程肖蕊，周文霞，張永祥

（軍事醫(yī)學(xué)研究院毒物藥物研究所，抗毒藥物與毒理學(xué)國家重點實驗室，北京 100850）

阿爾茨海默?。ˋlzheimer disease，AD）是一種起病隱匿、進(jìn)行性發(fā)展的神經(jīng)退行性疾病，以認(rèn)知障礙、執(zhí)行力障礙及性格和人格改變?yōu)橹饕R床表現(xiàn)。最新統(tǒng)計資料顯示，目前僅美國就有550萬AD患者［1］。AD為典型的復(fù)雜性疾病，有關(guān)其發(fā)病機(jī)制的假說眾多，主流學(xué)說主要包括3個［2］：基于神經(jīng)遞質(zhì)缺乏的膽堿能假說、基于特征性神經(jīng)病理變化的β淀粉樣蛋白（amyloid beta protein，Aβ）級聯(lián)假說（簡稱Aβ假說）和Tau蛋白異常磷酸化假說（簡稱Tau假說），雖均不能準(zhǔn)確全面地解釋AD的發(fā)病機(jī)制，但主要針對這幾個假說開展的藥物研發(fā)一直在進(jìn)行。其中，以膽堿能假說為主成功開發(fā)了目前臨床僅有的幾個AD治療藥物，包括4個膽堿酯酶抑制劑和1個N-甲基-D-天冬氨酸（N-methyl-D-aspartate，NMDA）受體拮抗劑，但它們均屬于改善癥狀（symptomatic therapy）藥物，只在用藥后短期內(nèi)能有效改善患者認(rèn)知障礙和日常生活能力下降等癥狀，既不能延緩也不能阻止病情的發(fā)展。因此，迫切需要針對AD病理特征和發(fā)病機(jī)制的、能延緩或阻止疾病進(jìn)展的治療藥物，即改善病情治療（disease-modifying therapy，DMT）藥物的問世。

由于Aβ假說和Tau假說分別是基于AD的2種特征性神經(jīng)病理變化，即老年斑和神經(jīng)元纖維纏結(jié)（neurofibrillary tangle，NFT）提出的，因此成為開展抗AD的DMT藥物研究開發(fā)的主要理論依據(jù)。然而，幾十年來，雖然政府、企業(yè)和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)在這一領(lǐng)域投入了大量的精力和經(jīng)費，取得了一定進(jìn)展，大量受試藥物進(jìn)入了各期臨床試驗，但尚無一例成功，迄今尚無DMT類抗AD藥物問世。尤其是近幾年，大量失敗于Ⅲ期臨床試驗階段的以Aβ為靶點的藥物，給學(xué)術(shù)界和制藥界造成了極為沉重的打擊。面對如此困境，人們不禁對AD發(fā)病機(jī)制假說進(jìn)行了深入反思，同時對AD藥物研發(fā)的理念、策略和方法進(jìn)行了一些調(diào)整。本文擬對目前的主要進(jìn)展和趨勢進(jìn)行綜述，并提出自己的思考。

1 對主流AD發(fā)病機(jī)制假說的再認(rèn)識和抗AD藥物研發(fā)趨勢

20世紀(jì)80年代以來，膽堿能假說、Aβ假說和Tau假說一直是解釋AD發(fā)病機(jī)制的主流學(xué)說，也是開展抗AD藥物研發(fā)遵循的主要假說。如上所述，基于膽堿能假說成功開發(fā)的幾種抗AD藥物，由于僅具有對癥治療作用，而不能顯現(xiàn)出延緩或阻止病情發(fā)展的作用。因此，針對Aβ假說和Tau假說的可望延緩或阻止疾病進(jìn)展的所謂DMT藥物一直是該領(lǐng)域最受重視的研發(fā)熱點。然而，幾十年來，基于Aβ和Tau假說的藥物研發(fā)尚無一例成功，人們開始重新審視這2種學(xué)說，同時也結(jié)合大量基礎(chǔ)和臨床研究的發(fā)現(xiàn)，對膽堿能假說提出了新的認(rèn)識，呈現(xiàn)出一些新的趨勢。

1.1 靶向A β藥物研發(fā)的不斷失敗，引發(fā)對A β假說的再認(rèn)識

Aβ假說被提出近30年來，一直是指導(dǎo)AD發(fā)病機(jī)制和防治藥物研究的核心理論依據(jù)?；谠摷僬f的治療目標(biāo)是通過減少腦內(nèi)Aβ負(fù)荷而達(dá)到去除致病因素、延緩或阻止神經(jīng)元或突觸丟失的目的，采取的策略主要包括減少Aβ生成和增加Aβ清除，主要包括β分泌酶抑制劑、γ分泌酶抑制劑及包括主動和被動免疫在內(nèi)的免疫治療。由于γ分泌酶和β分泌酶活性增高可大大促使淀粉樣前體蛋白（amyloid precursor protein，APP）裂解產(chǎn)生過量Aβ，因此減少Aβ生成的藥物主要是這2種酶的抑制劑；而促進(jìn)Aβ清除的藥物研發(fā)主要采取針對Aβ的疫苗或抗體等免疫治療策略。據(jù)統(tǒng)計，僅單獨針對Aβ的藥物臨床試驗已超過了140余項［3］，花費兩千多億美元，但均未成功。尤其近幾年，2項針對Aβ的共計近5000受試者參與的大規(guī)模Ⅲ期臨床試驗均慘遭失?。?-5］，導(dǎo)致學(xué)術(shù)界掀起了對Aβ假說的空前質(zhì)疑，有關(guān)Aβ假說到底對不對及基于此假說進(jìn)行抗AD藥物研究開發(fā)是否有前途等討論此起彼伏［6-7］。

