基于Aβ寡聚体的阿尔茨海默病治疗药物研究进展

李小芳，任陇飞，王丹丹，李玉艳

（中国药科大学药物化学系，南京211198）

阿尔茨海默病（Alzheimer′s disease，AD）是一种多因素致死性的神经退行性疾病［1］。预计到2030年，我国65~70岁人群中痴呆患者占比将高达约6%，并且随着年龄的增加，发病率持续上升［2］。目前的治疗虽然可以缓解AD的症状，但是能够延缓或阻止AD进程的药物尚未出现［3］。

AD的病理机制极其复杂，淀粉样蛋白（β-amy‐loid peptide，Aβ）沉积为斑块以及过度磷酸化的Tau蛋白形成神经纤维缠结是患者大脑中主要的病理特征［4］，金属离子和氧化应激通路等均与疾病的发展密切相关，最终导致突触损伤，大量神经元丢失，海马区和大脑皮层萎缩，患者出现记忆衰退，认知和行为缺陷等临床症状［5］。

众多研究结果表明，Aβ蛋白包括Aβ单体、寡聚体和纤维在AD发生发展中发挥了关键作用［3］，所以这类蛋白一直是AD新药研究中最受关注的靶点之一。基因研究证实，增加Aβ的产生或者降低Aβ的清除是AD发病的重要因素［3］。淀粉样前体蛋白（amyloid precursor protein，APP）、早老素1（presenilin 1，PS1）或早老素2（presenilin，PS2）基因突变促进Aβ的产生，携带人群易于发展为AD［3，6］。载脂蛋白4（apolipoprotein E4，ApoE4）基因的表达削弱了机体对Aβ的清除，ApoE4杂合基因携带者患AD的风险比正常人增加3倍，纯合基因携带者患病风险增加15倍［7］。与此相对应，icelandic突变（APP基因发生A673T突变）将Aβ含量降低40%，基因携带者患AD风险显著降低［3］。

AD患者的大脑中存在Aβ纤维沉积而成的斑块，早期的药物研究试图通过清除斑块来逆转疾病的发展。但是，临床试验发现，Aβ斑块的减少不能缓解患者的认知损伤，并且引发了脑血管水肿等不良反应［8］。近些年，越来越多的证据表明，相对于不溶的斑块，可溶性的Aβ寡聚体毒性更高［9］。Aβ寡聚体与细胞膜或膜上的受体作用，引起局部扰动而影响信号传导［10］。环形结构的寡聚体在细胞膜表面形成孔洞，导致神经元破坏［10］，而神经元的死亡是AD症状发作的主要原因［11］。Aβ寡聚体还能够抑制长时程增强，降低突触的可塑性，导致突触损失［10］。与此同时，促进Aβ寡聚体产生但是斑块增加不明显的Osaka突变易于表现出痴呆早期的认知损伤症状［3，12］，较少斑块沉积的Arctic突变同样易出现早发性AD症状［3，13-14］。在疾病症状出现前10多年，寡聚体已经在大脑中产生从而引发神经组织的损伤。Aβ寡聚体形成斑块沉积在大脑，可能是人体的一种保护机制。因此，消除Aβ斑块，可能使大脑中的寡聚体含量上升，不仅不能减缓认知的下降，还会带来更多的不良反应。相比于Aβ斑块，Aβ寡聚体成为越来越受到关注的AD治疗靶标。

Aβ寡聚体是由单体组成的具异质性和瞬时性的可溶性聚合物。APP在β分泌酶和γ分泌酶的解离下形成Aβ单体［10］，主要有Aβ40和Aβ42两种亚型。Aβ40为40个氨基酸组成的短肽，Aβ42在C端比Aβ40多了两个氨基酸，分别为Ile41和Ala42，脂溶性增加更容易发生聚集［15-16］。在正常状态下，Aβ单体保持一种无规则状态，没有神经毒性，在外部环境如pH和温度等的诱导下会发生构象转换，形成β片层结构［10］，接着通过疏水性区域（Aβ16-22）相互作用，自身聚集，形成二聚体、三聚体、六聚体和十二聚体等神经毒性强的可溶性寡聚体［10］。寡聚体进一步聚合成不可溶的Aβ纤维沉淀在大脑形成斑块（图1）。

