Abeta构象选择性单抗外周早期应用对阿尔茨海默病防治的效果、机制和安全性研究

阿尔茨海默病（AD）是引起老年人认知功能障碍的最主要原因，目前尚无有效的治疗方法。AD免疫治疗进展较快，但是瞄准实效靶点，转变治疗模式，切实延缓AD发病才是根本。结合Abeta寡聚体的作用机制和本课题前期工作基础，提出假设：早期外周应用构象选择性单抗将通过"外周沉没"机制,中和Abeta寡聚体对神经细胞毒性从而改善模型动物的学习记忆功能。拟利用自主研究获得的构象选择性单抗A8，开展其外周早期应用对AD治疗的效果和安全性研究。利用3月龄和8月龄的双转基因AD模型小鼠（APPswe/PS1DE9）对比研究，给药8周后，以Morris水迷宫检测行为学指标；通过免疫组化和蛋白印迹技术检测：治疗前后皮质和海马可溶性Abeta寡聚体水平差值及其引起该部位核酸与蛋白水平氧化损伤指标改变、3个位点磷酸化tau改变情况；同时检测单抗干预引起炎症反应等情况，评价安全性。以期为解决AD免疫治疗瓶颈问题提供支持。

阿尔茨海默病（AD）是引起老年人认知功能障碍的最主要原因，目前尚无有效的治疗方法。AD被动免疫治疗最近至少经历了bapineuzumab 和 solanezumab两株抗Abeta单抗III期临床试验的受挫，事实再次让人们警觉AD免疫治疗的复杂性和艰巨性，使其中关键技术突破和分子机制问题显得尤为重要。本研究的科学假设是：早期外周应用构象选择性单抗，通过“外周沉没”机制，中和Abeta寡聚体对神经细胞毒性从而改善模型动物的学习记忆功能。本研究首先建立和鉴定了3株针对AD不同靶点的单克隆抗体，申请中国专利并获授权。其中，Abeta寡聚体选择性单抗A8具有构象性表位，其作用靶点是可溶性的Abeta寡聚体，这类抗体有可能避免Abeta线性表位单抗的部分副反应。在动物整体水平，通过A8单抗的外周早期给药，分析AD双转基因小鼠APPswe/PS1DE9学习记忆行为学的改善。结果发现，在Morris水迷宫（MWM）定位航行实验中，A8治疗组在训练期间表现出对空间记忆能力的提高，到达平台的潜伏期明显缩短（p<0.05）。空间探索实验中，与IgG组相比，A8治疗组小鼠寻找平台的潜伏期明显缩短（p<0.05）。在组织病理和分子生物学水平，检测了A8外周给药对AD模型小鼠脑组织Abeta寡聚体以及tau蛋白磷酸化水平的改变。结果发现，单抗免疫治疗降低了（p<0.05）海马和皮质可溶性A寡聚体水平，同时降低了（p<0.05）模型小鼠脑海马和皮质Abeta42（以Abeta42特异性单抗检测）水平，对海马以及皮质Abeta总量作用不明显，未检测到对Abeta40的作用。同时，显著降低海马和皮质区磷酸化tau蛋白（p-tau231）的水平。在蛋白质相互作用和细胞超微结构水平，利用单链抗体（scFv）研究了其干预Abeta纤维聚集-解聚动力学的机制。结果表明， scFv对Abeta体外聚集具有双向调控作用，一方面抑制了Abeta纤维的聚集，另一方面促进了Abeta纤维的解聚。此外，A8单抗治疗减缓模型小鼠脑内突触的减少，利于保持神经元突触的数量和线粒体的超微结构。综上提示，Abeta寡聚体可以作为改善AD模型鼠学习记忆行为学的新靶点，A8单抗通过参与Abeta纤维聚集-解聚动力学过程，降低可溶性Abeta寡聚体水平，从而改善AD小鼠的认知能力，为构象靶标AD免疫治疗研究进一步提供数据支持。