事實上，伴隨著Aβ假說的提出［8］，其指導(dǎo)下的新藥研究和開發(fā)一直就是在希望→失望→調(diào)整→再希望→再失望→再調(diào)整的進(jìn)程中艱難地前行的。早期認(rèn)為，AD的發(fā)生、病理學(xué)進(jìn)展及認(rèn)知功能的降低與Aβ斑塊的沉積程度密切相關(guān)，因此清除Aβ斑塊是早期藥物研發(fā)的重點方向［9］。第一個靶向Aβ的藥物，即抗Aβ42的疫苗AN-1792就是基于此思路開發(fā)的，此后因為在Ⅱ期臨床試驗中出現(xiàn)嚴(yán)重的副作用而被迫終止。但對用藥患者的追蹤觀察繼續(xù)進(jìn)行了4年，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，AN-1792雖然可明顯降低中樞Aβ斑塊的負(fù)荷，但并未改善AD繼續(xù)惡化的進(jìn)程，甚至某些腦內(nèi)Aβ斑塊幾乎已被完全清除的患者依然在臨床上發(fā)展為重度AD［10］。此結(jié)果一經(jīng)報道，即引發(fā)了學(xué)術(shù)界和制藥工業(yè)界對Aβ假說是否存在問題的討論。有人認(rèn)為，既然在疫苗有效清除了Aβ斑塊的情況下，患者病情依然持續(xù)惡化，就說明通過抗Aβ延緩AD病情的希望不大，因而提出了抗Aβ治療對AD治療是否有效的疑問［11］。雖然如此，據(jù)此放棄Aβ假說的依據(jù)也不充分。根據(jù)當(dāng)時基礎(chǔ)和臨床研究的新發(fā)現(xiàn)，學(xué)術(shù)界提出可溶性Aβ，而不是已沉積下來的Aβ才是Aβ產(chǎn)生毒性的關(guān)鍵分子形式，因為大量研究發(fā)現(xiàn)，腦內(nèi)Aβ斑塊的密度和認(rèn)知損害之間的相關(guān)性并不強(qiáng)，而可溶性Aβ與大腦突觸可塑性喪失、長時程增強(qiáng)抑制、谷氨酸能突觸的改變及認(rèn)知損害等有密切關(guān)系，而且可溶性Aβ的毒性甚至可通過驅(qū)動Tau蛋白磷酸化相關(guān)信號途徑而介導(dǎo)與Tau蛋白有關(guān)的毒性［12］。因此，基于Aβ假說除繼續(xù)進(jìn)行靶向Aβ斑塊的新藥研發(fā)外，又增加了靶向可溶性Aβ的策略。然而，此后10余年，不論是以減少Aβ斑塊還是以降低可溶性Aβ為目的的臨床試驗并未達(dá)到預(yù)期的臨床療效。比如，輝瑞（Pfizer）公司和強(qiáng)生（Janssen）公司開發(fā)的靶向不溶性Aβ斑塊的巴匹珠單抗（bapineuzumab）、羅氏開發(fā)的更汀蘆單抗（gantenerumab）和禮來（Eli Lilly）公司開發(fā)的特異性靶向可溶性Aβ的蘇蘭珠單抗（solanezumab，即LY2062430），因在Ⅲ期臨床試驗中均未達(dá)到預(yù)期的臨床終點而宣告失?。?3］。其中，禮來的蘇蘭珠單抗，自2009年以來，近10年的時間陸續(xù)開展了3項分別稱為EXPEDITION1，EXPEDITION2和EXPEDITION3的針對輕中度和輕度AD的Ⅲ期臨床試驗，先后入組病例共計4152人，雖然試驗過程中一度在輕度AD患者上看到過成功的希望，但最終在EXPEDITION3中，因針對輕度AD患者的主要及次要臨床療效未達(dá)預(yù)期而告失?。?4］。

在上述以增加Aβ清除為策略的藥物研發(fā)失敗的同時，以減少Aβ產(chǎn)生為目的的新藥研發(fā)也面臨著嚴(yán)峻的考驗，首先是禮來和施貴寶（Bristol-Myers Squibb）分別開發(fā)的γ分泌酶抑制劑semagacestat（LY450139）和 avagacestat（BMS-708163），除了療效欠佳，還出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的安全性問題，因此使人們把更多希望寄托在了β分泌酶抑制劑的研發(fā)上。然而，備受關(guān)注和期待的β分泌酶抑制劑依然未能成功，如默沙東公司開發(fā)的verubecesta（tMK-8931）在Ⅱ期臨床試驗中被認(rèn)為既安全又有效，卻在Ⅲ期臨床試驗中（名為EPOCH，protocol 017）因中期分析表明“幾乎不可能得到一個積極的臨床結(jié)果”也被迫于2017年2月提前終止［5］。至此，針對Aβ假說，不論是基于減少Aβ產(chǎn)生（如β分泌酶抑制劑和γ分泌酶抑制劑）、還是基于增加Aβ清除（如抗體及疫苗類等）策略的抗AD藥物研發(fā)均未獲成功。尤其讓研究者們擔(dān)心的是，早前許多臨床試驗失敗后，人們總能找到一些明確的問題，包括臨床試驗設(shè)計不當(dāng)，如患者入選標(biāo)準(zhǔn)（病程、疾病程度等）、具體藥物選擇、靶點參與及劑量等方法學(xué)問題，或受試藥副作用過大等安全性問題［15］。因此，人們一直通過修正或改正各種“問題”而為針對Aβ的藥物一次次重啟越來越“無懈可擊”的臨床試驗，然而即使這樣，也未能擺脫蘇蘭珠單抗（EXPEDITION3）和verubecestat的敗局。正因為不論從臨床試驗設(shè)計上還是安全性上均無明顯問題，因此，只能從Aβ假說本身來找原因了，對此假說的反思成為了AD領(lǐng)域討論的熱點問題。

