Nature子刊 | 新型TREM2激活抗体!助力抗阿尔茨海默病治疗
2024-07-2567记忆模糊,思维混乱,性情变得敏感多疑……随着疾病进展,甚至完全丧失自理能力,阿尔茨海默病 (AD) 的残忍是我们健康人所难以想象的,患者也因此被称为“困在时间里的人”。
AD是最常见的痴呆症形式,据世界卫生组织 (WHO) 的估计,随着全球社会老龄化加深,痴呆症患者数量将会从2019年的5500万增加至2050年的1.39亿[1],这意味着,AD的预防和治疗有着巨大的需求。
在AD机制的探索过程中,以吞噬废物为己任的小胶质细胞的功能障碍被发现与AD有关,调控小胶质细胞功能、具有免疫信号转导功能的细胞表面受体TREM2也成为了有潜力的AD新靶点之一。科学家们一直在寻找能够增强TREM2信号转导的抗体。
近期,《自然·神经科学》杂志刊登的一项新研究[2]宣布,研究团队设计了一种高亲和力人TREM2激活抗体,这种抗体具有单价转铁蛋白受体 (TfR) 结合位点,显著增强了抗体穿透血脑屏障的能力。在AD小鼠模型中,抗体能够顺利进入大脑,增加小胶质细胞活性,促进脑葡萄糖代谢。
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目前,研究团队正在荷兰开展1期临床试验 (NCT05450549) ,招募健康志愿者以评估抗体的安全性、耐受性、药代动力学和药效学。
TREM2信号转导调控小胶质细胞移动、增殖和吞噬淀粉样蛋白斑块等的碎片。几年前,研究团队开发过一种鼠抗TREM2抗体4D9,可以激活小胶质细胞,清除淀粉样蛋白斑块[3]。
在这个成功经验的基础上,他们又利用此前设计的“血脑屏障转运载体” (Molecular Transport Vehicle Shuttles Therapies into Brain) [4,5],也就是将人TfR结合域与想要运载的抗体或蛋白相结合,有TfR在,它们就能通过脑内皮细胞的转胞吞作用穿透血脑屏障。这次,他们将TfR结构域,也就是抗体转运载体 (ATV) ,插入4D9的Fc域,制造出了本研究的“主角”——ATV:TREM2。
ATV:TREM2结构
研究人员将ATV:TREM2静脉注射给表达人TfR的小鼠后,到达大脑的ATV:TREM2是注射4D9的6倍之多。
在TREM2信号转导过程中,需磷酸化Syk以激活通路。研究人员使用AlphaLISA测定法检测了磷酸化Syk的水平,他们发现,ATV:TREM2的磷酸化Syk水平是最高的,也因此,使用抗TfR抗体阻止结合后,ATV:TREM2磷酸化Syk的能力显著下降。这证实了ATV:TREM2能够增强信号转导。
e:ATV:TREM2(橙)的磷酸化Syk水平最高
f:使用抗TfR抗体后,ATV:TREM2(橙)的磷酸化Syk水平显著下降
为了在体内验证ATV:TREM2的功能,研究人员在表达人TREM2的小鼠中进行了实验,小鼠ATV:TREM2的脑浓度呈剂量依赖性增加,且高于普通抗TREM2抗体,小胶质细胞也呈剂量依赖性增加,而普通抗TREM2抗体没有效果,也就是说,ATV:TREM2增强了小胶质细胞的增殖。不但如此,小胶质细胞的吞噬作用和线粒体代谢也得到增强。
在普通小鼠之外,研究人员在AD模型小鼠中也进行了验证。意料之中的,ATV:TREM2增强了小胶质细胞的活性和脑葡萄糖代谢。脑葡萄糖代谢下降是AD的早期特征,与更快的认知能力下降有关。因此,尽管由于时间较短,难以观察淀粉样蛋白斑块的变化,但脑葡萄糖代谢障碍的改善也让研究人员认为,ATV:TREM2具有治疗AD的潜力。
综上,研究提供了一种有潜力的AD治疗性抗体的“雏形”,具有强血脑屏障穿透能力,研究人员指出,这一点非常重要,除了保持大脑内的有效治疗浓度外,显著降低外周抗体浓度也有助于减少副作用。期待早期临床试验的结果尽快公布!
参考文献