整理|Daisy
编辑|于靖
一篇历时6个月的调查报告,指称美国明尼苏达大学神经学家Sylvain Lesné发表的20多篇论文当中,可能存在学术不端的行为,其中包括2006年在Nature发表的关于大脑中特定的Aβ淀粉样蛋白会损害记忆力的开创性论文,最坏的影响或将误导全世界的阿尔兹海默病 (AD) 研究长达16年。
7月30日,同写意直播间邀请到美国FDA药品审评研究中心临床药理审评部定量药理学审评室前主任、朗来科技CEO王亚宁博士,深圳理工大学教授叶克强教授,博雅辑因CEO魏东博士,以及宁丹新药联合创始人、副总经理陈荣博士,共同对Aβ学说在AD学术研究和药物开发中的地位和热点、Nature论文调查报告会带来的影响等业界普遍关心的话题展开对话讨论。 王亚宁:美国FDA药品审评研究中心临床药理审评部定量药理学审评室前主任、朗来科技CEO 在AD的整个发病机制中,Aβ学说一直是公认的经典学说,目前已经出版了2万多篇关于Aβ和AD相关的文章。尽管有些学者质疑,但主流资料仍认可其在AD中的核心地位。讨论开始前,我们先回顾一下Aβ学说的历史及其应用。
1992年,John Hardy和Dennis Selkoe在Science上发表一篇文章,总结了从80年代到1992年间一系列的探索验证,提出了Aβ是导致AD最核心的诱因,主要有以下3个证据。第一,致病基因。家族聚集性AD中发现的显性遗传突变基因主要位于PS1、PS2、APP (淀粉样前体蛋白) 基因上。携带这些基因变异的人的大脑会大量产生Aβ,一般在45岁左右就会引发AD。第二,APP基因所在的第21号染色体。携带3个这种染色体的患者脑中会产生大量Aβ,他们也有认知和记忆方面的问题。第三,如果将Aβ注射进动物脑中,就会与皮层中Tau蛋白病变所引发的神经纤维缠结,继而使得病变扩散到整个神经环路以及皮层,最终导致神经系统的衰竭与认知能力的下降。然而,在过去的20多年里面,Aβ假说受到各种各样的挑战。其中一个质疑是,很多人从三四十岁起,前额就开始产生Aβ,但可能一直到死亡,记忆都没有问题。那么将Aβ作为最核心的一个驱动因,就有些欠妥;但如果一个人的脑中没有Aβ,则不能定义为AD,因为Aβ是最核心的病理特征一。所以Aβ是一个必要条件,而非充分条件。后来因为PET示踪剂的发明,我们可以看见Aβ在活人脑中的分布情况。大家认识到记忆的损伤是由于Tau的扩散,而非Aβ的分布。一个散发性的AD患者,我们无法推定他脑中的Aβ何时增高,增高到何种程度,何时会患病。但家族性AD患者一般在45岁左右发病。可惜,能将Aβ大量清除的药物,对这些家族性AD患者没有任何帮助。另外,科学家们对各种单克隆抗体进行研究试验,研制了大量的疫苗,这些对老年斑等有很好的抑制作用,但临床试验终点 (记忆) 始终没有改善;各种各样的BACE1抑制剂或者γ-分泌酶抑制剂也在以Aβ为主要靶点的试验中都无一例外地失败了。至少从基础研究上来讲,这个假说基本是在被抛弃的路上。
去年6月,渤健的Aduhelm获批,引起轩然大波。请参与审评Aduhelm的王亚宁教授谈一谈FDA对于该药审评背后的故事。AD是一个比较复杂的理论,很多大药厂都研究过,但也都失败了。渤健研发出一个非常接近成功的药物,但企业根据中期分析提前结束了试验,且宣布失败。然而,在仔细分析数据后,渤健又发现有非常强的信号显示药物有效,转头和FDA商议。AD药物失败的刻板印象至深,导致很多人,包括渤健,还未见成果,自己就先否定。
Aduhelm试验入组患者几乎80%都是轻度认知损害(Mild cognitive impairment,MCI),当患者特别严重时,已经属于一种不可逆的状态,至少现在的药物基本无效,所以大家都在研究早期AD。
Aduhelm试验的Aβ基线平均数是1.4,该药将Aβ从40%降到了10%,几乎所有Aβ都被清掉了。78周内降幅这么大属实不易,而且随着时间的延长,信号会越来越大。但很可惜,两个完全一样设计的III期试验,一个成功,另一个失败,而且失败的是最重要的一个临床终点和最想要试验的高剂量组。
FDA认为Aduhelm有潜力,所以根据专家的建议再进行分析、验证、举行内部专家讨论会。但也由于FDA的坚持,各种负面消息蜂拥而至。FDA的内部意见也不统一,统计部门是唯一一个坚决不同意批准的部门。他们做了大量的敏感分析,认为该药无效。
不过最后,FDA审评团队还是在巨大的压力下,得到FDA更高层的支持批准了Aduhelm,并在批准的三周后公开审评报告,用创历史的最快速度,想让大家看到FDA最详细的分析,但是很明显,大家都没怎么看这份报告。FDA想找一些有名的杂志帮忙宣传,然而他们的配合度也不高。