图1 淀粉样蛋白产生以及病理性聚集示意图[10]

本文以Aβ寡聚体为靶点，关注通过降低毒性寡聚体的水平，发展AD治疗药物的最新研究进展。主要从3个方面综述最新的研究工作，包括：（1）抑制Aβ单体聚集，减少毒性寡聚体产生；（2）促进无毒低毒聚合物形成，降低寡聚体对神经的损伤；（3）毒性Aβ寡聚体的清除。分析活性分子的结构特征、作用机制、临床前和临床数据，并对本领域的发展进行总结与展望。

1 Aβ单体聚集抑制剂

1.1 高牛磺酸类抑制剂

离子迁移谱-质谱联用技术（ion mobility spec‐trometry-mass spectrometry，IMS-MS）、核磁共振光谱技术（nuclear magnetic resonance，NMR）以及分子动力学模拟证实，高牛磺酸（图2-B）作用于Aβ单体的Lys16，Lys28和Asp23，使Aβ单体维持α螺旋状态，抑制寡聚体的形成［17］（图2-A）。在一项针对轻度AD的Ⅲ期临床试验中，携带ApoE4纯合子人群中，高牛磺酸治疗组与安慰剂组相比，认知状态显著改善，ADAS-cog，CDR-SB两种量表的评分增长125%和81%［18］。为了改善高牛磺酸的药代动力学性质（尤其是胃肠道稳定性），将氨基用缬氨酸酰化，得到ALZ-801（图2-B），进入临床Ⅱ期试验［19］。相对于高牛磺酸，ALZ-801更易于透过血脑屏障，血浆半衰期延长。每日给药两次，约1周内脑浓度达到较高的稳态峰值［8，20］。与靶向Aβ斑块的研究相比，高牛磺酸及其缬氨酸修饰的化合物无论在ApoE4纯合基因携带者还是其他易发人群中，均没有产生血管性水肿等严重不良反应［8］。它们的主要代谢物3-磺基丙酸（图2-B）是一种内源性分子，抑制Aβ寡聚体生成的活性与高牛磺酸相当。在大鼠模型中，表现出极高的口服生物利用度和25%的脑渗透性，推测其可能为抑制AD的关键生物活性分子［19］。

图2 高牛磺酸抑制Aβ单体聚集机制示意图[17](A)及高牛磺酸类化合物结构(B)

1.2 环状氨基酸类抑制剂

不同类型的Aβ蛋白具有相似的N端结构，通过靶向Aβ的N端来稳定单体，阻断寡聚体的形成是一种有效的药物设计策略［21］。考虑到N端固有的柔性，小分子靶向结合的亲和力较弱［15，22］，Wen等［21］将AβN端部分视为配体，设计刚性结构的环套状分子作为N端配体结合口袋［21］（图3-A）。由于AβN端部分富含酸性和芳香性氨基酸，采用碱性氨基酸精氨酸和有脂溶性残基的氨基酸构成刚性带正电荷的环状分子包括GS1~GS4，LGS-1和LGS-2分别为GS-1和GS-2的线性结构（图3-B）［21，23］。实验结果表明，化合物GS1~GS3中，GS-2与Aβ单体的N端有更高的结合力，说明带电的精氨酸残基有利于AβN端的特异性识别［21］。未修饰蛋白的光诱导交联（photo-induced cross-linking of unmodified proteins，PICUP）和Western blot实验显示，GS-2可以稳定Aβ42单体并抑制Aβ42寡聚体的形成，而GS-3尽管可以抑制Aβ纤维的形成，但是无法抑制寡聚化，表明精氨酸对于阻碍Aβ寡聚体形成至关重要［21］。与此同时，GS-2还可以将已经形成的Aβ42寡聚体转换为Aβ42单体。因此，靶向Aβ单体N端是一种有潜力的新型AD药物设计策略［21］。

