阿爾茨海默病的新藥研發(fā)困局

來源：信息員       點擊量：3895      時間：2017-10-13

1906年11月3日，來自慕尼黑的精神科醫(yī)生Alois Alzheimer在圖賓根舉行的德國西南部精神病醫(yī)師會議上報告了一個奇怪的病例。報告結(jié)束之后，臺下鴉雀無聲。他原本期待的是一場熱烈的討論，畢竟臺下坐著將近100人，但聽眾似乎對他的報告并不感興趣。

Alois報告的病例是一位名叫Auguste Deter的德國婦女。大概五年前她的丈夫Karl帶她到Alois的診所就診。Karl是一位鐵路工人，在與Auguste結(jié)婚的28年內(nèi)他們一直過著快樂的生活，但八個月前他妻子一系列行為異常引起了他的警覺。

起先Auguste只是有些疑神疑鬼，經(jīng)常懷疑Karl與他們的女鄰居有不正當(dāng)關(guān)系。接著Auguste的記憶力開始嚴(yán)重衰退。雖然她早已步入中年，對家務(wù)事駕輕就熟，但她卻經(jīng)常忘記做家務(wù)，就連做飯也經(jīng)常出差錯。接下來的幾個月她開始不斷地在家里無目的地走來走去，想盡辦法藏匿家里的財產(chǎn)。她開始產(chǎn)生各種錯覺，總是害怕貨車隨時會駛?cè)胨抑?。她的生活陷入了無盡的恐懼與痛苦之中。

Karl感到越來越迷茫，雖然他知道上了年紀(jì)的人會像Auguste一樣健忘，但她類似精神病一樣的病癥著實讓人覺得不可思議。于是Karl帶著他的妻子來到了法蘭克福，在當(dāng)時全世界最著名的精神科診所Asylum for the Insane and Epileptic就診。Alois熱情接待了兩個人，在短暫接觸Auguste之后，Alois對她產(chǎn)生了強烈的興趣，因為他從未見過這樣的的病人。前一分鐘她還安靜異常，后一分鐘她就變得無比驚恐，尖叫不止，伸手抓撓其他病人的臉。接下來的幾個月，Auguste逐漸失去了方向感，變得更加健忘和精神錯亂。她時常看著Alois的眼睛，不斷重復(fù)著一句話：大概，我已經(jīng)迷失了自己。

Alois日復(fù)一反日地觀察Auguste。由于病情惡化，她不得不整日臥床。Alois覺得她的狀況太糟糕，已經(jīng)很難從她身上得到什么有價值的信息了。1902年Alois離開法蘭克福前往慕尼黑的Emil Kraepelin工作，讓其同事接替他照顧Auguste。在1906年Auguste死后，Alois請求將Auguste的大腦送到他位于慕尼黑的實驗室。

第一眼看到Auguste的大腦樣本時，Alois就為這顆大腦嬌小的體積感到詫異，而且大腦皮層存在大量的、可能由神經(jīng)元死亡導(dǎo)致的組織缺失。當(dāng)Alois把大腦放到顯微鏡下觀察時，Alois感到更加震驚，整個大腦的神經(jīng)元之間遍布著深色的顆粒，與周圍的腦細胞形態(tài)差別十分顯著。接下來Alois發(fā)現(xiàn)了另一個讓他疑惑的現(xiàn)象，在死亡的神經(jīng)元中存在著另一種深色的，外形類似線性并形成各種纏結(jié)的物質(zhì)。Alois清楚，雖然Auguste的癥狀看似是某種類型的癡呆癥，但從疾病的病理特征來看他非常確信他發(fā)現(xiàn)了一種全新的疾病。于是Alois開始準(zhǔn)備資料，為幾個月之后舉行的德國西南部精神病醫(yī)師會議做報告。

報告結(jié)束時的沉寂讓他感到些許失落。也許他并不應(yīng)該感到意外，當(dāng)時正處于神經(jīng)科學(xué)發(fā)展的初期，弗洛伊德理論在精神病學(xué)領(lǐng)域仍然備受推崇，人們對于Alois報告的漠視似乎是必然的。身處科研領(lǐng)域，我們總是會幻想自己是一個客觀，冷靜，對事實不存在偏見的群體，但無數(shù)的事實告訴我們，科學(xué)家在面對新理論、新證據(jù)的時候一樣是非理性的。