我想指出的是,专家们的认知里有一个严重的错误,他们没有把定量和定性分开。科学家和科学家的工作,以及媒体宣传上会出现明显的不匹配。我们回到Nature这篇文章,它的主角是Aβ*56,关于Aβ*56具体的含义,请叶老师科普一下。Aβ在脑中主要有两种形式:Aβ40和Aβ42,40和42是指氨基酸的数量。由于Aβ42的C末端两个疏水氨基酸的存在,使得Aβ42比Aβ40更易聚集,而且更易形成寡聚体。在AD的相关研究中,Aβ寡聚体与神经毒性更为相关,因此Aβ42相比Aβ40具有更大的神经毒性。到本世纪早期,科学家们又开始注意到“毒性寡聚体”的存在,指的是一类溶解于体液的β淀粉样蛋白亚型,可能比不可溶的蛋白沉积更具危害。研究发现,这类寡聚体与神经元之间的交流异常有关。人体研究也发现,在AD患者体内,此类寡聚体的水平更高,但没有人能明确证实这类寡聚体直接导致认知能力的衰退。Aβ*56是2006年发表在Nature期刊上的一种56kDa的Aβ寡聚体,一般认为是12聚体。大家认为这是导致神经毒性和记忆损伤的核心有毒分子,聚集之后会在脑中形成斑块。这类寡聚体在患者脑中有时候能检测到,有时候检测不到。不同的实验室,用不同的条件会检测到不同寡聚体的数量,有的是4聚体,有的是8聚体,有的甚至更多。说这篇文章证伪,其实有点言过其词。Aβ寡聚体有毒的这个结论本身是没有问题的,只是聚体的数量差别。我们并不否认寡聚体的毒性,只是在讨论12聚体到底存不存在,到底是不是“作案元凶”?请魏老师谈一谈对这一方面的见解。2008年,也就是Elan和惠氏联手开发的AD药物Bapineuzumab (也可称为AAB-001) 刚刚进入III期临床的时候,我们意识到这个项目出现了一些问题。第一,我们对于AD的定义是不正确的。当时,对AD患者的定义是根据去世之后大脑里的斑块进行确认。所以在那个时候,入组的患者估计有一部分根本不是AD。
第二,根据以往经验。此前,Elan和惠氏联手开发的实验性疫苗项目,因为在一些患者中会引起危险的脑炎而搁置。后来研究表明,疫苗确实清除了一些破坏大脑的斑块,但他们的症状并没有减轻。当时,我们就怀疑,对于太晚期的患者,Aβ实际上没有太大的作用。
从那个时候开始,我们就有了“early AD”的想法,这个概念比MCI还要早期,但在临床上是没有定义的。
第三,剂量问题。Bapineuzumab是第一个真正针对Aβ42的抗体。当时我们认为,Bapineuzumab确实可以清除一部分斑块,但由于安全性不够,无法提高剂量,最后的结果也不太好。
在Elan研究AD药物时,我们自始至终都相信关键问题是Aβ40和Aβ42。至于到底是寡聚体还是最后形成的斑块有毒,从临床角度对我们来说并不是很重要,我们测试的是biomarker会不会因此改变。
说到Aβ*56,其实它从未出现在我们的管线和讨论中。这篇文章被指造假后,就说Aβ学说被证伪了,我认为是欠妥的。对于Aβ学说来讲,这篇文章所起的作用非常小,是后来各种抑制剂的失败才让大家慢慢放弃了这个理论。Aβ*56 (Aβ12寡聚体) 只是所有寡聚体中的一个,而且未必是毒性最强的一个,即使它不存在,还有其他的寡聚体、纤维聚体或斑块等,这些都是导致AD的重要原因。我们展望一下Aβ学说,未来还有哪些可以探索的地方? 以前大家的研发重点都只是单独针对Aβ,并没有针对Tau。我们新发现了δ-分泌酶,它能够同时剪切APP和Tau,并促进Aβ的产生和Tau 聚集。大量的文章也都证明δ-分泌酶至关重要。 今年3月,我们在Nature上发表了一篇文章,基于δ-分泌酶解释了女性在绝经之后更容易患AD的原因。其实是因为女性绝经后,体内的卵泡刺激素含量会急剧升高10倍至几十倍,而同年龄段的老年男性体内的卵泡刺激素仅增高2倍至3倍。急剧增高的卵泡刺激素与大脑中神经元表面的受体相结合后,会激活大脑中的C/EBPβ/AEP通路,从而导致AD的产生。
目前,我们针对卵泡刺激素的特异性抗体正在和另外一个团队在美国国立卫生研究院(NIH)的资助下进行临床前研究,以期为AD带来新的治疗策略。以前的单克隆抗体已经被证明能够有效治疗骨质疏松,毕竟女性绝经之后伴随着的就是骨质疏松。其实骨质疏松就是骨头退化,脑神经也会退化,这都是我们老化过程中伴随的一个现象。
但是,看上去不同的现象,背后的核心分子本质是一样的。都是由于δ-分泌酶的激活,导致骨头里促进形成骨细胞的蛋白被抑制,再加上神经元里的APP和Tau被剪切,导致了Aβ和Tau沉积了大量毒素。