图3 环状氨基酸结构以及作用模式图A:GS-2抑制Aβ寡聚体形成和解离Aβ聚合物的模型[21]；B:GS系列和LGS系列分子结构

1.3 寡聚喹啉类抑制剂

Aβ单体和胰岛淀粉样蛋白多肽（isletamyloid‐polypeptide，IAPP）一样会通过自聚集生成寡聚体，而且发生聚集的区域氨基酸序列相似。受此启发，Kumar等［26］从抑制IAPP聚集的化合物库中筛选到抑制Aβ单体聚集的寡聚喹啉类活性分子5（图4-A）［24-25］。这类化合物具有类肽骨架，芳基酰胺基团的分子内氢键使其形成α螺旋构象（图4-B）。化合物5α螺旋结构上的取代基与Aβ单体自聚集区域Aβ13-24作用（Kd=2.2±0.3µmol/L），促使Aβ单体从无规卷曲转变为α螺旋构象，避免了聚集形成寡聚体［26］。化合物5对于Aβ单体的聚集抑制作用呈现剂量依赖性，Aβ蛋白与化合物5为等当量时，Aβ聚集被完全抑制［26］。但是将化合物5侧链的2-甲基丁基转换为羧基或其他疏水性基团如乙基、异丙基或异丁基时，其Aβ聚集抑制作用被削弱，位于表面的脂溶性取代基对抑制Aβ的聚集非常关键［26］。进一步的电镜和Dot blot检测也证明，化合物5通过促进无定形的聚合物形成，减少了毒性寡聚体和Aβ纤维生成。化合物5还可以破坏已经形成的Aβ寡聚体，抑制Aβ纤维种子介导的Aβ快速聚集作用［26］。研究表明寡聚体对线粒体功能具有毒性作用，共聚焦成像显示化合物5可以透过细胞膜，与Aβ单体共定位于线粒体，有效地缓解Aβ介导的细胞毒性（IC50=3.02±0.08µmol/L）［26］。

图4 化合物5的结构(A)及其α螺旋结构(B)示意图[26]

1.4 α螺旋短肽类抑制剂

Aβ纤维表面作为催化中心能够促进Aβ单体聚集形成可溶性的寡聚体，阻止单体与纤维表面的相互作用可以减少Aβ寡聚体的形成［27-28］。Aβ3-14短肽（-E3FRHDSGYEVHH14-）折叠形成螺旋结构，3个螺旋面与Aβ纤维表面的结合位点发生特异性相互作用［27］。含有D7和E11残基的螺旋面和R5残基的螺旋面与纤维表面结合位点的K16和E22残基发生静电相互作用，含有F4和S8的螺旋面与纤维V18和F10发生疏水性相互作用［27，29-30］。Jiang等［27］通过氨基酸突变提高与纤维表面单体结合位点的静电作用和疏水性作用，设计了一个具有螺旋结构的纤维表面抑制剂HASI-1：A3FRAD‐VRAERAE14（图5-A），结合模式如图5-B所示。HASI-1对纤维表面结合位点的结合亲和力比Aβ3-14短肽增强［27］。将HASI-1的A3和A6残基分别突变为iso-D（L-异天冬氨酸）和Dap（2，3-二氨基丙酸），再将两个非天然氨基酸交联环化得到cHASI-1（图5-A），以稳定化合物自身形成的α螺旋结构［27］。荧光偏振（fluorescence polarization，FP）和等温滴定量热法（isothermal titration calorimetry，ITC）检测出cHASI-1与Aβ纤维有较好的亲和力，Kd分别为3.8和2.9µmol/L［27］。在5%Aβ纤维存在的条件下（在此条件下Aβ的聚集过程以Aβ纤维催化的聚集为主），cHASI-1有效地减慢了Aβ40的聚集过程，并降低了寡聚体的形成，缓解了寡聚体诱导的细胞毒性［27］。但是，由于其较高的相对分子质量和亲水性，短肽难以透过血脑屏障发挥作用，限制了其临床开发。