此后數(shù)年，Alois并沒有停止他的科研工作，且又發(fā)現(xiàn)了另外4個與Auguste病情相似的病例。1910年，Kraepelin在新書Handbook of Psychiatry中首次使用了Alzheimer’s disease(阿爾茨海默病)這一名詞。然而接下來幾十年的一些發(fā)現(xiàn)卻讓人們感到費解：研究人員在一些沒有患病的人腦內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了類似阿爾茨海默病的特征。大腦解剖發(fā)現(xiàn)在超過60歲的人群中，有四分之一的人腦內(nèi)存在斑塊以及纏結(jié) (Plagues and tangles)。是不是Auguste的大腦只是加速衰老了呢?這與精神病癥狀又有什么關(guān)系呢?于是一些人開始把腦內(nèi)斑塊以及纏結(jié)從該病的定義中剝離出去，另一些人認為癡呆癥與阿爾茨海默病并無區(qū)別，只是發(fā)病早而已。崇尚弗洛伊德理論的人此時也趁虛而入。此后的幾十年該領(lǐng)域陷入了無止盡的爭論之中。

1966年，英國Newcastle 大學(xué)的Martin Roth通過巧妙的實驗設(shè)計解決了這一爭端。他認為腦內(nèi)斑塊以及纏結(jié)與癡呆癥的相關(guān)性研究失敗是當(dāng)時癡呆癥的定義太過模糊導(dǎo)致的。于是他和同事設(shè)計了癡呆癥評分(dementia scores)來評價患者的認知水平。而結(jié)論非常具有說服力：癡呆癥評分與斑塊數(shù)量之間存在很強的相關(guān)性。

隨著研究的深入人們對該疾病有了更清醒的認識，也開始思考如何解決阿爾茨海默病帶來的各種問題。比如，我們究竟該如何治療阿爾茨海默病呢?

第一個藥物

上世紀(jì)初至上世紀(jì)60年代，東莨菪堿一直被用作產(chǎn)婦分娩的鎮(zhèn)痛劑，東莨菪堿能夠使人陷入一種半麻醉狀態(tài)，在保持清醒的同時卻無法感知疼痛。在用藥過程中醫(yī)生們發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象：用藥后產(chǎn)婦會完全忘記自己的分娩過程。沒有人知道這一現(xiàn)象的原因是什么，但科學(xué)家卻很清楚東莨菪堿能夠干擾神經(jīng)系統(tǒng)中乙酰膽堿信號通路。

上世紀(jì)七十年代Per Anderson 和 Terje Lomo提出了記憶形成的Long term potentiation理論，結(jié)合乙酰膽堿在神經(jīng)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用，科學(xué)家們開始好奇乙酰膽堿的缺失究竟是不是導(dǎo)致阿爾茨海默病病人記憶力衰退的關(guān)鍵呢?要驗證這一假設(shè)，還有一系列的問題尚待解決。首先患者腦內(nèi)是否存在乙酰膽堿確實的現(xiàn)象?在對患者死亡后腦內(nèi)的一系列研究之后，答案毫無疑問是確定的。另一個問題是，阻礙健康人腦內(nèi)的乙酰膽堿信號通路是否真的會影響記憶呢?為了回答這一問題，在1974年美國西南大學(xué)招募了一批健康志愿者讓他們服用東莨菪堿，結(jié)果顯示相比安慰劑組，用藥組的志愿者短期記憶力的確明顯衰退。再一次，答案確證無疑。

接下來是最關(guān)鍵的問題，如果提高患者腦內(nèi)的乙酰膽堿水平是否會提高其記憶力呢?最簡單的方式是通過飲食來驗證其有效性。神經(jīng)細胞需要膽堿來合成乙酰膽堿，而膽堿的實物來源非常豐富，包括蛋類，牛肉，魚等等。從1978年到1982年歐洲和美國進行了一系列的臨床研究驗證膳食中膽堿對于阿爾茨海默病的治療作用。但該類試驗卻都失敗了，幾乎所有試驗都不能提高患者的記憶或其他認知水平。比較合理的解釋是神經(jīng)元可能已經(jīng)停止合成乙酰膽堿了，補充膽堿并不能提高腦內(nèi)乙酰膽堿的濃度。那么維持腦內(nèi)現(xiàn)有的乙酰膽堿水平是否可行呢?

