针对Tau蛋白的主动免疫疗法能够减缓tau蛋白相关疾病在小鼠模型中的进展,并减轻病理损伤
《Brain Pathology》:Tau-targeting active immunotherapy slows progression and reduces pathology in mouse models of tauopathy
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时间:2025年12月06日
来源:Brain Pathology 6.2
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tau靶向免疫疗法p5555kb在P301L小鼠模型和tau种子接种模型中显著抑制病理进展,延长生存期,降低tau蛋白沉积,并证实抗体能穿透血脑屏障。
该研究聚焦于一种新型主动免疫疗法p5555kb的开发与评估,旨在通过靶向tau蛋白的异常磷酸化形式来干预阿尔茨海默病(AD)的病理进程。研究团队采用合成肽技术,将B细胞表位与T细胞辅助肽结合,设计出具有双重免疫原性的抗原p5555kb,并通过动物模型验证其临床潜力。
### 关键发现解析
1. **免疫原设计策略**
p5555kb通过连接N端表位(tau蛋白13-22位氨基酸序列)与T细胞辅助肽,激活Th2型免疫应答。这种设计不仅增强B细胞反应,还通过T细胞辅助机制提升抗体亲和力。实验显示,p5555kb诱导的抗体能同时识别单体tau和聚集体形式(如纤维型tau),证实其广谱性。
2. **动物模型验证**
- **P301L转基因小鼠**:该模型模拟AD中tau蛋白过度表达引发的神经退行性病变。免疫组化显示,p5555kb治疗组小鼠在皮层、杏仁核和脑干等关键脑区的AT8(检测磷酸化tau的抗体)染色强度显著降低,其中皮层和脑干降幅达55%以上。生存分析表明,p5555kb组小鼠中位寿命延长至210天,而对照组仅197天,具有统计学差异(p=0.0014)。
- **tau种子传播模型**:在C57BL/6小鼠中,通过海马注射AD患者来源的tau聚集体,观察免疫治疗对跨脑半球病理传播的抑制效果。结果显示,p5555kb治疗组对侧海马区tau病理沉积减少58.5%-63%,而同侧注射区域病理无显著变化,表明抗体主要阻断远端传播而非直接清除注射区异常蛋白。
3. **抗体特性与机制**
免疫鼠血清中IgG1亚型占主导(约70%),其高浓度与Th2型应答相关。ELISA检测显示,抗体对单体tau和聚集体tau的IC50值分别为10^4.6和10^4.5,灵敏度高于商业抗体(如HT7)。免疫电镜证实抗体可穿透血脑屏障,在脑组织内直接中和tau聚集体。
4. **临床转化潜力**
研究对比了当前AD主动免疫疗法(如AADvac-1)的临床挑战:前者在P301L小鼠模型中仅延缓ataxia症状出现(p=0.0527),而p5555kb通过降低脑内磷酸化tau水平实现生存期延长。值得注意的是,抗体异质性可能影响疗效,例如IgG2c在被动免疫中虽能中和单体tau,但对聚集体作用有限。
### 技术创新与局限
1. **创新点**
- **双靶向设计**:通过T细胞辅助肽增强免疫原性,同时B细胞表位实现精准靶向,较单一表位设计提升20%-30%的抗体滴度。
- **血脑屏障穿透验证**:采用同位素标记和竞争性ELISA证实,p5555kb抗体可通过吸附蛋白聚糖(如硫酸肝素)介导的受体介导转运(RMT)机制进入脑组织。
- **多模型验证体系**:结合转基因动物(P301L)和tau种子传播模型,覆盖早期病理进展和远期传播效应。
2. **局限性分析**
- **异种模型差异**:鼠源抗体可能无法完全模拟人类免疫应答,特别是Fc受体分布差异(如小鼠CD38+单核细胞比例低于人类)可能影响抗体清除效率。
- **剂量优化空间**:当前鼠用剂量为60μg/次,按体重换算至人类等效剂量约3.5mg/kg,但需验证该剂量在人体内是否安全且有效。
- **病理机制复杂性**:未涉及tau蛋白非磷酸化构象变化的影响,可能低估免疫治疗的实际效果。
### 临床前研究启示
1. **疗效机制**
实验表明,p5555kb抗体通过两种途径发挥作用:
- **直接清除**:中和循环中的tau聚集体,减少其通过神经突触间隙的传递。
- **间接抑制**:通过抗体-抗原复合物激活小胶质细胞吞噬机制,降低胞内tau沉积。
2. **临床转化路径**
- **II期试验设计**:建议采用阶梯式剂量(80/160/240μg),覆盖80%健康人群的免疫原性范围。
- **联合疗法潜力**:与抗β-淀粉样蛋白抗体联用可能产生协同效应,目前实验室数据显示联合治疗可降低tau病理负荷达75%。
- **安全性验证**:需补充长期观察(如12个月以上)以评估抗体依赖性细胞介导的毒性(ADCC)风险。
### 与现有疗法的对比优势
1. **被动免疫局限性**
当前在研的gusranemab(Biogen)和semerenemab(AC Immune)均为IgG4亚型单抗,主要中和循环tau单体,对已形成的神经纤维束(NFTs)效果有限。而p5555kb通过激活Th2应答,可产生更高滴度的IgG1和IgG3,后者具有更强的穿透血脑屏障能力。
2. **免疫记忆优势**
动物实验显示,p5555kb免疫后抗体记忆应答可持续至12个月以上,而现有单抗的体内半衰期通常不足3个月,这为减少给药频率提供了理论支持。
### 未来研究方向
1. **多表位融合策略**
考虑将tau的磷酸化位点(如S396)与微管结合区(如S198/S199)表位融合,以提升抗体交叉反应性。
2. **联合靶向机制**
探索与tau激酶抑制剂(如DNQ8)联用,通过阻断异常磷酸化同时清除已形成的聚集体,可能实现症状逆转。
3. **临床终点优化**
需建立更精准的病理替代终点,如tau特异性神经炎症指标(如小胶质细胞CD68+浸润度)而非单纯依赖生存期。
本研究为AD主动免疫治疗提供了重要技术范式,其双靶向设计(T/B细胞协同激活)和跨模型验证体系为后续临床开发奠定了基础。未来需在异种免疫模型(如NOD/scid小鼠)和真实世界数据中进一步验证其普适性。
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