理論上講，Aβ在AD發(fā)生發(fā)展中的作用存在以下3種可能，一是Aβ是驅(qū)動疾病進(jìn)程的驅(qū)動子（driver，暫稱“驅(qū)動說”），二是Aβ只要達(dá)到某一閾值（threshold，暫稱“閾值說”）即可造成損害，三是Aβ僅僅是疾病發(fā)生的觸發(fā)子（trigger，暫稱“觸發(fā)說”）［16］。如果第一種可能存在，那么所有能降低Aβ水平的治療措施均可延緩疾病進(jìn)程，這點已被大量臨床試驗的失敗所排除，故“驅(qū)動說”可能并不成立。如果存在第二種可能，即“閾值說”成立，那么只有靶向Aβ的治療將Aβ的濃度降到造成損害的閾值以下，這種治療才能有效，這點可能是存在的，因為目前臨床試驗失敗的原因可以用受試藥效價不夠或效能不夠，未能把Aβ降到引起損害的閾值以下來解釋。針對這種可能，除了設(shè)計效價或效能更高的藥物外，聯(lián)合用藥可能也是一種比較好的策略，比如，聯(lián)合β分泌酶抑制劑與Aβ抗體，通過同時使Aβ產(chǎn)生減少，也使其清除增多這種雙管齊下的策略，有望更加有效地將Aβ濃度降至閾值以下從而達(dá)到有效治療AD的目的［17］。那么是否存在第三種可能，即Aβ僅僅是疾病發(fā)生發(fā)展的觸發(fā)因素呢？如果此點成立，則意味著疾病一旦啟動，直接靶向Aβ的藥物根本不可能再有效，從已有臨床試驗的結(jié)果看，這點可能是存在的，因為目前臨床試驗開始的時機(jī)普遍偏晚，開始試驗時患者已出現(xiàn)認(rèn)知損害或病理變化，這時疾病可能已被“觸發(fā)”多年，因此靶向Aβ的治療可能已經(jīng)不會再有效。針對“觸發(fā)說”，可通過將治療時機(jī)前移至疾病尚未啟動之時來解決。近年來，已形成的抗AD藥物臨床試驗開始時機(jī)不斷前移的共識就是針對這一可能而形成的。目前正在開展的大量臨床試驗已將給藥時機(jī)前移到無癥狀A(yù)D（asymptomatic AD或prodromal AD）階段，有一些取得了一定效果［18］，有一些仍然無效［19］，一些尚在進(jìn)行之中［20］。2016年，禮來啟動的一項針對無癥狀A(yù)D的名為EXPEDITIONpro的Ⅲ期臨床試驗，目的是觀察蘇蘭珠單抗是否能通過降低無癥狀A(yù)D階段的Aβ負(fù)荷而減少腦部損害，延遲認(rèn)知功能下降，計劃入選2450例按國際工作組織（IWG）標(biāo)準(zhǔn)臨床診斷為前驅(qū)型AD（prodromal AD）或按美國國立老化研究院-阿爾茨海默協(xié)會（NIA-AA）標(biāo)準(zhǔn)臨床診斷為AD所致輕度認(rèn)知障礙（MCI due to AD）的受試者（55～85歲），進(jìn)行正電子發(fā)射斷層成像（positron emission tomography，PET）檢測腦部Aβ水平皆應(yīng)為陽性，試驗擬進(jìn)行2年。然而，試驗啟動后，按計劃雖已開始在世界范圍內(nèi)223個分中心招募志愿者，但禮來卻于2017年1月終止了該試驗，其給出的理由是“沒有足夠的科學(xué)證據(jù)說明蘇蘭珠單抗可能使前驅(qū)型AD患者獲益”（https：//clinicaltrials.gov），這難免讓人對基于Aβ假說的即使提前到無癥狀期AD的臨床試驗?zāi)芊癯晒υ俅纬錆M疑慮。

總的來說，Aβ假說［8］以及后來根據(jù)相應(yīng)臨床數(shù)據(jù)總結(jié)出來的顯示Aβ-神經(jīng)退化-認(rèn)知功能損害三者時序關(guān)系的著名的“Jack曲線”［21］都暗含著Aβ病理和神經(jīng)元死亡及癡呆之間存在線性關(guān)系的假設(shè)。然而，癡呆的臨床表現(xiàn)遠(yuǎn)非線性那么簡單，而是有多種因素參與的更為復(fù)雜的進(jìn)程。有學(xué)者提出，從細(xì)胞角度看，癡呆也并不是Aβ直接毒性作用的結(jié)果，而可能有一個長達(dá)10年的由多種細(xì)胞參與的“細(xì)胞分期（cellular phase）”過程，除與神經(jīng)元有關(guān)外，還與其他細(xì)胞，如小膠質(zhì)細(xì)胞、星型膠質(zhì)細(xì)胞、少突膠質(zhì)細(xì)胞及脈管系統(tǒng)等的正反饋、負(fù)反饋等反應(yīng)密切相關(guān)［22］。因此，對基于單致病因素（Aβ）、單中心（以神經(jīng)元為中心，neuron-centric）和線性級聯(lián)（linear cascade）的Aβ假說應(yīng)從整體觀及系統(tǒng)論的角度進(jìn)行再思考、再認(rèn)識。

此外，部分學(xué)者認(rèn)為，對于Aβ這一病理分子，將目光從中樞轉(zhuǎn)向外周可能帶來新的生機(jī)［23］。例如，用5%人血白蛋白GrifolsR通過血漿置換來代替輕到中度AD患者內(nèi)源性白蛋白，以改善血漿中白蛋白結(jié)合Aβ與腦脊液中Aβ的動態(tài)平衡，隊列概念驗證試驗和Ⅱ期試驗發(fā)現(xiàn)，這種交換可改善AD患者的認(rèn)知，降低腦中Aβ負(fù)荷［24］。腹膜透析可降低慢性腎疾病患者血漿中Aβ水平，減輕AD模型小鼠的AD樣病理變化，改善突觸可塑性和Y迷宮所測試的空間記憶能力［25］。通過對有血液透析治療的AD患者進(jìn)行尸檢發(fā)現(xiàn)，血液透析可顯著減少腦中的Aβ斑塊［26］。而此可能確實與早年有學(xué)者為解釋Aβ疫苗AN-1792的作用機(jī)制而提出的外周Aβ陷阱假說有相似之處。