美國的神經(jīng)科學(xué)家William Summers在1981年提議使用藥物抑制乙酰膽堿酯酶的活性，從而維持乙酰膽堿的水平。Summers對tacrine這一藥物情有獨鐘。Tacrine是二戰(zhàn)之前開發(fā)抗感染藥物的過程中合成的，在青霉素的發(fā)現(xiàn)與使用之后tacrine就被束之高閣了。但在進行動物實驗時科學(xué)家卻發(fā)現(xiàn)tacrine能夠解除實驗動物的麻醉。之后一位澳大利亞的精神病學(xué)家Sam Gershon發(fā)現(xiàn)該作用是由于其抑制乙酰膽堿酯酶的藥理作用導(dǎo)致的。Tarcine的作用機制與神經(jīng)性毒氣Sarin相似，但危險性更低。于是Summers開始了臨床研究，他于1986在新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志發(fā)表了初步的臨床試驗數(shù)據(jù)，該文章立即引起巨大轟動：tacrine確實能夠提高患者的記憶力和認知功能，雖然不能治愈，但對于數(shù)百萬的病人和絕望的家屬，這無疑是勝利的曙光。FDA于1993年9月10日批準(zhǔn)tacrine上市成為治療阿爾茲海默病的第一個藥物。但該藥物由于副作用過大已于2012年5月撤出美國市場。

截止目前，F(xiàn)DA批準(zhǔn)的治療阿爾茨海默病的藥物有五個(其中美金剛是NMDA抑制劑)。

FDA批準(zhǔn)的阿爾茲海默病 (AD) 藥物

NMDA受體抑制劑與膽堿酯酶抑制劑類似，雖然能夠在一定程度上改善患者的記憶及認知功能，但卻不能延緩疾病進程。那么如何減緩疾病的發(fā)展，甚至治愈該疾病呢?為了解決這一難題我們不得不回到對于疾病本身的基礎(chǔ)研究。

三種理論

上個世紀(jì)末，我們對于阿爾茨海默病的疾病特征已經(jīng)有了比較清楚的認識，比如斑塊以及纏結(jié)、神經(jīng)元死亡以及記憶力衰退等等。但到底疾病從何而來，是如何開始的呢。阿爾茨海默病的發(fā)展是過程緩慢，針對如何發(fā)病現(xiàn)在主要存在三種假說：淀粉蛋白級聯(lián)假說、APOE4假說和Tau蛋白假說。

1992年英國倫敦大學(xué)學(xué)院的John Hardy針對疾病的起源提出了一個大膽的假設(shè)：淀粉蛋白級聯(lián)假說(Amyloid cascade hypothesis)。Hardy認為該疾病起始于腦內(nèi)beta淀粉蛋白的形成，而tangles、神經(jīng)元細胞死亡、記憶力衰退以及癡呆癥都是淀粉蛋白對腦內(nèi)破壞引起的二級事件。由神經(jīng)元產(chǎn)生的淀粉蛋白片段在細胞外不斷累積導(dǎo)致斑塊的形成。隨著時間的推移斑塊體積增大并逐漸開始影響正常神經(jīng)元細胞間的通訊，從而影響神經(jīng)元的正常功能，引發(fā)神經(jīng)元內(nèi)纏結(jié)的形成，最終導(dǎo)致神經(jīng)元的死亡。該理論有眾多證據(jù)支持，比如在1995年科學(xué)家證實攜帶人APP突變基因的小鼠腦內(nèi)會產(chǎn)生淀粉蛋白斑塊以及認知功能也會下降。雖然淀粉蛋白級聯(lián)假說不僅對疾病的進程提出了相對合理的假設(shè)，更重要的是它為新藥研發(fā)提供了切實可行的靶點。

但并不是所有人都認同淀粉蛋白假說，杜克大學(xué)的Allen Roses就是其中之一。1992年，他與同事發(fā)現(xiàn)APOE4攜帶者的早發(fā)型和遲發(fā)型阿爾茨海默病風(fēng)險均明顯升高，攜帶一個基因拷貝會使風(fēng)險提高4倍，而攜帶兩個基因拷貝將會使風(fēng)險提高12倍。APOE4會影響腦內(nèi)血糖的正常攝取，使腦內(nèi)處于能量缺乏的狀態(tài)。相比APOE2和APOE3攜帶者，APOE4攜帶者血糖代謝速率更低。大腦由于處于長期的能量缺乏狀態(tài)會導(dǎo)致神經(jīng)元功能受損，進而導(dǎo)致斑塊和纏結(jié)的形成，最終導(dǎo)致神經(jīng)元凋亡。由于神經(jīng)元很難再生，所以該過程并不可逆，神經(jīng)元只能逐個死亡。APOE4理論相比淀粉蛋白理論對疾病的起源有更加清楚的解釋，但很遺憾的是我們很難針對APOE4假說研發(fā)新藥。