图5 HASI-1，cHASI-1结构(A)以及HASI-1与Aβ纤维作用示意图(B)[27]

2 Aβ无毒或低毒聚合物转化剂

2.1 寡聚噻吩类转化剂

寡聚噻吩类化合物p-FTAA（图6-A）与Aβ结合，减弱了Aβ诱导的神经毒性［31］。将30µmol/L Aβ42与3µmol/L p-FTAA共孵育后加入到神经母细胞瘤细胞的培养基，相比于空白对照组，细胞存活率提升［31］。实验表明，p-FTAA与Aβ寡聚体结合从而产生神经保护作用［31］。Dot blot实验显示，p-FTAA与Aβ共孵育，在3 h时，可溶性的Aβ蛋白几乎完全消失，TEM显示此时的Aβ主要为致密的纤维状结构（图6-B和6-C）。与此相反，Aβ单独孵育3 h仍有大量的可溶性Aβ蛋白存在，形成球状体和原纤维的混合体系（图6-B和6-C）［31］。p-FTAA与可溶性的Aβ寡聚体结合，促进非毒性Aβ纤维转化，这种纤维疏水性较小，蛋白酶K无法裂解，与Aβ单独孵育时形成的纤维不同［31］。

图6 p-FTAA的结构以及p-FTAA对Aβ聚集的影响A:p-FTAA的结构；B:Aβ单独孵育以及与p-FTAA共孵育的蛋白组分Dot blot分析，所用抗体为6E10[31]；C:Aβ单独孵育以及与p-FTAA共孵育3 h时的TEM图片[31]

2.2 黄酮类转化剂

从茯砖茶中提取的YCF-2（图7-A）通过多种方式发挥AD治疗功能［32］，包括降低β-分泌酶的活性，抑制Aβ42纤维化，降解形成的纤维。YCF-2对寡聚体结合活性更强，并呈现剂量依赖性［32］。将Aβ42与YCF-2共孵育，形成不包含β折叠结构，与毒性寡聚体不同的大的寡聚体（图7-B），OC抗体和W20抗体不能识别［32］。OC抗体用于特异性识别纤维或纤维样的寡聚体，而W20抗体靶向有毒的Aβ寡聚体［33-34］。用计算机模拟Aβ17-42二聚体与YCF-2的相互作用，发现其嵌入Aβ二聚体的疏水性空腔中，与Phe20发生π-π堆叠作用，与Val36形成氢键，与Val40产生疏水性相互作用（图7-C）［32］。YCF-2结合Aβ寡聚体，抑制其向β折叠结构转换，促使非毒性的寡聚体形成，从而降低其毒性［32］。

图7 YCF-2对于Aβ42聚集的影响以及两者的相互作用A:YCF-2的结构;B:Aβ单独孵育以及与YCF-2以1∶4物质的量浓度比例孵育4 h后的TEM图片[32];C:YCF-2与Aβ17-42二聚体分子动力学模拟结果[32]

大量的证据表明，Aβ聚集过程中形成的可溶性Aβ寡聚体比成熟的不可溶纤维毒性更高［9］。加速Aβ单体的聚集减少寡聚体的浓度就成为一种合理的策略。Zhang等［35］筛选黄酮类化合物库发现了ZGM-1（图8-A），剂量依赖性地促进Aβ单体组装成网状多分支聚合物（图8-B），从而降低毒性寡聚体含量［35］。给4个月大的APPswe/PS1-dE9雄性小鼠腹腔注射ZGM-1（40 mg/kg）2 h后，其透过血脑屏障，大脑中浓度达到峰值308 nmol/L。以40 mg/kg剂量连续灌胃给药8周，小鼠的记忆力明显提高，且大脑中的Aβ斑块相对于未给药的转基因小鼠明显增加［35］。

