综述:阿尔茨海默病的主动疫苗接种策略:扩展综述

《European Journal of Immunology》:Active Vaccination Strategies for Alzheimer's Disease: An Expanded Review

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月19日 来源:European Journal of Immunology 4.1

编辑推荐:

  阿尔茨海默病(AD)的病理学特征为细胞外β-淀粉样蛋白(Aβ)聚集与细胞内过度磷酸化Tau蛋白,二者共同驱动突触功能障碍、神经炎症及进行性神经元变性。当前疗法仅能提供症状缓解,无法阻止疾病进展,因此开发强效的疾病修饰干预手段仍是亟待满足的临床需求。本文讨论针对

  
阿尔茨海默病(AD)的病理学特征为细胞外β-淀粉样蛋白(Aβ)聚集与细胞内过度磷酸化Tau蛋白,二者共同驱动突触功能障碍、神经炎症及进行性神经元变性。当前疗法仅能提供症状缓解,无法阻止疾病进展,因此开发强效的疾病修饰干预手段仍是亟待满足的临床需求。本文讨论针对病理性Aβ与Tau物种的主动免疫策略最新进展,及其潜在改变AD疾病轨迹的能力。AN1792等早期疫苗验证了概念可行性,但受限于T细胞介导的不良事件。第二代策略如CAD106、UB-311、ABvac40及ACI-24通过短肽片段与脂质体配方提升了安全性与免疫原性。MultiTEP、SupraAntigen等新一代平台及核酸疫苗进一步优化了免疫应答,克服免疫衰老,选择性靶向毒性寡聚体同时保留生理蛋白功能。靶向Tau的疫苗包括AADvac1、ACI-35与AV-1980R,在临床前及早期临床研究中显示出选择性降低病理性Tau的潜力。Aβ/Tau联合接种在临床前模型中表现出协同效应,支持多靶点策略。未来方向聚焦于预防性接种、替代给药途径及生物标志物驱动的个体化治疗,共同推动整合性多靶点免疫治疗的发展,以调控AD病理进程并潜在改变其长期临床结局。
1 引言
阿尔茨海默病(AD)是痴呆的首要病因,约占全球病例的60%–70%。2025年美国AD患者超700万,预计2050年翻倍;欧洲现有约900万患者,同期将突破1400万。全球痴呆年经济负担已超1.3万亿美元,且存在显著地域与种族差异。AD病理以细胞外β-淀粉样蛋白(Aβ)异常聚集与细胞内过度磷酸化Tau蛋白为核心,导致突触功能障碍、线粒体损伤、神经炎症及进行性神经元丢失。当前治疗以症状管理为主,认知获益有限且短暂。基于AD的多因素蛋白病特征,免疫治疗已成为中和或预防毒性Aβ与Tau聚集的核心策略,旨在不可逆神经变性发生前干预病理进程。主动免疫通过诱导适应性、长效免疫应答靶向病理性Aβ与Tau,促进内源性抗体生成与T细胞协作,有望阻断神经毒性聚集体形成并减轻下游神经退行性进程。本综述系统梳理AD主动免疫策略的演进,从早期Aβ与Tau疫苗到新一代多靶点平台,总结既往试验经验、抗原设计进展及开发真正预防性与疾病修饰疫苗的挑战。
2 针对Aβ的AD疫苗接种
2.1 Aβ作为治疗靶点的理论基础