1.2 基于Tau假說的靶點調(diào)整，從直接靶向Tau到穩(wěn)定神經(jīng)元

自1974年從AD患者腦中分離出NFT和約50 ku的雙股螺旋形細(xì)絲（paired helical filaments）蛋白［27］及1975年從豬腦中分離出Tau蛋白［28］以來，基于Tau蛋白異常磷酸化假說開展的防治AD藥物研究主要包括4個方面：Tau磷酸化的抑制，Tau聚集的抑制，寡聚Tau和病理性Tau的清除及通過穩(wěn)定微管網(wǎng)絡(luò)以挽救神經(jīng)可塑性。然而對于Tau磷酸化的抑制，針對AD患者或進(jìn)行性核上麻痹患者的糖原 合 酶 激 酶 3β（glycogen synthase kinase-3β，GSK-3β）抑 制 劑 tideglusib［29］、針對 AD 患 者 的GSK-3β抑制劑鋰（lithium）［30］及GSK-3β 和細(xì)胞周期蛋白依賴樣激酶5抑制劑丙戊酸（valproic acid）［31］的Ⅱ期臨床試驗均告失敗。通常采用主動和被動免疫方法，以消除Tau及Tau相關(guān)的病理變化［32］。盡管Tau相關(guān)病理變化發(fā)生在神經(jīng)元內(nèi)，但Tau病理變化可蔓延至胞外階段，如從死亡的或瀕死的攜帶有NFT的神經(jīng)元釋放，從受損神經(jīng)元胞吐，幼稚神經(jīng)元以近似隨機(jī)的方式胞吞，或跨突觸蔓延等［33］。針對輕到中度AD患者使用肽Tau 294-305（AADvac1）進(jìn)行重復(fù)免疫的Ⅰ期臨床試驗結(jié)果表明無嚴(yán)重副作用（http：//www.businesswire.com/news/home/20150723005117），現(xiàn)正在招募志愿者進(jìn)行Ⅱ期雙盲安慰劑對照試驗。但就針對的病程與靶點來講，很難讓人報樂觀想法。微管和微絲一方面維持神經(jīng)元的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，另一方面在神經(jīng)元內(nèi)運輸營養(yǎng)，維持著神經(jīng)元的穩(wěn)定，因此穩(wěn)定微管、進(jìn)而穩(wěn)定神經(jīng)元的方法目前受到重視。Luo等［34］發(fā)現(xiàn)，通過口服2個小分子三唑嘧啶類（triazolopyrimidines）和苯基嘧啶類（phenylpyrimidines）化合物4～6 d，可增強(qiáng)正常小鼠腦微管的穩(wěn)定性，這2個小分子可透過血腦屏障，不阻止P糖蛋白轉(zhuǎn)運體。預(yù)防性給予亞甲藍(lán)（methylthioninium，MT）可改善模型動物的認(rèn)知功能［35］，對作為選擇性Tau聚集抑制劑MT類似物（Rember TM）進(jìn)行了一項實驗性雙盲、隨機(jī)、安慰劑對照、確定劑量的Ⅱ期臨床試驗，共有321例輕度和中度AD患者參加，50周后認(rèn)知評估（Alzheimer disease assessment scale-cognitive subscale，ADAS-cog）和腦血流觀察表明，Rember TM 138 mg·d-1對輕度和中度AD患者皆有效［36］。然而，該公司并未報道繼續(xù)開展針對Rember TM的進(jìn)一步臨床研究，而是采用更穩(wěn)定的MT還原形式的第2代藥物L(fēng)MTM（即TauRx0237），開展了3項臨床Ⅲ期試驗，但截止2016年已失敗2項［37］。迄今為止，基于Tau假說的進(jìn)入臨床試驗的抗AD藥物有12個，其中5～6個失敗?？傊贏β假說備受質(zhì)疑的背景下，近年學(xué)術(shù)界和工業(yè)界在基于該假說的藥物研發(fā)方面投入了更多精力，但前景如何尚難判斷［38］。

1.3 基于膽堿能假說的藥物，并非只能改善癥狀

提出于1982年的膽堿能假說［39］是有關(guān)AD發(fā)病機(jī)制的第一個重大假說。該假說認(rèn)為，腦內(nèi)乙酰膽堿的缺乏是導(dǎo)致AD認(rèn)知功能下降的主要原因，據(jù)此成功開發(fā)出了4個膽堿酯酶抑制劑。目前，除首個上市的塔克林（tacrine）因為嚴(yán)重的肝毒性退出臨床外，其余3個，即多奈哌齊（donepezil）、加蘭他敏（galantamine）和卡巴拉?。╮ivastigmine）仍是臨床治療AD的一線藥物，從而從一定程度證明了膽堿能學(xué)說的正確性。然而，由于膽堿能假說本身是針對疾病發(fā)展至已出現(xiàn)大量神經(jīng)元丟失、臨床已出現(xiàn)認(rèn)知功能障礙等癥狀而提出的，因此有其局限性，據(jù)此假說研發(fā)的藥物被認(rèn)為只能改善膽堿能缺乏引起的臨床癥狀，而不能延緩或阻止神經(jīng)元的死亡和丟失。因此，一般認(rèn)為基于此假說只能用來研發(fā)改善癥狀的藥物，而不能用來研發(fā)DMT的藥物。這可能也正是在AD領(lǐng)域，近十余年來，不論是學(xué)術(shù)界還是制藥工業(yè)界，對膽堿能系統(tǒng)的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于Aβ和Tau的原因，雖然目前除美金剛外全部臨床抗AD藥物是基于膽堿能假說成功開發(fā)的。然而，近年來，由于基于Aβ假說的新藥研發(fā)全面失敗，人們開始重新認(rèn)識膽堿能在AD中更為重要的作用及機(jī)制［40］。

一直認(rèn)為，AD的特征性分子，可溶性Aβ和Tau決定疾病的發(fā)展。乙酰膽堿相關(guān)的損害在AD發(fā)病機(jī)制中的作用減小，僅僅被認(rèn)為是可溶性Aβ和Tau蛋白相關(guān)事件所產(chǎn)生的后果。然而，由于相應(yīng)藥物研發(fā)失敗，以Aβ和（或）Tau異常相關(guān)的機(jī)制作為AD病因的證據(jù)依然不能形成定論，因此膽堿能假說開始被重新思考。AD作為一種復(fù)雜的多因素疾病，膽堿能缺乏僅僅代表發(fā)病機(jī)制的一個方面。比如，最近有研究者認(rèn)為，AD主要是由于多因素共同作用導(dǎo)致的海馬癡呆，而這些因素具有異質(zhì)性，在不同的患者可以不同［41］，且老年人已經(jīng)出現(xiàn)膽堿能的耗竭，被認(rèn)為是與其他危險因素如應(yīng)激或受傷的相互作用的發(fā)生AD的危險因素。當(dāng)環(huán)境因素的發(fā)生隨增齡變得越來越頻繁時，更多的因素組合起來最終就導(dǎo)致了認(rèn)知功能及結(jié)構(gòu)代償機(jī)制的紊亂，這可能促成了向AD的轉(zhuǎn)化。

