应用短效抗PD-L1抗体治疗阿尔茨海默病的1b期随机双盲试验

《Nature Medicine》：Immunotherapy with a short-lived anti-PD-L1 antibody in Alzheimer’s disease: a phase 1b, randomized, double-blind trial

　　

尽管阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）由淀粉样斑块积聚所启动，但其进展涉及局部神经炎症，而当年龄相关的全身免疫系统功能障碍限制外周免疫支持时，大脑无法解决这种炎症。使用啮齿动物模型的临床前研究表明，瞬时系统性阻断程序性死亡配体1（programmed death-ligand 1, PD-L1）与神经炎症减轻、神经保护及疾病进展减缓相关。基于潜在机制，研究人员设计了一种具有Fc效应功能沉默和FcRn结合降低的新型短效抗程序性死亡配体1抗体（IBC-Ab002）。在此，研究人员报告一项在早期AD中开展的随机、双盲、1b期首次人体试验，其主要终点为安全性和耐受性。四十名参与者按五个递增剂量队列（1–30 mg kg?1）入组，每3个月给药一次，共给药四次。治疗耐受性良好，无治疗相关的严重不良事件或淀粉样蛋白相关成像异常（amyloid-related imaging abnormalities, ARIA）证据。第48周的探索性分析显示，在神经元和突触损伤的脑脊液（cerebrospinal fluid, CSF）生物标志物方面，30 mg kg?1剂量显示出有利的方向性变化，尽管由于样本量有限，任何剂量均未达到统计学显著性。安全性和耐受性特征支持在早期AD中进一步临床开发系统性、间歇给药的IBC-Ab002。ClinicalTrials.gov注册号：NCT05551741。

该研究发表于《Nature Medicine》。目前阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）的治疗面临的主要困境在于，虽然其病理定义为淀粉样β（amyloid-β, Aβ）斑块和tau神经原纤维缠结的积聚，但蛋白病仅能部分解释临床进展的起始与速率。现有证据表明，慢性神经炎症、代谢及血管功能障碍共同促进神经退行性变，且神经炎症本身可由年龄相关的全身免疫系统衰退所加剧。免疫系统衰老虽非AD的主因，却充当了症状显现与疾病进展的催化剂，导致外周免疫支持受损，脑内促炎细胞耗竭且无法被有效保护性免疫反应抵消，形成自我延续的恶性循环。既往在淀粉样变性和tau蛋白病临床前模型中证实，瞬时阻断抑制性程序性死亡蛋白1（programmed cell death protein 1, PD-1）/程序性死亡配体1（PD-L1）免疫检查点通路，可引发单核细胞衍生的巨噬细胞（monocyte-derived macrophages）和调节性T细胞向大脑归巢的免疫级联反应，从而减轻神经炎症并延缓进展。然而该效应需要脉冲式治疗而非持续抗体暴露。基于此，研究人员工程化设计了IBC-Ab002，一种全人源抗PD-L1抗体，具备Fc效应功能沉默和FcRn结合降低的改造，旨在提供短暂的全身暴露同时保留啮齿类模型中观察到的持久中枢神经系统（central nervous system, CNS）效应。本研究即在早期有症状AD患者中开展首次人体1b期临床试验，评估其安全性、耐受性、药代动力学及探索性生物标志物变化。

研究人员在英国、以色列和荷兰共11个中心开展了一项随机、双盲、安慰剂对照的单次及多次递增剂量1b期试验（NCT05551741）。样本队列来源于符合美国国家衰老研究所-阿尔茨海默病协会早期AD标准、年龄50–80岁、临床痴呆评定量表全局评分（Clinical Dementia Rating–Global Score, CDR-GS）0.5或1.0、MMSE 20–28且脑脊液A⁺T⁺阳性的40名受试者，按3:1随机分配至五个剂量队列（1、3、6、15、30 mg kg^?1）接受静脉注射IBC-Ab002或匹配安慰剂，单次观察期后每12周给药一次，共四次，总观察期约48周。关键技术方法包括：工程化抗体设计与Fc修饰表征、基于Meso Scale Discovery平台的药物血清浓度定量与非房室及群体药代动力学建模、流式细胞术验证的外周PD-L1受体占有率（receptor occupancy, RO）及PD-1⁺ICOS⁺CD4⁺记忆T细胞频率检测、可溶性PD-L1（soluble PD-L1, sPD-L1）药效学标记物测定、治疗 emergent anti-drug antibodies（ADAs）分层检测、标准化脑磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）ARIA监测、腰椎穿刺采集脑脊液（CSF）并使用Simoa及Elecsys平台检测神经颗粒素（neurogranin）、总tau（total tau, tTau）、pTau181、GFAP、NfL等生物标志物，以及MMSE和认知功能综合量表（Cognitive Functional Composite, CFC）纵向评估。