Aβ沉积长期被视为AD的核心致病驱动因素。淀粉样蛋白级联假说提出Aβ肽(尤其是Aβ42)聚集触发Tau过度磷酸化、突触功能障碍、神经炎症及最终神经元丢失的级联反应。尽管该假说面临挑战——部分认知正常老年人存在与症状患者无法区分的Aβ负荷,且Tau病理分布与临床表型及神经变性模式的相关性显著强于Aβ——但遗传学、生化与神经病理学证据仍支持其在疾病早期的关键作用:常染色体显性AD突变一致增加Aβ生成或聚集;淀粉样斑块在临床症状出现前数年即已累积;可溶性Aβ寡聚体具有强效突触毒性与神经毒性。需注意常染色体显性突变仅占AD极少部分,散发性晚发型AD的遗传风险集中于小胶质细胞与先天免疫基因,这对Aβ靶向主动免疫的适用人群具有重要启示。Aβ靶向接种的理论优势在于可动员免疫系统识别并清除病理性Aβ物种。与需穿越血脑屏障的小分子药物不同,主动免疫可诱导持久的系统与中枢免疫监视,通过抗体介导中和可溶性寡聚体及促进小胶质细胞清除沉积斑块。该策略亦适用于携带常染色体显性突变、APOE ε4等位基因、唐氏综合征或临床前Aβ病理的认知未受损高危人群,以实现疾病预防而非仅症状缓解。
2.2 临床前研究——转基因模型中的主动免疫
Aβ疫苗疗效的首个证据源于AD转基因小鼠模型。1999年Schenk等报道,使用弗氏佐剂乳化的全长人Aβ42肽免疫过表达V717F突变APP的PDAPP小鼠,可诱导高效价抗Aβ抗体,显著减少淀粉样斑块负荷、改善神经元营养不良并提升行为学任务中的记忆表现,首次验证主动免疫可同时改善Aβ累积相关的神经病理与认知缺陷。Bard等进一步证明,被动输注抗Aβ单克隆抗体亦可减少PDAPP小鼠的淀粉样沉积,确立抗体介导清除本身足以产生治疗效果,无需T细胞激活,为后续被动免疫策略奠定基础。Aβ清除机制包括:抗体调理小胶质细胞吞噬——抗体标记淀粉样聚集体后被小胶质细胞识别并吞噬降解;外周隔离可溶性Aβ(外周库效应)——血液循环中抗体结合Aβ,改变平衡促进脑内Aβ外流;中和可溶性毒性寡聚体——阻断其突触毒性与神经炎症作用。临床前模型未观察到显著自身免疫或炎症副作用,增强了免疫治疗的安全性与可行性信心,推动首个临床试验开展。
2.3 首个临床试验:AN1792的成败
首个Aβ主动免疫临床试验AN1792(Elan Pharmaceuticals,2000)采用全长Aβ42肽联合QS-21佐剂。I期结果显示轻中度AD患者可产生特异性抗Aβ抗体,证实主动免疫在人体可行且具免疫原性。但2002年IIa期试验因部分受试者出现脑膜炎性脑炎(归因于Aβ特异性T细胞介导的自身免疫反应)提前终止。神经病理学分析显示,部分接种者皮层淀粉样蛋白几乎完全清除,伴随小胶质细胞激活与吞噬活性,证实抗体介导的斑块清除可在人脑发生。然而神经原纤维缠结(NFTs)、神经元丢失及胶质增生持续存在,部分病例观察到血管周围T细胞浸润,提示斑块清除后炎症仍持续。临床结局方面,接种患者认知仍持续下降,表明症状期Aβ清除可能不足以改变疾病轨迹。AN1792试验同时揭示了Aβ靶向接种的潜力与局限:免疫系统可有效靶向病理蛋白,但将淀粉样蛋白清除转化为临床获益仍是核心挑战。
2.4 第二代主动疫苗
针对AN1792的T细胞介导神经炎症风险,第二代抗Aβ疫苗采用更短的、非自身反应性Aβ片段(主要源于N端区域)及具内在佐剂活性的平台,在最小化T细胞激活与中枢神经系统炎症的同时诱导强效体液免疫。产生的多克隆抗体可靶向多种Aβ物种(包括可溶性寡聚体与纤维状聚集体),在提升安全性前提下促进淀粉样蛋白清除。
CAD106是该类代表,含Aβ1–6片段偶联至Qβ噬菌体病毒样颗粒(VLP),VLP的重复衣壳结构通过 Toll 样受体信号提供内在佐剂活性,诱导强体液应答且避免Aβ特异性T细胞激活。临床研究显示其安全性良好,无AN1792类脑炎事件,但认知改善有限,II/III期试验因对照组不良事件终止开发。
ACC-001(vanutide cridificar)为Aβ1–7肽偶联钥孔戚血蓝蛋白(KLH)的缀合疫苗,含QS-21佐剂。诱导抗体主要识别可溶性单体Aβ,部分交叉反应于寡聚体与纤维状物种。临床试验显示持续抗体滴度与良好耐受性,但因临床疗效有限,II期后终止开发。