總之，膽堿能損害對AD進(jìn)展的貢獻(xiàn)很大。最近報道提示，膽堿能前腦基底的萎縮在正常老化過程中即已經(jīng)開始，并且在輕度認(rèn)知損害（mild cognitive impairment，MCI）患者更為嚴(yán)重［42］。這就是說它出現(xiàn)的時間比以前認(rèn)為的更早，而且與皮質(zhì)萎縮同步發(fā)展［43］。實際上，早期梅乃特（Meynert）基底核和顳葉皮質(zhì)結(jié)構(gòu)的萎縮與MCI患者記憶重現(xiàn)相關(guān)聯(lián)［44］?；浊澳X體積的降低也與AD患者空間定位能力的損害有關(guān)［45］。有趣的是，遺忘型MCI患者用多奈哌齊治療1年，海馬萎縮明顯減慢［46］。然而，認(rèn)知功能并未改善，與臨床采用膽堿酯酶抑制劑對MCI患者認(rèn)知功能進(jìn)行保護(hù)性效果觀察的結(jié)果一致［47］，進(jìn)一步說明早期膽堿能缺乏不能完全解釋AD的發(fā)病機(jī)制。最近發(fā)現(xiàn)，在某些敲除海馬囊泡乙酰膽堿轉(zhuǎn)運體的老年小鼠的海馬，長期膽堿能缺乏改變了某些AD病理相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子基因表達(dá)，且這些小鼠表現(xiàn)出了隨增齡出現(xiàn)的APP代謝變化、Tau蛋白過度磷酸化、海馬神經(jīng)元丟失及突觸異常，也出現(xiàn)認(rèn)知功能損害［48］。如此一來，早期膽堿能不足似乎對系統(tǒng)的神經(jīng)支配產(chǎn)生長期的后果。這可以從膽堿能系統(tǒng)抗AD神經(jīng)病理事件，如神經(jīng)炎癥、Aβ聚集及Tau異常磷酸化發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用得到解釋［49］。比如，膽堿能受體與Aβ或Tau蛋白親和力高，與其結(jié)合可誘導(dǎo)一些細(xì)胞內(nèi)機(jī)制調(diào)控這些配體的進(jìn)一步產(chǎn)生?；浊澳X膽堿能神經(jīng)末梢表達(dá)P75神經(jīng)營養(yǎng)因子受體，可作用于Aβ被神經(jīng)元內(nèi)吞后進(jìn)行降解的生物學(xué)過程，從而在Aβ的清除中發(fā)揮特殊作用［49］。

有一些研究提示，除了神經(jīng)保護(hù)作用外，膽堿能系統(tǒng)在與對認(rèn)知改善的藥物靶結(jié)構(gòu)相互作用中進(jìn)行著適應(yīng)性變化，如海馬［50］和前額葉皮質(zhì)［51］。在人腦中，這些代表性改變主要是膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶活性增強(qiáng)，這被解釋為在嗅皮質(zhì)失連接后海馬內(nèi)殘存的膽堿能神經(jīng)末梢代償性外向生長，并且更可能的是前額皮質(zhì)酶活性上調(diào)［52］。另一個膽堿能活性適應(yīng)性的例子是在低水平Aβ作用下可快速增加一種乙酰膽堿酯酶基因變異的產(chǎn)物［53］。而這種變異更多地發(fā)生在應(yīng)激條件下，以獲得神經(jīng)保護(hù)、神經(jīng)元發(fā)育以及可能的乙酰膽堿釋放。此外，乙酰膽堿本身可促成各種形式的代償性，如神經(jīng)突的外向生長、樹突分支［52］、神經(jīng)發(fā)生［54］及神經(jīng)可塑性［55］。最近一項對MCI患者的研究表明，在功能層面來看，膽堿能系統(tǒng)似乎參與了腦潛能的貯備，它可以通過將執(zhí)行功能的通路轉(zhuǎn)換至備選的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來抵消穹窿退化，并維持視覺再現(xiàn)記憶表現(xiàn)［56］。事實上，已知乙酰膽堿通過維持AD有關(guān)的額葉皮質(zhì)結(jié)構(gòu)，防止其退化，發(fā)揮補(bǔ)償作用來促進(jìn)注意力、記憶力和認(rèn)知靈活性（cognitive flexibility）。而且，有研究發(fā)現(xiàn)，谷氨酸神經(jīng)末梢的重構(gòu)增高的區(qū)域與維持膽堿能可塑性的區(qū)域相似，而且在MCI中比在AD中的作用更強(qiáng)［52］。這可能是乙酰膽堿酯酶抑制劑和美金剛合用治療AD發(fā)揮有益作用的原因。無論如何，均需更好地理解涉及膽堿能和谷氨酸能反應(yīng)性神經(jīng)可塑性的機(jī)制和因素，因為它們可能有效地延緩了病變向嚴(yán)重認(rèn)知損害轉(zhuǎn)變，而后者與患者生活質(zhì)量的嚴(yán)重下降更為相關(guān)。深入了解保留認(rèn)知表現(xiàn)的精細(xì)平衡以及開發(fā)延長“代償”狀態(tài)的措施，將更大地打開開發(fā)對癥治療甚至DMT的時間窗。

因此，跳出基于膽堿能系統(tǒng)僅能解決對癥治療問題的限制，重新認(rèn)識該系統(tǒng)在AD發(fā)生發(fā)展過程中作用，將對其病理生理變化的認(rèn)識前移至疾病早期，有望為DMT藥物帶來新的線索或思路。