以上兩種理論都存在很多缺陷，所以也為Tau蛋白理論的提出提供了可能。Tau蛋白 (微管相關(guān)蛋白，Tubulin associated unit)的主要功能之一是維持軸突微管的穩(wěn)定性。Tau蛋白的過度磷酸化會導(dǎo)致神經(jīng)元內(nèi)纏結(jié)的形成，致使微管脫落并影響神經(jīng)遞質(zhì)以及其他物質(zhì)在神經(jīng)元內(nèi)的運輸，并逐漸導(dǎo)致突觸退化，軸突消失，最后只剩下神經(jīng)元殘存的細胞體。Tau蛋白理論的獨特之處在于它并沒有闡述發(fā)病的誘因。無論引發(fā)疾病的是淀粉蛋白還是APOE4，亦或是其他因素 (可能非常多)，最重要的是他們都會引起神經(jīng)元走向共同的命運：Tau蛋白的異常磷酸化以及突觸退化和神經(jīng)元的死亡。雖然Tau蛋白假說也能為新藥開發(fā)提供靶點，但Tau蛋白假說最大的缺陷之一在于并沒有基因證據(jù)支持。

Alzheimer’s; by Josée St-Amant

清除淀粉蛋白

上世紀(jì)末，淀粉蛋白理論已經(jīng)有了擁有眾多支持者，而位于洛杉磯的生物技術(shù)公司Athena Neurosciences 率先開始了靶向淀粉蛋白的征程。他們的策略很簡單但卻非常的大膽：開發(fā)清除淀粉蛋白的疫苗。該疫苗的名稱為AN-1792，通過合成beta淀粉蛋白來誘導(dǎo)人體產(chǎn)生免疫反應(yīng)，產(chǎn)生淀粉蛋白特異性抗體，而如果一部分抗體進入大腦的話，會幫助清除腦內(nèi)的淀粉蛋白及其形成的斑塊。Athena 于1996年被élan公司收購。1997到2000年，他們在多種動物模型中驗證了該疫苗的有效性，隨即élan與Wyeth公司開始了AN-1792的臨床試驗，使其成為第一個進入臨床的靶向淀粉蛋白的療法。但結(jié)果卻是災(zāi)難性的：II期臨床試驗中有16位病人出現(xiàn)嚴(yán)重的腦炎，該試驗被立即中止。

但即使該臨床試驗被中止，病人的隨訪并沒有結(jié)束。臨床數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)雖然產(chǎn)生免疫應(yīng)答的比例很低，但體內(nèi)能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生抗體的病人在語言，注意力，記憶力以及自我護理等方面優(yōu)于未產(chǎn)生抗體的病人。所以他們改變了策略，重新設(shè)計了新的‘疫苗’：Bapineuzumab。與AN-1792不同，Bapineuzumab為單克隆抗體，不需要首先誘導(dǎo)人體產(chǎn)生免疫應(yīng)答便可直接與淀粉蛋白結(jié)合，從而降低了腦炎的風(fēng)險。但該療法并未取得成功。在所有三期臨床試驗中，相比安慰劑，Bapineuzumab均不能改善記憶力或是其他認知功能。

同時期的禮來公司也有一款靶向淀粉蛋白的藥物Solanezumab進入臨床試驗，該藥物能夠清除游離的beta淀粉蛋白。早期的臨床試驗顯示Solanezumab的安全性良好。之后的兩項三期臨床EXPEDITION 1/2總共招募了超過兩千名病人，然而結(jié)果卻顯示Solanezumab并不能改善輕度及中度患者的記憶力及其他認知功能的降低，也不能改善患者日常飲食及自我護理的能力。但進一步分析顯示在患病程度最輕的患者中藥物能一定程度上改善患者的認知功能。

即使當(dāng)時Bapineuzumab與Solanezumab的所有臨床試驗失敗了，科研人員也沒有就此放棄淀粉蛋白假說。AN-1792和Bapineuzumab的主要開發(fā)者Dale Schenk認為臨床試驗的失敗可能是由于實驗設(shè)計的缺陷導(dǎo)致的。比如病人如何確診是首要問題：尸檢是當(dāng)時唯一能夠確定病人患有該病的方法。其次，早期與中期的病人并沒有進行嚴(yán)格的區(qū)分，這也可能對結(jié)果產(chǎn)生影響。另外Bapineuzumab因為副作用較大，導(dǎo)致臨床試驗中使用的劑量過低也可能是導(dǎo)致其失敗的因素之一。而對于Solanezumab科學(xué)家們似乎更加自信：輕度阿爾茲海默病患者的獲益讓他們在進一步實驗設(shè)計中入組病人的選擇有了更合理的依據(jù)。