UB-311采用UBITh平台,将Aβ1–14片段分别与麻疹病毒融合蛋白肽段、乙型肝炎表面抗原片段融合,复合CpG寡核苷酸后吸附于Adju-Phos,诱导Th2偏向体液应答。临床I/IIa期显示高血清转化率、持续抗体滴度及轻度AD患者认知稳定趋势,获FDA快速通道资格,III期试验正在进行。
ABvac40靶向Aβ40 C端33–40区域,偶联KLH并含铝佐剂。II期随机双盲安慰剂对照试验显示安全性与安慰剂相当,无淀粉样蛋白相关影像学异常(ARIA)伴水肿/渗出(ARIA-E)或脑膜炎性脑炎,脑脊液可检测到抗体,提示中枢靶标参与。探索性分析显示接种组临床显著认知下降风险降低53%(淀粉样蛋白阳性受试者降低62%),计划推进III期试验。
ACI-24基于SupraAntigen平台,Aβ1–15片段通过棕榈酰链锚定于脂质体膜,强制呈β-折叠构象以模拟聚集态Aβ寡聚体与原纤维,选择性诱导靶向毒性聚集物种的抗体。优化后的ACI-24.060增强构象表位呈递并引入破伤风类毒素来源的通用T辅助表位,提升老年人群免疫原性,目前临床试验显示良好安全性与疾病修饰潜力。值得注意的是,ACI-24.060与ALZ-101均严格选择性靶向寡聚体与原纤维、保留单体Aβ,可能避免干扰Aβ潜在的先天免疫防御功能(如抗微生物活性),这对老年人群尤为重要。
2.5 新兴与下一代Aβ疫苗策略
为克服第二代疫苗临床获益有限及老年患者免疫原性异质性问题,新一代疫苗聚焦免疫精准性与抗原结构优化。SupraAntigen平台增强Aβ表位构象呈递,诱导选择性靶向毒性寡聚体的抗体;MultiTEP平台整合通用T辅助表位与B细胞特异性表位,强化T-B协作并克服免疫耐受。
AV-1959D为基于MultiTEP的DNA疫苗,整合12种外源抗原来源的通用T辅助表位以确保广泛HLA覆盖,融合3个串联Aβ1–11 B细胞表位。临床I期试验评估其安全性与耐受性,预计2026年完成。
AV-1959R为AV-1959D的重组蛋白形式,采用密码子优化构建体联合AdvaxCpG佐剂,临床I期显示安全性良好、抗体滴度为预期3倍,适用于高危Aβ阴性人群预防及Aβ升高人群治疗。
AV-1959LR为AV-1959D的mRNA版本,脂质纳米颗粒(LNP)制剂在临床前模型中诱导高效价持续抗体,目前处于临床前阶段。
ALZ-101基于AβCC肽平台,将全长Aβ42稳定于寡聚构象,选择性识别毒性Aβ寡聚体,最小化与单体或纤维状形式的交叉反应。Ib期临床显示良好耐受性与高免疫原性,获FDA快速通道资格,计划推进II期试验。
3 针对Tau的AD与Tau蛋白病疫苗接种
3.1 Tau作为治疗靶点的理论基础
生理状态下Tau主要位于细胞内,稳定微管并调节轴突运输,亦参与树突与核内突触可塑性及DNA完整性维持。在Tau蛋白病(含AD)中,Tau发生过度磷酸化与截断,形成寡聚体、聚集纤维与NFTs。病理性Tau的细胞间传播与皮层区域突触丢失及神经元功能障碍相关,与脑萎缩及认知下降一致。细胞外Tau是抗体可清除的关键靶标,主动疫苗通过诱导病理性Tau特异性抗体促进其清除,阻断神经元间传播。清除机制不依赖抗体被动穿透神经元膜,而是抗体结合的细胞外Tau形成免疫复合物,被神经元与小胶质细胞表达的Fcγ受体识别,触发内吞后经内溶酶体途径降解,细胞内Fc受体系统(如TRIM21)可进一步靶向内吞复合物至蛋白酶体降解。该受体介导途径解释了有限中枢穿透抗体池如何阻断Tau的“朊病毒样”细胞间传播。Aβ与Tau病理的分布不均:Tau病理呈刻板拓扑进展,始于蓝斑与内嗅皮层,蔓延至海马与边缘结构,晚期累及新皮层联合区;海马与皮层谷氨酸能锥体神经元及蓝斑去甲肾上腺素能神经元是AD中Tau病理的主要受累细胞群。