2 基于其他機(jī)制、靶標(biāo)或思路的抗AD研究趨勢

2.1 基于免疫炎癥學(xué)說，等待基礎(chǔ)研究的突破

AD中神經(jīng)免疫激活可能推進(jìn)或觸發(fā)了AD的病理生理學(xué)機(jī)制，AD患者腦中呈現(xiàn)慢性炎癥，是腦組織對毒性蛋白或細(xì)胞損傷的反應(yīng)［57］，錯誤折疊或聚集的蛋白與小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞上的模式識別受體結(jié)合可觸發(fā)先天免疫反應(yīng)，釋放炎癥介質(zhì)，促進(jìn)或加重疾病。因此，調(diào)節(jié)上述免疫危險因素，靶向神經(jīng)免疫炎癥，是治療或預(yù)防AD的一種可能的策略［58］。但大量的臨床試驗研究結(jié)果并不理想。如早期研究表明，吲哚美辛（indometacin）可減輕認(rèn)知的下降［59］，但卻得不到重復(fù)［60］。包括萘普生（naproxen）和塞來昔布（celecoxib）［61-62］在內(nèi)的其他非甾體類抗炎藥（non-steroidalanti-inflammatory drugs，NSAID）大規(guī)模的臨床試驗似乎也不成功［63-64］。包括潑尼松（prednisone）［65］、羥氯喹（hydroxychloroquine）［66］、辛伐他?。╯imvastatin）［67］、阿托伐他?。╝torvastatin）［68-69］、阿司匹林（aspirin）［70］和羅格列酮（rosiglitazone）［71］等抗炎藥物在內(nèi)的隨機(jī)臨床試驗，同樣對有前驅(qū)癥狀或AD型癡呆的患者的主要認(rèn)知功能并無顯著作用。

這些臨床試驗的失敗，使得基于神經(jīng)炎癥的防治AD藥物的研發(fā)陷入困境?；A(chǔ)科學(xué)的突破是走出困局的出路。最近研究發(fā)現(xiàn)，蛋白激酶P38α絲裂原活化蛋白激酶是一個應(yīng)激誘導(dǎo)的神經(jīng)炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵胞內(nèi)轉(zhuǎn)化器，可觸發(fā)膠質(zhì)細(xì)胞或其他免疫細(xì)胞產(chǎn)生促炎因子和一些潛在性損傷細(xì)胞因子?；衔颩W181靶向酶P38絲裂原活化蛋白激酶，預(yù)先ig給予小鼠MW181可顯著抑制細(xì)菌脂多糖引起的多種促炎因子如白細(xì)胞介素1β、腫瘤壞死因子α、白細(xì)胞介素6、白細(xì)胞介素10和趨化因子CXCL1的產(chǎn)生，從而抑制炎癥反應(yīng)［72］。NSAID衍生物CHF5074最初是作為γ分泌酶調(diào)節(jié)劑來開發(fā)的，因其能夠減少Aβ和降低小膠質(zhì)細(xì)胞激活，而后成為了一個新的小膠質(zhì)細(xì)胞調(diào)節(jié)劑［73］。

2.2 基于腦節(jié)律調(diào)整的抗AD研究取得明顯進(jìn)展

近來研究發(fā)現(xiàn)，與膽堿能類似，腦節(jié)律的調(diào)節(jié)與恢復(fù)或許會為這一領(lǐng)域的藥物研發(fā)提供新的思路。AD患者的腦節(jié)律發(fā)生障礙，神經(jīng)回路和網(wǎng)絡(luò)發(fā)生異常，表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)超同步和異常的振動節(jié)律性活動。盡管AD患者神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)異常的準(zhǔn)確原因和病理生理結(jié)果尚未完全闡明，但中間神經(jīng)元功能障礙和網(wǎng)絡(luò)活性異常確實是AD認(rèn)知功能障礙的可能機(jī)制［74-75］。因此，改善和保護(hù)神經(jīng)回路的完整性和活性有可能改善AD的認(rèn)知功能。美國FDA批準(zhǔn)上市的多奈哌齊（donepezil）、卡巴拉?。╮ivastigmine）和加蘭他敏（galantamine）以及美金剛就具有促進(jìn)神經(jīng)回路的連接或增強(qiáng)活性的作用［76］。研究發(fā)現(xiàn)，抗癲癇藥左乙拉西坦（levetiracetam）可有效減少AD模型hAPP-J20小鼠腦電波中的異常波峰活動，逆轉(zhuǎn)海馬回路重塑、行為異常和突觸障礙以及學(xué)習(xí)記憶缺陷［77］。在AD患者，一項使用深部腦刺激技術(shù)直接操控神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)活性的Ⅰ期臨床試驗獲得了陽性結(jié)果［78］，現(xiàn)在一項針對輕度AD患者邊緣記憶回路異常的深部腦刺激雙盲試驗也正在進(jìn)行中［79］。