图8 ZGM1结构以及其对Aβ聚集的影响A:ZGM-1的结构;B:50µmol/L Aβ在37℃单独孵育7 d以及在ZGM-1存在的条件下孵育形成的聚合物的TEM图像[35]

2.3 多肽类转化剂

D3多肽（D型多肽序列：RPRTRLHTHRNR）具备多种抗Aβ活性［36］，Klein等［36］通过D3衍生物分子库的筛选发现了DB3具有较好的结合Aβ单体和抑制Aβ纤维形成的能力。考虑到Aβ寡聚体是由多个Aβ单体组成，将两个DB3首尾串联得到DB3DB3（D型多肽序列：RPITRLRTHQNRRPITRL RTHQNR），以增加与寡聚体内部多个单体的作用达到清除寡聚体的作用［36］。相对于DB3（Kd=75µmol/L），DB3DB3对于Aβ单体有更好的结合亲和力（Kd=1µmol/L）［36］。在80µmol/L预形成的寡聚体中加入20µmol/L DB3可以使寡聚体的含量降低27%，而加入10µmol/L的DB3DB3可以降低82%的寡聚体［36］。但是通过QIAD发现清除Aβ寡聚体并没有影响Aβ单体的量而增加了相对分子质量较大的共聚物，这意味着DB3DB3可能将寡聚体转变为更大的聚合物［36］。TEM证实了DB3DB3确实可以促进Aβ肽转变为大的无定形的Aβ共聚物（图9）。将预形成的1µmol/L的Aβ寡聚体与DB3DB3共孵育40 min，加入到PC12细胞的培养基中，在0.1~2.5µmol/L范围内DB3DB3可以剂量依赖性地增加细胞的存活率，而DB3与寡聚体的共孵育却没有明显地提高细胞存活率［36］。DB3可以抑制Aβ的聚集（EC50=6µmol/L），而DB3DB3的EC50降低约1 000倍［36］。综上，DB3DB3相比于DB3，抗Aβ活性有所提高，其可以有效地降低寡聚体的量，使Aβ肽转化为无定形不规则的聚合物；将DB3经首尾串联得到DB3DB3以提高其活性的方法是有意义的［36］。

图9 DB3以及DB3DB3对于Aβ42聚集的影响A:10µmol/L Aβ42单独孵育24 h的TEM图像[36];B:10µmol/L Aβ42与10µmol/L DB3共孵育24 h的TEM图像[36];C:10µmol/L Aβ42与5µmol/L DB3DB3共孵育24 h的TEM图像[36]

2.4 其他类

EC是具有血脑屏障透过性的钳型骨架小分子（图10-A），特异性地与Aβ寡聚体共组装形成非纤维化、可降解、无毒的无定形共聚物（图10-B）［37-38］。在EC中引入4-（咪唑并［1，2-a］吡啶-2-基）苯胺（4-（imidazo［1，2-a］pyridin-2-yl）aniline）（IPA）靶 向Aβ寡聚体的溶剂暴露区域。DTPA-Eu螯合结构连接两个IPA基团，形成的刚性构象可以使EC与Aβ寡聚体发生相互作用，稳定共聚物的结构［37］。EC与Aβ17-36三聚体的对接结果显示，平面的IPA基团与Aβ三聚体中的F19发生π-π堆叠，DTPA基团与I32发生分子间CH…O作用（图10-C）。而且，相对于单体和寡聚体，EC与Aβ三聚体结合自由能（△G=-43.39 kJ/mol）和抑制常数均最低（Ki=24.85 nmol/L）［37］。在体内实验中，EC减少了Aβ介导的转基因秀丽隐杆线虫的毒性［38］。EC与寡聚体暴露的疏水性残基发生π-π堆叠和氢键作用，引发两者交替结合形成双组分共聚物，并迅速将Aβ转化为非纤维化结构，从而破坏Aβ的自组装（图10-D）［37］。