經(jīng)過多年的研究，對于阿爾茨海默病生物標(biāo)志物的研究也取得了長足的進步。比如匹茲堡大學(xué)報道了能夠結(jié)合淀粉蛋白的放射性染料PiB (Pittsburgh compound B)，為病人的診斷提供了可靠依據(jù)。而禮來也著手開始驗證Solanezumab在輕度阿爾茨海默病患者中的療效。EXPEDITION 3招募了超過兩千名患者，并于2016年10月完成了該項臨床研究。雖然業(yè)界對于EXPEDITION 3有著非常高的期望，但該實驗依然失敗了：相比安慰劑，Solanezumab在輕度患者中未能改善其認知功能的下降。

開發(fā)靶向淀粉蛋白的單抗并不是驗證淀粉蛋白假說的唯一方向。早在1999年五個課題組就獨立鑒定出了一種APP剪切酶BACE。BACE的基因突變能夠?qū)е缕浠钚陨?，使其以更快的速度剪切生成beta淀粉蛋白。所以科學(xué)家開始試圖通過阻斷BACE的表達來減少beta淀粉蛋白的生成。2003年到2011年大量是動物實驗研究顯示該策略會產(chǎn)生嚴(yán)重的副作用。敲除BACE基因后小鼠會產(chǎn)生失明、脊柱發(fā)育不良以及記憶衰退等問題。但如果抑制酶活性會產(chǎn)生什么效果呢?

禮來是最早開發(fā)BACE抑制劑的幾家公司之一。雖然潛在的導(dǎo)致失明的副作用一直是科學(xué)家最擔(dān)心的問題，但經(jīng)過不懈努力科學(xué)家終于開發(fā)出在動物模型中沒有明顯副作用，并且能夠減少beta淀粉蛋白形成的化合物：LY2886721。禮來將該化合物迅速推進臨床研究。大概你也能猜到結(jié)局，該試驗并不順利。由于多位病人產(chǎn)生肝損傷禮來立即中止了該研究。而默克公司卻絲毫不耽擱，迅速將Verubecestat (MK-8931)推進臨床研究。早期臨床研究并沒有發(fā)現(xiàn)明顯副作用，默克公司開始大量招募病人驗證藥物的有效性，而Verubecestat也成為了首個進入三期臨床的BACE抑制劑。

然而今年2月，默沙東公司突然宣布其III期臨床APOCH實驗由于缺乏有效性而提前終止。

其實驗證淀粉蛋白假說的臨床試驗遠不止這些，例如能夠結(jié)合游離beta淀粉蛋白的高牛磺酸，可能會降低淀粉蛋白水平的COX抑制劑Tarenflurbil，以及禮來和Elan開發(fā)的gamma分泌酶抑制劑Semagacestat等等。這些藥物均沒能順利通過臨床試驗。 至此我們應(yīng)該是不是有理由說淀粉蛋白理論該壽終正寢了呢?

阿爾茲海默癥患者5年內(nèi)的5張自畫像，最后忘記了自己的容貌

by William Utermohlen

靶向Tau蛋白

淀粉蛋白假說不僅有眾多的實驗數(shù)據(jù)支撐，從新藥研發(fā)的角度講淀粉蛋白假說能夠提供切實可行的新藥靶點，因為無論是開發(fā)靶向淀粉蛋白或者斑塊的單抗還是設(shè)計BACE抑制劑都不是無法勝任的任務(wù)。而對于APOE4假說來說，即使其理論基礎(chǔ)再完美，我們現(xiàn)階段也很難找到針對該假說的靶標(biāo)來設(shè)計藥物。

由于淀粉蛋白假說的鋒芒太盛，Tau蛋白假說并沒有得到像淀粉蛋白假說一樣的關(guān)注度，但當(dāng)?shù)矸鄣鞍准僬f遭遇重重阻礙之時，一部分淀粉蛋白假說的支持者開始轉(zhuǎn)向Tau假說。以Tau蛋白假說為支撐的療法主要有一下幾個方向：靶向tau蛋白相關(guān)的激酶/磷酸酶，或主動與被動免疫，通過抗Tau蛋白聚集抑制劑等策略來減少、穩(wěn)定Tau蛋白或者抑制Tau蛋白聚集。