2.3 靶向表觀遺傳，關(guān)注環(huán)境與遺傳的相互作用

隨著靶向DNA甲基化的藥物氮胞苷（azacytidine或azactidine，商品名Vidaza）和地西他濱（decitabine，即5-氮雜-2′-脫氧胞苷，商品名Dacogen）、靶向組蛋白脫乙?；傅乃幬锓炙舅╲orinostat也叫suberoylanilidehydroxamic acid，SAHA，商品名Zolinza）和羅米地新〔romidepsin，也叫縮酚酸肽（depsipeptide）或FK228〕的上市，標(biāo)志著靶向表觀遺傳的藥物前景光明［80-81］。2007年，F(xiàn)ischer等［82］的研究首次指出了AD中表觀遺傳改變的重要性，并用實驗說明即使已經(jīng)發(fā)生嚴(yán)重的神經(jīng)退行性變，通過干預(yù)表觀遺傳也能恢復(fù)記憶。隨后研究發(fā)現(xiàn)，去乙酰化酶（sirtuins）或Ⅲ類NAD-依賴的組蛋白脫乙?；福╤istone deacetylase，HDAC）競爭性抑制劑煙酰胺（nicotinamide）可恢復(fù)PS1/APP/Tau三轉(zhuǎn)基因小鼠與病理相關(guān)的認(rèn)知缺陷，選擇性減少與微管解聚相關(guān)的特異磷酸化Tau（Thr231），顯著增加穩(wěn)定微管的乙?；?微管蛋白和微管相關(guān)蛋白2c［83］。HDAC抑制劑丙戊酸鈉、丁酸鈉和伏林司他注射劑可完全恢復(fù)APPswe/PS1dE9轉(zhuǎn)基因小鼠在條件性恐懼（contextual fear conditioning）測試中的上下文記憶（contextual memory），且新獲記憶可穩(wěn)定保持＞2周［84］。HDAC抑制劑4-丁酸苯酯可降低Tg2576小鼠腦中Tau蛋白的磷酸化，清除神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)Aβ，恢復(fù)海馬CA1區(qū)椎體神經(jīng)元樹突棘密度［85］。APP/PS1轉(zhuǎn)基因小鼠口服10 d嗎氯貝胺類HDAC抑制劑MS-275可顯著改善小鼠海馬、皮質(zhì)中小膠質(zhì)細(xì)胞激活和Aβ沉積，有益于筑巢行為［86］。組蛋白乙?；D(zhuǎn)移酶P300抑制劑C646能夠減輕AD患者腦中Tau過度磷酸化，降低培養(yǎng)的大鼠神經(jīng)元中Tau水平，減輕神經(jīng)毒性［87］。

2.4 聯(lián)合治療與多靶點治療

2014年12月，美國FDA批準(zhǔn)了由美金剛和多奈哌齊組成的固定劑量復(fù)方藥物namzaric，在臨床上用于治療中度至重度AD，開啟了AD藥物聯(lián)合治療研究的新篇章，聯(lián)合治療或多靶點治療AD不再停留在概念階段［88］。目前，新的研究成果不斷出現(xiàn)，如與安慰劑相比，選擇性5-羥色胺6受體拮抗劑idalopirdine與多奈哌齊聯(lián)用有益于輕度到中度AD患者認(rèn)知功能的改善，目前Ⅲ期臨床正在進(jìn)行［89］。奎尼?。╭uinidine）和右美沙芬（dextromethorphan）合用可減少癡呆患者的激惹癥狀。針對AD患者的激惹，目前有2個隨機(jī)、安慰劑對照Ⅲ期臨床試驗在進(jìn)行［90］。有158名患者參加的隨機(jī)、雙盲臨床試驗結(jié)果表明，施普善（cerebrolysin）和多奈哌齊合用顯著增加輕度到中度AD患者血清腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子，延緩認(rèn)知下降，尤其對于載脂蛋白E（apolipoprotein E，ApoE）epsilon-4基因型更為明顯［91］。鯊肌醇（scyllo-inositol）和來普立寧鉀（leteprinim potassium）合用，可增強(qiáng)TgCRND8小鼠神經(jīng)細(xì)胞存活和分化［92］。腺苷甲硫氨酸（S-adenosylmethionine）和超氧化物歧化酶合用可減少TgCRND8小鼠腦中的Aβ沉積［93］。

在多靶點治療方面，中藥則具有天然的優(yōu)勢。例如，滋補(bǔ)腎陰的經(jīng)典中藥復(fù)方六味地黃具有益智作用［94-95］。六味地黃湯的活性成分LW-AFC可改善散發(fā)性AD快速老化模型小鼠（senescenceaccelerated mouse prone 8 strain）和家族型AD APP/PS1轉(zhuǎn)基因小鼠被動回避反應(yīng)能力、空間學(xué)習(xí)記憶能力、主動回避反應(yīng)能力以及短、長期物體識別記憶能力，調(diào)節(jié)神經(jīng)內(nèi)分泌免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)、腸道菌群以及學(xué)習(xí)記憶的關(guān)鍵腦區(qū)——海馬的轉(zhuǎn)錄組與糖組，目前已獲得防治AD的專利授權(quán)（專利號為ZL 2014 1 0551142.7）。

2.5 藥物重定位策略

藥物重定位策略用于AD藥物研發(fā)中具有很多優(yōu)勢，如成本低、周期短、低污染（少量化學(xué)實驗驗證）和極低的風(fēng)險（無Ⅰ期臨床風(fēng)險）等，尤其應(yīng)用已上市藥物和通過Ⅰ期臨床試驗的藥物進(jìn)行重定位，其優(yōu)勢更為明顯。如src激酶參與癌癥的擴(kuò)散，生物制藥公司阿斯利康（AstraZeneca）發(fā)現(xiàn)，沙拉替尼（saracatinib）并非靶向src激酶，暫停了該藥的研發(fā)。但在2012年，研究者發(fā)現(xiàn)Fyn激酶在AD中發(fā)揮重要作用，錯誤折疊的Aβ與細(xì)胞阮病毒蛋白（cellular prion protein）相互作用時可過度激活Fyn，進(jìn)而促進(jìn)了突觸的丟失［96］。為了檢測沙拉替尼是否能夠抑制Fyn，AD模型小鼠給予沙拉替尼4周，發(fā)現(xiàn)沙拉替尼抑制了Fyn活性，小膠質(zhì)細(xì)胞激活減少，Tau磷酸化降低，腦中突觸數(shù)量增加，空間記憶缺陷得以逆轉(zhuǎn)，且無長期毒性［97］。沙拉替尼目前處于有150例規(guī)模的Ⅱ期臨床有效性試驗。APP除了裂解產(chǎn)生毒性Aβ本身外，其裂解產(chǎn)物APPsα因具有神經(jīng)營養(yǎng)、神經(jīng)保護(hù)、神經(jīng)再生、突觸再生、神經(jīng)可塑性和記憶增強(qiáng)特性而成為靶向Aβ策略的一個輔助手段，尤其在AD早期階段［98］。依他唑酯（etazolate）是GABAA受體的變構(gòu)激活劑，可提高外傷性腦損傷小鼠的APPsα水平，保護(hù)腦損傷［99］。一項有21個輕度到中度AD患者參與的為期4周的安慰劑雙盲Ⅱ期臨床試驗發(fā)現(xiàn)，使用治療銀屑病的維生素A類似物阿維A（acitretin）可上調(diào)人解整合素樣金屬蛋白酶結(jié)構(gòu)域10（ADAM10）基因的轉(zhuǎn)錄，顯著提升AD患者腦脊液中APPsα水平［100］。胰島素在腦中執(zhí)行多種功能，葡萄糖失調(diào)參與AD的發(fā)展。胰島素經(jīng)鼻腔給藥幾分鐘即可入腦而不影響血糖或血液胰島素水平。目前，華盛頓大學(xué)（Suzanne Craft，University of Washington）有一項研究胰島素噴鼻對記憶改善作用的雙盲、安慰劑對照Ⅱ/Ⅲ期臨床試驗正在進(jìn)行，共有250個被診斷為健忘型輕度認(rèn)知損害志愿者和30例早期AD患者參加，其結(jié)果尚未公布。