图10 EC对于Aβ聚集的影响以及两者的相互作用A:EC的结构;B:Aβ40与EC在不同的浓度共孵育形成的TEM图像[37];C:EC与Aβ17-36三聚体对接结果图[37];D:EC可能的作用机制示意图[37]

Trodusquemine由稠合的固醇环与聚胺精胺共价连接而成，可以取代细胞膜上的异常蛋白质从而保持膜的完整性（图11）［39-40］。Limbocker等［41］发现，trodusquemine提高单体依赖的二级成核过程从而促进Aβ的聚集，使寡聚体转换为毒性较低的纤维，此作用可能与trodusquemine结构中的疏水性固醇环以及带电的精胺基团相关［41］。Tro‐dusquemine通过抑制寡聚体与细胞膜的相互作用降低对SH-SY5Y细胞的毒性。在AD的转基因秀丽隐杆线虫模型中，无论是在Aβ42介导的表型发展前还是发展后使用trodusquemine均可以使转基因秀丽隐杆线虫的的健康有所提高［41］。实验证实trodusquemine促进Aβ42聚集为低毒性的纤维，具有发展AD治疗药物的潜力。

图11 Trodusquemine的结构

多糖被发现具有阻止淀粉样蛋白聚集的作用［42］，Liu等［42］探索了Ulvan的抗淀粉样聚集活性。Ulvan是一种磺化酸性多糖，其由鼠李糖3-硫酸盐、木糖、葡萄糖醛酸和艾杜糖醛酸组成［42］。Ulvan可以浓度依赖性地抑制Aβ纤维化，抑制Aβ40和Aβ42聚集的活性较好，IC50分别为1.14和1.66 mg/mL［42］。当Ulvan的质量浓度为2 mg/mL时，Aβ42聚集的迟滞期延长至104 h，显著降低初级成核速率。在2 mg/mL质量浓度下分析Aβ40聚集过程，发现寡聚体特异性抗体A11信号一直维持较低的水平，而此过程中形成的聚合物呈短棒状或球状，对A11呈现免疫阴性，推测Ulvan能将Aβ40转化为无毒性的聚合物［42］。圆二色谱显示Ulvan完全抑制Aβ40向β折叠构象的转换，而是形成了无规卷曲状态。Ulvan能剂量依赖性地缓解Aβ40诱导的细胞毒性，将成熟的Aβ40纤维降解为较小的、细胞毒性较低的棍状或球状的聚集体［42］。Ulvan是一种潜在的用于治疗AD的神经保护剂，但是其可能存在的免疫反应性以及血脑屏障透过性问题尚待解决［42］。

3 毒性Aβ寡聚体的解离或清除分子

3.1 单克隆抗体

BAN2401是小鼠单克隆抗体mAb158的人源化IgG1，mAb158可以特异性地结合可溶性的，相对分子质量较大的寡聚体如Aβ原纤维，对Aβ原纤维的选择性至少为单体的1 000倍，是纤维的10~15倍［43-44］。利用AβArc（（Aβ1-42（E22G））原纤维免疫小鼠得到的mAb158［45］，体外抑制纤维的形成，通过与原纤维结合促进病理性Aβ的星形胶质细胞清除，降低由Aβ42原纤维引发的细胞毒性［46］。在AD小鼠模型中，mAb158同样可以降低Aβ原纤维的水平，阻止Aβ的堆积［47］。作为mAb158的人源化版本，BAN2401表现出了相似的生物活性［43］。相对于aducanumab，BAN2401对可溶性的Aβ寡聚体结合力更强。在一项针对早期AD的临床Ⅱ期试验中，高剂量的BAN2401疗效显著，相对于安慰剂组，以10 mg/kg剂量每月两次静脉注射可以使认知下降减缓47%［48］。目前BAN2401正在进行针对早期AD以及临床前AD的Ⅲ期临床试验。