Participant disposition and baseline characteristics

四十名受试者全部接受至少一次输注并完成单次剂量观察期进入多次剂量阶段，两名受试者（5%）未完成所有访视，三十八名完成48周观察期其中两名未接受全部四次输注。基线特征在各队列及合并安慰剂组间均衡，总体平均年龄69.1岁，57.5%女性，92.5%白人，75% CDR-GS为0.5（轻度认知障碍），25%为1.0（轻度AD痴呆），中位MMSE 25，77.5%为载脂蛋白E（apolipoprotein E, APOE）ε4携带者。

Safety and tolerability

所有40名受试者均报告治疗期间不良事件（treatment-emergent adverse events, TEAEs），活性药物组73.3%、安慰剂组60.0%的TEAEs被认为与研研究药物相关。活性组最常见为疲劳（26.7%）、头痛（23.3%）和输液相关反应（20.0%），均为1或2级。发生三例严重不良事件（serious adverse events, SAEs），安慰剂两例（癫痫、晕厥），活性一例（15 mg kg^?1机械跌倒骨折），均无治疗相关SAEs。免疫相关不良事件（immune-related AEs, irAEs）在活性组10/30（33.3%）、安慰剂1/10（10.0%），最常见无症状甲状腺功能异常，一例3级无症状肝酶升高（天冬氨酸氨基转移酶、丙氨酸氨基转移酶、γ-谷氨酰转移酶、碱性磷酸酶）自行缓解并依方案停药。无ARIA发生。整体IBC-Ab002耐受良好，不良事件性质符合抗PD-(L)1抗体类效应但无重度危及生命事件。

Pharmacokinetics

IBC-Ab002经Fc修饰消除抗体依赖性细胞介导的细胞毒性（antibody-dependent cellular cytotoxicity, ADCC）和补体依赖性细胞毒性（complement-dependent cytotoxicity, CDC）并降低FcRn结合加速清除。所有队列平均消除半衰期约4天（3.5–4.6天），分布容积低（~3.5–4 l），清除率快（~0.7–0.8 L/天）。血清暴露（C_max、AUC）随1–30 mg kg^?1剂量成比例增加，≥3 mg kg^?1符合二室线性模型。各次输注前血清浓度均低于定量下限（19.54 ng ml^?1），每12周重复给药无蓄积，C_max在四个周期保持一致，30 mg kg^?1平均C_max约670 μg ml^?1。个体间变异~20–30%，无体重等协变量影响。

Peripheral target engagement

外周靶标结合通过循环T细胞PD-L1 RO评估，当血清浓度超过约1 μg ml^?1时RO达80–100%，两个最高剂量队列每次给药后约2个月RO恢复基线，符合间歇性暴露设计。sPD-L1呈剂量比例升高并于下次给药前回基线。

Immunogenicity

30名活性受试者中19名（63.3%）检出ADA，无剂量依赖性，ADA对C_max、AUC、清除率或分布容积无明显影响，高剂量组ADA滴度较低。

Peripheral immune system engagement

单次IBC-Ab002诱导循环CD4⁺记忆T细胞中PD-1⁺ICOS⁺频率呈剂量依赖性增加，峰值约给药后7天，随后短暂回落，第12周下次给药前接近基线，符合短暂全身暴露与设计机制——间歇性给药每次启动免疫反应。