能同时降低Aβ和Tau含量的δ-分泌酶,以及已经开始进行人体研究的单克隆抗体,都为人类治疗AD提供了全新的靶点。 国际上,基因技术在AD研究领域进行地如火如荼,也获得了一些重大的成果。请魏老师谈谈对这一部分的看法。 Aβ也许是“始作俑者”,但不一定是真正发展成AD的“元凶”。可以说,Aβ在某一个阶段起了作用,就看我们能否找到那个阶段。 现在,大家对AD了解的更多了,从当年的Aβ到后来Tau/T-Tau/P-Tau等,整个炎症机制都被纳入进来,也出现了很多有意思的靶点,说不定基因治疗或基因编辑就能在其中有所作为。那么,递送工具和基因编辑工具的选择,就变得非常重要。
AD患者非常需要新药,但最有效的药物往往毒性也比较强。我们希望基因编辑疗法,能够给大家带来一些新的工具。
从基因层面来治疗疾病,也是我们目前正在布局的地方。
我们准备基于自主研发的RNA单碱基编辑技术,靶向一些特定基因,在RNA的层面上改变一些基因,从而改变一些蛋白质。从这个角度,我们可以治疗一部分AD或是别的中枢神经系统(CNS)疾病。也希望在今后的几年,能够有更多突破,给患者带来更多希望。
陈荣
2018年,美国国家衰老研究院以及阿尔兹海默症协会,重新制定了一个AD的研究框架,也就是ATN框架,A-Aβ,T-Tau,N-神经损伤。对于这个研究框架,各位老师是如何解读的? ATN框架是在2011年NIA-AA的AD系列诊断标准基础上提出的,的确是给AD提供了一个指导性的建议,尤其是在诊断方面。目前,AD病人临床诊断有4个“金”标准:MMSE量表、MRI、脑脊液、Aβ或Tau的PET。
但是,每个国家定义AD的临床标准是不一样的。在中国,可能2个或者最多3个标准,就足够定义一个人是不是在临床上得了AD;而在美国一般需要3-4个临床标准。现在提出了ATN这样一个比较量化的标准,在诊断的速度和费用上,都更有优势。
ATN的标准推出之后,未来很有可能仅通过血液中P-Tau181或者是P-Tau217的含量,就能够比较可靠准确的诊断一个人是否可能已经得了AD。
但是P-Tau只是用来确认诊断,还不能做到早期诊断。不过我相信在不久的将来,人类一定会通过血液筛查,在体检时就可以被告知是否患有AD,就像我们现在体检空腹血糖测糖尿病一样。 AD是一个“臭名昭著”的领域,我们经常说“There's no phase II.”我们也希望能够有更好的框架出来,尤其是拥有一些更好的临床仪器,能够让我们测到AD的患者究竟有些什么变化。 美国很多公司都在研究与CNS有关的项目,但是没有人会说“我会做AD”。大家都知道,从一个小公司的角度,研究AD是不可能通过临床这一关的。 好在,CNS很多疾病是相通的,所以我们在这上面找到的靶点,除了Aβ以外,基本上都会involve在别的疾病里,大家都会找到一些小的罕见病或者是遗传病,有更容易测的临床终点,之后再往外扩展适应症。 真心希望像ATN这样的框架标准,或者其他技术,能够在更快的时间里让我们看见临床终点的变化。记忆的丧失受很多因素的影响,因而很多早期试验纳入的临床患者,可能都不是因为AD导致的。同样,如果仅仅改进Aβ,而没有考虑到其他导致记忆丧失的因素,也无法解释患者间疗效的差别。这也是在大量的III期试验中,临床终点噪音非常大的原因。所有失败的药物都只将Aβ的量降低了很少甚至没降。这是一个经典的量变足够大才能引起质变的例子。 如图所示,x轴是Aβ相对于安慰剂的改进程度;0的位置是与安慰剂没有区别,越往左降得越多;y轴是临床终点的改进,越往下降得越多。最下是药物的名称。 黑色的是Aduhelm,基线是1.4。我们可以看到,它的剂量足够高,可以把Aβ降低近0.3至1.1(Aβ指数在1.1以下视为阴性)。 橙色的三角是渤健和卫材合作的药物BAN2401,III期数据会在秋季公布。这个药物的剂量也足够高,同样能将Aβ降的很低;蓝色的五边形是礼来的药物Donanemab,效果也可观。如果这些药物能将Aβ降低0.2或0.3,应该就能改进临床终点。 最重要的原因是美国医疗保险和医疗补助服务中心(CMS)不给报销。CMS做出这个决策的科学家们不了解试验设计,他们认为Aduhelm将Aβ降低不到0.5个单位的临床终点没有临床意义,其实不然。现在的0.5或0.4已经有临床意义了,而非之前共识的1-2个单位。 因此,虽然FDA批准了Aduhelm,但定价高、医保不报销,多数的患者负担不起。