1988年劍橋大學(xué)的Claude Wischik與同事發(fā)現(xiàn)阿爾茨海默病患者腦內(nèi)神經(jīng)元中存在異常的Tau蛋白，而該類Tau蛋白的聚集形成的Tau蛋白纏結(jié)與癡呆癥的發(fā)展密切相關(guān)。1997年Wischik前往阿伯丁大學(xué)任職并繼續(xù)研究從事Tau蛋白研究。2002年他成立了專注于Tau蛋白聚集抑制研究的TauRx Therapeutics公司，并與2004年將首個藥物亞甲藍推進臨床試驗。

也許亞甲藍天生自帶光環(huán)，它是人類歷史上首個合成藥物。1891年的時候Paul Guttmann使用該藥物治療瘧疾，隨后被用于配制吉姆薩染液用于染色體的染色。二十世紀(jì)初，亞甲藍被用于包括抑郁癥在內(nèi)的其他一系列疾病的治療，并引領(lǐng)了氯丙嗪和三環(huán)類抗抑郁藥的研發(fā)，同時對化工以及生物醫(yī)藥等領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響?，F(xiàn)在亞甲藍主要用于高鐵血紅蛋白癥以及一些炎癥的治療。聽起來像是一個萬能神藥，但亞甲藍究竟能不能治療阿爾茨海默病呢?

2008年TauRx在一次會議中公布了II期臨床試驗結(jié)果，但該結(jié)果卻引起了很大爭議：數(shù)據(jù)顯示該藥物的兩個低劑量方案對于中度患者有效 (非早期患者)，而且臨床設(shè)計方案也遭受嚴(yán)重質(zhì)疑，會后該公司也未發(fā)表臨床試驗的完整數(shù)據(jù)。之后該公司又招募了111名病人，隨后于2014年發(fā)表了臨床試驗的數(shù)據(jù)，解釋稱其量效關(guān)系的問題是由亞甲藍在胃內(nèi)酸化導(dǎo)致的。此時該公司也已經(jīng)將第二代藥物L(fēng)MTM (將亞甲藍變?yōu)榉€(wěn)定的還原形式以改善藥代動力學(xué)性質(zhì))。TauRX并沒有公開I期臨床的信息，II期臨床由于公司內(nèi)部原因而終止。但該公司依然進行了三個III期臨床試驗，而去年該公司公布其中兩個臨床試驗失敗。

沒錯，現(xiàn)實就是這么殘酷，阿爾茲海默癥領(lǐng)域一直是臨床試驗失敗的重災(zāi)區(qū)。Tau蛋白聚集抑制沒能取得好的進展，我們還是看一下其他靶向Tau蛋白的治療策略吧。

Tau蛋白磷酸化磷酸化與去磷酸化過程失衡導(dǎo)致的磷酸化狀態(tài)異常在神經(jīng)纖維纏結(jié)的形成過程中可能具有非常重要的作用，導(dǎo)致Tau蛋白與微管脫離，進而相互聚集。而磷酸化狀態(tài)的異常則可能是由于激酶活性升高或者是磷酸酶活性降低導(dǎo)致的。GSK-3對于生理和病理狀態(tài)下的Tau蛋白磷酸化過程具有關(guān)鍵作用。但GSK3抑制劑的開發(fā)卻異常困難，難以獲得選擇性高的化合物，由于GSK3底物太多也難以控制毒副作用。盡管如此，還是有一些抑制劑進入了臨床研究。Noscira公司的tideglusib其臨床IIa期實驗顯示安全性良好，但接下來的IIb期試驗卻未達到臨床試驗終點。而磷酸酶(如PP2A)激動劑的開發(fā)雖然理論上具有彌補激酶抑制劑研發(fā)失敗的可能性，但目前并沒有藥物進入臨床試驗。

由于微管與Tau蛋白相互脫離會導(dǎo)致微管功能異常，致使細胞體與軸突的物質(zhì)轉(zhuǎn)運過程受阻并最終導(dǎo)致突觸功能受損，所以微管穩(wěn)定劑的開發(fā)也成了潛在的治療該疾病的藥物。微管穩(wěn)定劑是腫瘤化療中的常用藥。與GSK3抑制劑類似，該類藥物的毒副作用也比較難控制。2012年百時美施貴寶 (BMS) 公司開始臨床I期試驗，評價微管穩(wěn)定劑epothilone D的安全性，但在該臨床試驗結(jié)束后BMS便終止了該適應(yīng)癥的開發(fā)。