Exploratory cerebrospinal fluid and plasma biomarker analyses

筛查、第8周及第48周（可选）行腰椎穿刺。第8周最高剂量见CSF胶质纤维酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein, GFAP）降低。第48周19/40名（47.5%）完成终末CSF采样，聚焦30 mg kg^?1队列（n=5）与合并安慰剂（n=6）比较，神经颗粒素（中位较筛查变化?23.1%）、tTau（?12.4%）、pTau181（?11.0%）呈方向性降低，无统计学显著性。个体内三个标记物变化方向一致。亚治疗剂量（1–6 mg kg^?1）与治疗剂量（15、30 mg kg^?1）比较未见明确剂量反应，其余CSF及血浆生物标志物无组间差异。

Cognitive assessments

48周内以MMSE和CFC评估纵向认知功能，任何活性组均未出现快速或意外认知恶化，但研究未针对疗效终点设效，无法得出疗效结论。一名安慰剂受试者因疾病进展认知衰退退出。

讨论部分总结指出，IBC-Ab002在所有测试剂量中耐受良好，平均半衰期约4天，血清谷浓度于下次输注前远低于RO阈值（~0.1 μg ml^?1）。外周PD-L1 RO在血清浓度超1 μg ml^?1时达80–100%，最高两剂量每次给药后约2个月恢复基线；外周免疫激活峰值在7天并于下次输注前消退。这些短时暴露、瞬态免疫激活与基线回归的特征区别于肿瘤持续暴露的抗PD-L1抗体。ADA检出率高但不影响药代参数。安全性上无治疗相关SAE及ARIA，irAE多为轻中度无症状甲状腺功能异常及一例3级无症状肝酶升高，符合PD-1–PD-L1阻断已知效应，短暴露与12周间隔预期限制事件持续时间与严重度。第48周探索性CSF生物标志物在30 mg kg^?1显示神经颗粒素、tTau、pTau181方向性降低，与临床前淀粉样变及tau蛋白病模型减少神经炎症及神经元突触完整性改变一致，但因样本小且无统计显著性，属假设生成信号需更大研究确认。血浆生物标志物无变化可能反映动态范围窄、稀释效应及统计效能不足。机制上不同于抗淀粉样免疫治疗直接结合斑块，该研究依赖瞬时重启外周免疫系统招募单核细胞衍生巨噬细胞清除损伤相关分子模式及衰老小胶质细胞、减轻局部炎症，最早效应应见于神经元突触损伤标记而非淀粉样标记，与本研究发现相符。认知评估无意外恶化但随访短样本小无法定论疗效。总体而言，IBC-Ab002在早期症状性AD中具可接受安全耐受性及符合设计的药代药效特征，通过短时重激活随龄衰退的外周免疫系统以恢复脑保护及抑炎能力，因不直接靶向特定蛋白病具更广神经退行病适用潜力，最高剂量观察到的信号为后续临床开发提供依据。

