验证，排除了因阿杜卡奴单抗残留占位而导致免疫染色低估Aβ的可能。进一步分析显示，累计给药量与尸检Aβ负荷无明显相关，但停药时间与Aβ负荷呈显著正相关，说明停药间隔越长，Aβ越可能重新积累。值得注意的是，即使停药4至5年，治疗组Aβ负荷仍低于未经治疗组平均水平。此外，研究比较不同脑区后发现，前下托区（presubiculum）Aβ下降幅度大于海马，提示不同斑块结构或不同脑区的再沉积动力学可能存在差异。

在“Neuritic tau is reduced in association with Aβ burden, but neurofibrillary tangles remain”部分，研究人员考察了Aβ清除是否伴随tau病理改善。结果显示，总体pTau217负荷在两组间无显著差异，但PHF-1和AT8标记的总tau病理面积在治疗组明显降低。进一步通过缠结计数发现，PHF-1⁺和AT8⁺神经原纤维缠结数量并未减少，因此总tau面积下降主要反映神经突营养不良和神经网毡丝状病变的减轻，而非成熟缠结的消退。这表明阿杜卡奴单抗对与斑块相关的神经突tau病理有缓解作用，但对已经形成的胞体性缠结影响有限。研究还利用超分辨显微镜分析CA1区Bassoon⁺和Homer1⁺突触前后标志物，未发现治疗组与对照组在突触密度上的显著差异。

在“Aducanumab treatment is associated with increased Aβ on cortical microvessels”部分，研究显示阿杜卡奴单抗治疗后Aβ并非仅仅减少，还发生了空间再分布。治疗组中，与GLUT1⁺内皮细胞共定位的Aβ⁺和ThioS⁺沉积显著增多，提示更多Aβ转移至脑微血管。与未经治疗组绝大多数Aβ位于脑实质斑块不同，部分治疗病例高达75%的Aβ与血管相关。进一步分型显示，这一变化主要来自毛细血管Aβ沉积增加，而较大血管并无相应变化。空间分析还发现，血管Aβ最常见于脑实质斑块已明显清除的区域，支持“实质斑块清除—血管Aβ增加”之间存在关联。尽管如此，研究未见内侧颞叶普遍性血脑屏障损伤证据，也未发现微出血频率增加，说明这种血管相关改变在该研究时点并未伴随明显组织损害，但其对ARIA发生机制仍具有启示意义。

在“Microglia and astrocytes do not show overt reactivity after immunotherapy”部分，研究评估了胶质反应是否在治疗后长期持续。结果表明，尽管治疗组Aβ负荷下降，小胶质细胞标志物IBA1⁺面积仅呈非显著升高趋势；斑块相关小胶质细胞募集水平与未经治疗组相近。星形胶质细胞标志物GFAP⁺总面积亦仅呈轻度非显著增加，血管周围星形胶质增生未见治疗相关差异。研究据此认为，在高剂量阿杜卡奴单抗治疗后，尤其是在多数病例已经停药一段时间的情况下，内侧颞叶并无持续显著的胶质细胞反应或慢性神经炎症证据。

讨论部分综合指出，本研究从尸检病理角度证实了阿杜卡奴单抗强有力的Aβ清除能力，并将既往体液和影像学结果推进到组织学层面。研究强调，Aβ清除效应可持续较久，但停药后存在逐步再沉积趋势；神经突性tau可随Aβ下降而减轻，但成熟神经原纤维缠结保持稳定，说明单纯Aβ靶向治疗难以逆转已建立的tau核心病理。与此同时，Aβ向微血管再分布提示抗体介导的清除过程可能与脑血管淀粉样变及ARIA易感性有关，但至少在本研究样本中，这种改变并未伴随持续性炎症或明显血管周围胶质反应。研究还将本队列与另一项近期尸检研究进行比较，指出病例遗传背景、家族性AD比例、最高剂量暴露程度及累计给药量差异，可能解释不同研究间结果不一致。作者同时承认样本量小、处理时间异质性大、缺乏治疗后纵向影像资料及安慰剂临床试验对照等局限。

研究结论可译为：本研究描述了AD中抗Aβ免疫治疗的长期结局。研究结果证实，阿杜卡奴单抗能够强效靶向并清除脑内Aβ。平均而言，Aβ斑块的增加与末次给药后时间长度成正比，这与治疗后斑块逐渐再沉积的观点一致。神经突性磷酸化tau的选择性下降，而神经原纤维缠结性磷酸化tau未下降，提示阿杜卡奴单抗这类Aβ靶向抗体能够减轻与斑块相关的营养不良性改变，但可能无法处理已形成的缠结。总体而言，该研究为理解阿杜卡奴单抗在人体脑内的长期组织病理效应、Aβ清除后的再分布模式及其对后续治疗策略优化的意义提供了直接证据。