3 藥物研發(fā)相關(guān)基礎(chǔ)科學(xué)突破的思考

3.1 新藥研發(fā)理念

對于具有復(fù)雜發(fā)病機(jī)制的AD治療，在研究理念上，新的研究策略應(yīng)超越傳統(tǒng)的單一藥物靶點的研究，進(jìn)行靶點網(wǎng)絡(luò)和多藥物靶點相互作用的研究。在針對的靶部位上，應(yīng)將中樞神經(jīng)系統(tǒng)的焦點進(jìn)行分散，關(guān)注外周和機(jī)體整體系統(tǒng)的異常與腦的相互作用。過去10～30年，全民健康水平的提高導(dǎo)致癡呆的發(fā)病率和流行性顯著降低就可說明關(guān)注機(jī)體整體健康對于防治AD的重要性［101-104］。另外，使用持續(xù)正壓氣道壓力治療睡眠障礙性呼吸或阻塞性睡眠呼吸暫停，可延遲MCI的發(fā)生，改善AD患者的認(rèn)知功能［105-107］。

在藥物研發(fā)時，不但需要注意AD的不同病程，如癥狀發(fā)生前、一級預(yù)防、MCI、AD輕度和中度以及重度,治療前移對于AD的病程控制顯得更為有效，尤其對于常染色體顯性AD患者；而且需要考慮基因型對藥物的響應(yīng)，如ApoE的基因型e2/e2，e2/e3，e2/e4，e3/e3，e3/e4和e4/e4；也要將定量系統(tǒng)藥理學(xué)貫穿始終，以精確劑量與患者間的相互作用。

3.2 疾病標(biāo)志物和靶點發(fā)現(xiàn)

在尋找導(dǎo)致AD的遺傳因子的研究中，從開始的作為常染色體顯性AD的基因APP突變、早老素1（presenilin 1，PS1）和PS2以及導(dǎo)致早發(fā)和晚發(fā)型AD的ApoE ε4位點發(fā)現(xiàn)至今，使用全基因組關(guān)聯(lián)研究（genome-wide association studies）和大規(guī)模平行重測序技術(shù)，已經(jīng)獲得了大量易感基因以及多基因易感位點［2］，并試圖將其從臨床前推向臨床進(jìn)而轉(zhuǎn)化成診斷標(biāo)志物或可藥性靶點或者用于AD的精準(zhǔn)診斷和（或）防治，但至今尚無成功案例。由此提示，對于AD這種復(fù)雜性和異質(zhì)性疾病，聚焦于單個分子靶點的診斷或防治靶點的策略是不合適的。

因此，在靶點發(fā)現(xiàn)方面，需要將從人類腦樣本來源的大規(guī)模分子數(shù)據(jù)（如基因組、表觀遺傳組、蛋白質(zhì)組、代謝組和宏基因組等）與網(wǎng)絡(luò)模建相整合，以發(fā)現(xiàn)參與AD發(fā)病機(jī)制的新通路和新分子及它們在多個模型網(wǎng)絡(luò)中的相互作用和地位，研究其對治療性藥物的敏感性，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)藥物靶點，同時研究認(rèn)知功能相關(guān)分子網(wǎng)絡(luò)作為預(yù)防和治療靶點的可能性。AD患者通常伴有一些神經(jīng)精神性癥狀，據(jù)此可建立計算機(jī)模型以發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致這些癥狀的環(huán)路，探索其成為AD的治療性靶點。深入開展系統(tǒng)生物學(xué)和系統(tǒng)藥理學(xué)研究，建立AD疾病模型，研究以腦網(wǎng)絡(luò)作為AD治療性靶點的可行性。

3.3 發(fā)病機(jī)制

從1907年，Alzheimer醫(yī)生詳細(xì)報道AD至今，大量AD防治藥物研究失敗，急需發(fā)病機(jī)制方面的真正突破。比如基于Aβ或Tau的假說可以部分解釋AD的發(fā)病機(jī)制，但藥物研發(fā)的失敗，迄今讓人無法確信它們離揭示真正的發(fā)病機(jī)制到底還有多遠(yuǎn)的距離。實際上，AD并不是一個生物化學(xué)或分子問題，而是一個細(xì)胞連接被打破的生理學(xué)問題。因此，需要在充分揭示腦中維持穩(wěn)態(tài)的復(fù)雜的細(xì)胞相互作用內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，才能進(jìn)一步揭示AD發(fā)病機(jī)制［22］。

根據(jù)目前生命科學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)展，建議在AD發(fā)病機(jī)制方面，進(jìn)行交叉學(xué)科研究。一方面，開展將AD與基礎(chǔ)生物學(xué)和老化神經(jīng)生物學(xué)進(jìn)行整合的系統(tǒng)生物學(xué)研究，同時不可忽視環(huán)境因素與遺傳的相互作用、晝夜節(jié)律與飲食習(xí)慣對腦老化的影響，強(qiáng)調(diào)計算生物學(xué)的高度整合；另一方面，探索外周系統(tǒng)（如免疫、代謝和腸道菌群等）和腦相互作用的研究，揭示外周系統(tǒng)對腦老化和神經(jīng)退行性變的影響。

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