我們能不能像開發(fā)靶向淀粉蛋白療法一樣，利用免疫系統(tǒng)來清除病原性Tau蛋白呢?答案是肯定的。而且跟淀粉蛋白療法一樣，Tau蛋白的免疫療法也分為主動免疫和被動免疫兩種。主動免疫是用抗原激活人體的免疫細胞產(chǎn)生對抗某一類型的病原性Tau蛋白的抗體，而被動免疫則是直接使用單克隆抗體。主動免疫療法進入臨床的有兩款疫苗：Axon Neuroscience SE的AADvac-1，以及Janssen的ACI-35。ACI-35正在進行Ib期臨床試驗，而AADvac-1則將于2019年完成有效性驗證的臨床試驗。被動免疫療法中艾伯維的單抗ABBV-8E12正在進行II期臨床試驗。默克公司在Verubecestat失敗之后于日本帝人株式會社 (Teijin) 購買了一款Tau單抗的權(quán)益。百健從BMS公司購買的BMS-986168也正處于II期臨床。

雖然最近基于Tau蛋白假說的療法越來越多，但個人認為基于Tau蛋白假說的療法并不能認為是阿爾茨海默病治療領(lǐng)域的進步，更可能是一種別無選擇的無奈之舉。Tau蛋白假說相比淀粉蛋白假說并沒有明顯的優(yōu)勢，相反，即使是現(xiàn)在淀粉蛋白假說也依然有無數(shù)的支持者。盡管我個人并不看好該方向的研究，但臨床試驗?zāi)懿荒艹晒?，我相信沒有人能夠準(zhǔn)確預(yù)測。

小膠質(zhì)細胞

除了神經(jīng)元腦內(nèi)還存在另外一類細胞：神經(jīng)膠質(zhì)細胞。腦內(nèi)的膠質(zhì)細胞主要有三種類型：為神經(jīng)元間的相互交流提供支持的星形膠質(zhì)細胞，包繞軸突形成絕緣的髓鞘結(jié)構(gòu)的少突膠質(zhì)細胞以及小神經(jīng)膠質(zhì)細胞。小膠質(zhì)細胞為特化的巨噬細胞，是腦內(nèi)的免疫細胞，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中進行吞噬作用，清除病原體或受損的神經(jīng)元。

上世紀(jì)80年代科研人員通過尸檢發(fā)現(xiàn)阿爾茨海默病患者腦內(nèi)的淀粉蛋白斑塊通常會被小膠質(zhì)細胞團團圍住。當(dāng)時人們并不清楚這一現(xiàn)象意味著什么，到了2001年隨著神經(jīng)影像學(xué)的發(fā)展，我們終于可以看到了活體大腦內(nèi)小膠質(zhì)細胞的活化狀態(tài)：如果說健康人腦內(nèi)的小膠質(zhì)細胞活化狀態(tài)只是繁星點點的話，阿爾茨海默病患者的腦內(nèi)就是暗夜中的被點亮的圣誕樹。

小膠質(zhì)細胞水彩畫

其實這可能是免疫細胞清除淀粉蛋白的正常過程：也許我們可以借助小膠質(zhì)細胞的力量來清除淀粉蛋白。但接下來的發(fā)現(xiàn)又讓我們的希望破滅了。體外實驗發(fā)現(xiàn)如果小膠質(zhì)細胞的活化狀態(tài)如果得不到控制的話小膠質(zhì)細胞不僅不會對神經(jīng)元產(chǎn)生保護作用，反而會直接殺滅神經(jīng)元。也許逐漸累積的異常淀粉蛋白和Tau蛋白能夠引發(fā)免疫系統(tǒng)的活化，調(diào)動免疫細胞引起腦內(nèi)出現(xiàn)炎癥狀態(tài)，而過度活化的小膠質(zhì)細胞卻會變得極其危險，開始殺滅神經(jīng)元，導(dǎo)致神經(jīng)元不可逆的大批死亡。

然而降低免疫反應(yīng)會不會對患者有利呢?上個世紀(jì)大約有20項流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)長期服用吲哚美辛、布洛芬等COX1抑制劑 (非甾體抗炎藥)能夠降低患阿爾茨海默病的風(fēng)險。從作用機制上來講如果非甾體抗炎藥真的能夠降低患病風(fēng)險，更可能的作用機制是降低腦內(nèi)的炎癥狀態(tài)，而不是抑制斑塊或者神經(jīng)纖維纏結(jié)的形成。之后便進行了多項研究非甾體抗炎藥治療作用的臨床試驗。但截至目前并沒有證據(jù)支持使用非甾體抗炎藥治療阿爾茨海默病的可行性。