Crenezumab是人源化IgG4单克隆抗体，与合成的可溶性的Aβ以及PS2APP转基因小鼠大脑内源性的Aβ寡聚体结合，对寡聚体的亲和力至少是单体的10倍（0.4~0.6 vs 3.0~5.0 nmol/L）［49-52］。体外试验中，crenezumab可以抑制Aβ的聚集，促进寡聚体的降解，缓解寡聚体诱导的神经毒性［49，51］。临床试验表明，crenezumab血管性水肿不良反应发生率较低，推测是由于与血管中的不可溶淀粉样斑块结合弱，以及IgG4骨架降低Fcγ受体的激活从而减少炎症的发生［49，51-53］。虽然两项针对前驱至轻度AD的Ⅲ期临床试验在2019年停止［49］，一项新的Ⅱ期临床实验重新开展，用于常染色体显性PSEN1 E280A突变家族性AD的个体治疗和预防［54］。

3.2 短肽类解离剂

Wiesehan等［55］发现了由12个D型氨基酸组成的富含精氨酸的Aβ聚集抑制剂D3，既能抑制结构规则的纤维的形成，也可以特异性结合Aβ寡聚体并使其清除，从而降低Aβ诱导的细胞毒性［56］。RD2是D3的错义序列（D型多肽序列：PTL‐HTHNRRRRR），相对于D3，RD2具有更高的口服生物利用度［57-58］，剂量依赖性地清除预先制备的Aβ寡聚体（IC50=8.4µmol/L），并且抑制Aβ纤维作为种子介导的聚集过程［56］。与Aβ42单独孵育时比较，RD2和Aβ42共孵育可以将PC12细胞的细胞存活率从25%提升到76%，使SH-SY5Y的细胞存活率从65%提升到94%［56］。7个月大的雌性APP/PS1小鼠以5.3 mg/（kg·d）的剂量连续腹腔注射给药3周可以提高小鼠的认知能力［56］。微尺度热电泳和表面等离子体共振技术测量显示RD2与Aβ42单体具有纳摩尔级的亲和力［59］。分子模拟显示RD2中的D-Arg与Aβ的Glu11、Glu22和Asp23产生静电相互作用［60］，通过稳定Aβ单体的固有无序构象来清除有毒的Aβ寡聚体［59］。此外，RD2对胃肠道液、血浆和肝微粒体的代谢具有明显的抵抗力，不会被人体D-氨基酸氧化酶转化，从而保证口服的稳定性［58］。目前，RD2正处于AD治疗的Ⅰ期临床试验中。

3.3 小分子类解离剂

利福平是一种半合成抗生素，具有良好血脑屏障透过性，可以抑制Aβ聚集并缓解Aβ寡聚体诱导的细胞毒性［61］。实验表明，利福平剂量依赖性地抑制Aβ40和Aβ42寡聚体的形成，同时伴有肽溶液中Aβ（可能是单体）数目的增加。利福平与Aβ40以4∶1比例共孵育时，完全抑制了Aβ40寡聚体的形成［61］。100µmol/L利福平显著降低APPOSK转染的COS-7细胞中的寡聚体，缓解寡聚体诱导的细胞损伤，如降低线粒体中细胞色素C的释放。但是NMR研究表明利福平不能与Aβ单体发生相互作用，结合前述实验，推断利福平可能与Aβ寡聚体结合促使其降解为可溶性的单体［61］。以1 mg/d剂量连续给药1个月，利福平将17个月大的APPOSK小鼠的记忆力提高到与非转基因小鼠相似的水平（APPOSK小鼠从8个月开始大脑中Aβ寡聚体的生成呈现年龄依赖性），而且转基因小鼠脑切片中Aβ寡聚体显著降低。以13个月大的Tg2576小鼠为研究对象（Tg2576小鼠在9~10月时开始淀粉样堆积），每天口服给药0.5 mg，持续1个月亦可以降低小鼠大脑中的Aβ寡聚体的数目，但是不改变Aβ堆积，这表明AD病理与Aβ寡聚体的关系更加密切［61］。除了对Aβ寡聚体的相关作用，利福平还可以抑制tau寡聚体诱导的毒性［61］，促进Aβ从大脑的清除。综上，作为一个广谱药物，利福平可以作为AD临床症状出现前的潜在治疗药物［61］。