3.2 Tau转基因动物的临床前免疫研究
2007年Asuni等首次证实Tau靶向免疫疗效:对表达突变人Tau并发展NFTs的P301L转基因小鼠重复Tau肽免疫,可减少病理性Tau并改善认知,无显著副作用。Boutajangout等随后在JNPL3小鼠(携带相同P301L突变的Tauopathy模型)中证实被动免疫抗磷酸化Tau抗体的获益,促进细胞外Tau清除与小胶质细胞降解,阻断神经元间传播。上述研究在进行性核上性麻痹(PSP)与皮质基底节变性(CBD)模型中也观察到获益,提示超越AD的广泛治疗潜力,确立了主动与被动Tau靶向治疗在Tau蛋白病中的安全性与概念可行性。
3.3 临床候选疫苗:早期与下一代
AADvac1由Axon Neuroscience SE开发,为Tau微管结合域合成肽(aa 294–305:KDNIKHVPGGGS)偶联KLH并含铝佐剂,靶向参与纤维化的病理性Tau而保留生理Tau。临床I期及开放标签扩展研究证实安全性、耐受性及高IgG血清转化率;FUNDAMANT随访显示抗体滴度持续,且与海马萎缩减缓及认知下降减慢相关;ADAMANT II期试验初步结果显示神经变性生物标志物降低,部分亚组或存临床获益。
ACI-35(JNJ-2056)由AC Immune开发,采用脂质体SupraAntigen平台呈递磷酸化Tau表位(pS396/pS404),模拟病理构象。优化后的ACI-35.030保留相同pSer396/404抗原,增强T辅助表位与佐剂以提升抗体应答。Ib/IIa期研究显示安全性良好,ACI-35.030诱导更快、更强、更具选择性的抗体应答,已推进至IIb期ReTain试验,评估其对Tau PET、认知及体液生物标志物的影响,2024年获FDA快速通道资格。
AV-1980D为IMM开发的DNA疫苗,编码Tau磷酸酶激活域(PAD,aa 2–18)串联重复序列,该区域在病理折叠时暴露,驱动Tau聚集与轴突运输障碍。基于MultiTEP平台,在THY-Tau22小鼠中诱导高亲和力抗体,降低总Tau与磷酸化Tau(pS199、AT180),改善神经行为学结局,目前处于临床前阶段。
AV-1980R为AV-1980D的重组蛋白形式,采用MultiTEP平台联合AdvaxCpG佐剂,在多种Tau转基因模型及食蟹猴中诱导强效持久抗Tau抗体,降低总Tau与磷酸化Tau,改善认知与运动功能,且与Aβ靶向疫苗AV-1959R联合可诱导非干扰性并行免疫应答。计划2025年启动I期TAURUS-1980试验,评估其在临床前AD生物标志物阳性认知未受损成人中的安全性、耐受性与免疫原性。
4 二十年AD主动免疫治疗的经验总结
4.1 AN1792试验:概念验证及其代价
首个抗Aβ主动疫苗AN1792在轻中度AD患者中验证了诱导抗Aβ免疫应答的可行性,但约6%受试者出现脑膜炎性脑炎(可能由Aβ特异性T细胞反应介导)导致试验终止。尸检显示淀粉样蛋白负荷显著降低但无相应认知获益,确立了两大核心教训:必须避免自身反应性T细胞应答;单纯淀粉样蛋白清除不足以改变疾病临床进程。值得注意的是,AD患者脑脊液(包括临床前阶段)中已检测到针对CNS抗原的克隆扩增CD8+ T细胞,提示AN1792可能放大了预先存在的CNS驻留T细胞区室,而非全新诱导自身反应性。这一发现强调了在AD免疫治疗中监测基线神经炎症状态的重要性,并为后续疫苗设计提供了关键免疫学背景。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号