無論是降低腦內(nèi)炎癥水平還是直接靶向小膠質(zhì)細胞都不是容易的事情。小膠質(zhì)細胞的生理狀態(tài)和參與的生理過程遠比我們想象的復(fù)雜，即使能夠成功誘導(dǎo)小膠質(zhì)細胞活化狀態(tài)的轉(zhuǎn)化，安全性卻難保證。驗證淀粉蛋白假說的第一個臨床試驗試圖誘導(dǎo)腦內(nèi)免疫系統(tǒng)生成抗體但卻引發(fā)了嚴(yán)重的腦炎。即使調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細胞功能真的能夠阻止疾病進程，尋找安全有效的小膠質(zhì)細胞也絕非易事。

困境

全世界每年有超過一千萬人罹患癌癥，阿爾茨海默病的發(fā)病率雖然不及癌癥但全世界范圍內(nèi)也有超過四千萬的病人。一種疾病讓患者死于細胞的惡性增殖，而另一種疾病卻使患者腦內(nèi)神經(jīng)元大批的死亡。1971年時任美國總統(tǒng)理查德·尼克松簽署了《國家癌癥法》創(chuàng)立國家癌癥研究計劃。此后的四十多年癌癥治療領(lǐng)域經(jīng)歷了很大變化，無論是手術(shù)，放化療，靶向療法還是免疫療法，癌癥患者治療方案的選擇越來越多。多種癌癥治愈率提升死亡率下降的同時是我們對于疾病無論是分子層面還是整體層面更加深入的認識。而過去幾十年內(nèi)我們卻沒有找到任何一款能夠減緩阿爾茨海默病疾病進程的藥物。究竟是什么導(dǎo)致了我們的失敗?

幾周前Axovant公司公布該公司的5-HT6 受體拮抗劑Intepirdine的III期臨床試驗失敗。但這個結(jié)果并不會讓人感到意外。Axovant從GSK手中獲得的Intepirdine不像是臨床試驗的藥物，更像是便于融資的工具。也許Vivek Ramaswamy真的相信臨床試驗有可能成功，但在其他類似藥物都已經(jīng)失敗，而且該藥物之前的研發(fā)已經(jīng)失敗的前提下，再做一次臨床成功的概率會有多大呢?如果把這些錢投入到阿爾茲海默癥新藥研發(fā)的其他項目上，或許能有更得到價值的產(chǎn)出吧。

無論是Solanezumab，還是Intepirdine，又或是其他藥物，在一項臨床試驗失敗之后總能夠找到一些對失敗看似合理的解釋，并提出改進策略，比如聯(lián)用Aricept，比如變換劑量，招募輕度患者，招募極早期患者 (Prodromal Alzheimer’s)。在資源無限多的情況下我相信絕大多數(shù)人都會選擇進行后續(xù)研究。但在時間資金有限，而且前期已有巨大投入，而另一方面市場巨大產(chǎn)品上市之后可能帶來極高利潤的情況下，臨床試驗失敗之后是終止項目還是改進策略繼續(xù)進行下一項臨床試驗，應(yīng)該是很考驗企業(yè)管理層的決策能力的。

但這些臨床試驗決策的不確定性正是由于對疾病認識的不足導(dǎo)致的。這不僅是因為我們?nèi)狈侠淼膭游锬Ｐ?，缺少研究手段，更是由于我們大腦的復(fù)雜性決定的。在Alois第一次報告Auguste病例，在Kraepelin第一次使用阿爾茨海默病這一名詞100多年之后，我們對于疾病的認識仍然很粗淺。在這100多年里，我們提出了淀粉蛋白級聯(lián)假說，提出了APOE4假說，提出了Tau蛋白假說，經(jīng)過的體外實驗、動物實驗，無數(shù)的臨床試驗，但到目前為止我們依然無法解釋疾病的發(fā)生機制。淀粉蛋白到底是不是導(dǎo)致疾病的元兇?或許未來很多年內(nèi)這仍然會是最困擾我們的問題之一。

淀粉蛋白假說被證偽了嗎?基于Tau蛋白假說的藥物能不能成功?我們能不能找到靶向APOE4和小膠質(zhì)細胞的療法?我不知道答案。

在遙遠的哥倫比亞，47歲的Miguel幾年前被診斷為阿爾茨海默病。他的父親多年前就死于該疾病，同家族的兄弟姐妹中有兩人也被被診斷出患有該疾病。他的兩位姐妹參與了Crenezumab的預(yù)防性臨床試驗。Miguel的弟弟問負責(zé)臨床試驗的醫(yī)生Lopera：我們是不是很快就有治療Miguel的藥物了?或許是吧。