Nec-1可以调节RIPK1/RIPK3异二聚纤维复合物达到神经保护作用［62］，基于Aβ聚合物与RIPK1/RIPK3复合物的结构相似性［63］，Yang等［64］发现Nec-1可以降解Aβ寡聚体，减少Aβ42寡聚体的毒性，表现出对神经元和小胶质细胞的保护作用。但是去甲基化的Nec-1活性消失，表明3-甲基-2-巯基-4-咪唑啉酮结构可能是靶向并降解Aβ的关键部分［64］。Nec-1和去甲基化的Nec-1结构如图12所示。将Nec-1与Aβ42单体共孵育5 d后，显著减少Aβ的聚集且降低了寡聚体和纤维的数量［64］。对4个月大的APP/PS1雄性小鼠，以Nec-1（6.25 mg/kg）为期12周每周2次的给药，减缓小鼠记忆力和学习能力的损伤，脑匀浆中的可溶性和不可溶性的Aβ42水平均低于对照组。在脑室内注射Aβ42聚合物的8月大ICR小鼠模型中，预先给予Nec-1同样可以缓解Aβ42诱导的短期记忆力损伤［64］。综上，Nec-1在体外和体内均通过降低Aβ寡聚体的含量，显著抑制Aβ寡聚体诱导的神经毒性。利用RIPK1/RIPK3复合物与Aβ之间的结构相似性来探索Nec-1对AD治疗的潜在作用为我们提供了合理设计靶向Aβ分子的新思路［64］。

图12 Nec-1与其去甲基化后的结构

4 小结与展望

针对毒性Aβ寡聚体，开发新型AD治疗药物已经成为新药研究的热点之一。本文总结了本领域内近年有代表性的3个发展方向，包括：（1）抑制Aβ肽聚集形成有毒的Aβ寡聚体。通过与Aβ单体相互作用稳定蛋白的α螺旋结构，避免向β折叠转换，或竞争性作用于Aβ纤维表面的单体结合位点从而抑制寡聚体生成。需要明确的是，尽管有大量减少Aβ纤维化的研究，但是不可溶的Aβ纤维减少，可能会引起寡聚体浓度的上升，导致不良反应增加。（2）促进Aβ蛋白转化成无毒或毒性较低的聚合物或共聚物，从而减少寡聚体的形成，减少神经毒性。（3）促进有毒的Aβ寡聚体解离或清除。Aβ寡聚体诱导特异性抗体是有效的Aβ寡聚体清除方法，但是有过度激活小胶质细胞的风险，引发促炎应答导致血管性水肿和脑微出血不良反应的发生。相对于IgG1骨架，IgG4会减弱对于Fcγ受体的激活，降低副反应的发生。研究表明，减少对血管淀粉样蛋白斑块的选择性可进一步减轻血管性水肿等不良反应。

目前，在临床Ⅱ期试验中，针对Aβ寡聚体的抗体和小分子化合物显示出积极的治疗结果，结合最新的Aβ寡聚体病理机制研究进展，可以预期基于Aβ寡聚体的AD治疗新药开发具有良好的发展前景和极大的潜力。