研究结论部分原文翻译为：在本临床评估中，IBC-Ab002这一新型工程化短效抗PD-L1抗体在所有测试剂量的早期有症状AD受试者中耐受良好。与其工程设计一致，IBC-Ab002在所有剂量队列中显示约4天的平均短半衰期，且在每次后续输注前血清谷浓度远低于RO阈值（~0.1 μg ml^?1）。当血清浓度超过约1 μg ml^?1时，以循环T细胞PD-L1 RO测量的外周靶标结合较高（80–100%），且在两个最高剂量水平每次给药约2个月内恢复基线。以循环CD4⁺记忆T细胞中PD-1⁺ICOS⁺频率测量的外周免疫激活在给药后约7天达峰并在后续输注前消退。短时全身暴露、瞬态免疫激活及每次给药前回归基线是该方法区别于肿瘤学中需持续暴露以维持效应的抗PD-L1抗体的关键药理特征。ADA在30名活性受试者中19名（63.3%）检出，在任何剂量下对C_max、AUC、清除率或分布容积无明显影响。本研究发现的安全性特征支持其预期设计。未观察到治疗相关SAE及ARIA病例，后者与IBC-Ab002不靶向血管淀粉样蛋白的作用机制一致。irAE发生于10/30（33.3%）活性受试者，最常见无症状甲状腺功能异常；约半数irAE事件通过常规实验室监测识别而非临床表现。所有irAE均为轻中度且短暂，除一例无症状3级（CTCAE v.5.0）肝酶升高自行缓解，均按方案管理，除一例稳定替代治疗的甲状腺功能减退外均消退。irAE模式符合PD-1–PD-L1阻断已知效应。短时暴露与12周给药间隔预期限制这些事件的持续与严重度，但需在更大研究中确认。第48周探索性CSF生物标志物分析显示30 mg kg^?1剂量较合并安慰剂在神经颗粒素（?23.1%）、tTau（?12.4%）、pTau181（?11.0%）方向性降低，治疗受试者三个标记物个体内一致。研究未针对生物标志物效能分析设效，所有生物标志物分析应视为探索性及假设生成且不调整多重性，任何剂量下无CSF生物标志物达统计显著性。因终末腰椎穿刺可选且仅五名最高剂量与六名安慰剂有配对CSF，观察信号需在适当效能研究中确认。变化方向与淀粉样变及tau蛋白病模型临床前发现一致，其中抗PD-L1治疗关联神经炎症减轻及神经元突触完整性标记下游改变。与CSF中观察到的降低不同，48周治疗期内未检测到血浆GFAP、神经丝轻链（neurofilament light, NfL）、pTau181及Aβ_1–42的治疗相关变化。这可能反映血浆相对于CSF生物标志物动态范围窄及动力学慢、CNS来源分析物在外周区室稀释及本研究探索子集统计效能有限。需更长随访更大研究确定CSF中枢药效信号是否最终转化为可检测血浆变化。机制上，本研究评估的方法不同于抗淀粉样免疫治疗，因其不依赖直接淀粉样结合或斑块清除。临床前研究表明观察的CNS效应反映由招募外周免疫修复细胞驱动的免疫介导过程，可清除损伤相关分子模式及衰老小胶质细胞并减轻局部炎症。因此最早可检测效应预期见于反映神经元突触损伤的生物标记而非淀粉样沉积标记，与本研究在CSF神经颗粒素、tTau、pTau181观察到变化一致；相反淀粉样生物标记无变化，预期需更长治疗或随访才改变。无NfL信号可能符合疾病阶段，早期AD CSF NfLA相对未受损者仅适度升高且个体间变异性大，不同于肌萎缩侧索硬化等快速进展神经退行病显著升高动态变化。这些标记物方向一致性兼容真实药效，但因仅五名最高剂量治疗受试者提供配对CSF，发现最好视为假设生成的药效信号需在适当效能研究确认。此外该治疗主要效应预期在局部脑炎症，人类难以直接证明因可用流体生物标记非特异且多变，故本研究报告CSF变化应视为间接下游读数而非脑炎症减轻直接证据。认知评估无任何活性治疗组意外恶化迹象；但短随访与小样本限制临床疗效结论，计划在未来2期研究进行适当效能认知终点评估。靶向抑制性免疫检查点疗法主要在肿瘤免疫治疗背景下开发。本研究评估方法在目标人群与潜在作用机制上不同于肿瘤免疫治疗。肿瘤免疫治疗依赖持续PD-1–PD-L1阻断维持细胞毒性（CD8依赖）抗肿瘤免疫，而本研究机制假设仅需短时瞬态CD4依赖免疫激活以启动脑内下游无抗体级联反应。该原理促使工程化短效抗体间歇给药。短效抗体联合间歇给药预期有助于神经退行病良好安全特征，但指征间直接比较需更大研究。因IBC-Ab002主要通过外周免疫系统作用，其活性不预期依赖抗体穿透或持久留于脑内，且其机制依赖瞬时而非连续免疫检查点阻断，这区别于受限于脑可及性有限的CNS靶向单克隆抗体。临床前研究中阻断单核细胞向脑归巢可消除小鼠模型抗PD-L1治疗有益效应。此外招募的单核细胞衍生巨噬细胞表达抗炎活性及具清除Aβ能力的清道夫受体。总体而言，本IBC-Ab002在早期症状性AD患者临床评估显示测试剂量范围可接受安全耐受特征，药代及药效行为符合工程设计。基于其作用机制，IBC-Ab002旨在瞬时重激活随衰老能力下降的、支持大脑的外周免疫系统能力，从而恢复其保护大脑及抑制脑炎症过程的能力。因该策略不依赖直接靶向特定蛋白病，其在神经炎症促成进展的其他慢性神经退行病具更广适用性。最高剂量观察到的安全、药代及中枢外周药效信号为在AD中进一步临床开发这一新型工程化抗PD-L1疗法提供依据。