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Aβ抗体诱导突触丢失造成阿尔茨海默病抗体临床试验失败的前期研究

文献类型:学位论文

作者孙小英
答辩日期2022-07-01
文献子类博士
授予单位中国科学院过程工程研究所
导师刘瑞田
关键词阿尔茨海默病,Aβ抗体,小胶质细胞,补体途径,突触丢失
英文摘要

应用靶向Aβ抗体的被动免疫疗法是治疗阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)最有希望的干预策略之一,但该策略在临床试验中因未能显著改善AD患者的认知缺陷,以及导致许多临床试验病人出现脑部炎症、出血和淀粉样蛋白相关的影像学异常水肿(ARIA-E)等严重不良反应而屡遭失败。探讨Aβ抗体临床试验失败的原因对于AD的药物研发和发病机理研究具有重要意义。近年来发现,在生理状态下,小胶质细胞经补体受体CR3介导对粘附有补体的突触进行修剪。基于此,本研究提出Aβ抗体临床试验失败很可能与Aβ抗体治疗时,抗体与突触上的Aβ结合,激活补体,在突触上形成抗原抗体补体复合物,从而诱导小胶质细胞以类似突触修剪的方式大量吞噬神经突触,造成患者神经突触丢失和认知障碍不能被扭转有关。论文具体工作展开如下:1、Aβ抗体诱导小胶质细胞吞噬神经突触。本文以识别Aβ N端(Aβ1-16)抗体为例,在存在Aβ的神经元-小胶质细胞共培养体系中,抗Aβ的全抗体A16(IgG1)而非无Fc段的Fab16可加重诱导小胶质细胞对神经突触的吞噬。受体阻断实验及蛋白表达沉默实验研究结果表明,这一突触吞噬方式由补体C1q,C3及小胶质细胞表面的CR3和/或FcγRⅡb受体介导。A16的IgG4亚型抗体A16I4的Fc片段可直接激活补体C3,同样诱导小胶质细胞对神经突触大量吞噬。2、Aβ抗体给药短期内加重APP/PS1小鼠认知障碍。Aβ抗体A16、无Fc段的Fab16以及商业抗体6E10分别对APP/PS1小鼠给药24 h后发现,A16抗体而非Fab16抗体可逐步加重5、6月龄APP/PS1小鼠认知障碍,6E10抗体同样加重了6月龄APP/PS1小鼠认知障碍。此外,A16抗体对脑内Aβ水平较低的3月龄APP/PS1小鼠未表现出认知障碍加重的作用。表明Aβ抗体诱导APP/PS1小鼠认知缺陷加重是通过Aβ全抗体与Aβ结合后,暴露出抗体的Fc段完成的。3、Aβ抗体给药短期内造成APP/PS1小鼠脑内神经突触丢失。A16而非Fab16抗体的短期给药提高了5、6、10月龄APP/PS1小鼠脑内的补体C1q水平,诱导了脑内小胶质细胞对神经突触的显著吞噬,造成脑内神经突触的丢失;6E10和A16I4抗体同样加重6月龄APP/PS1小鼠脑内小胶质细胞对神经突触的大量吞噬,造成脑内神经突触水平的降低。此外,A16抗体并不会降低脑内Aβ水平较低的3月龄APP/PS1小鼠神经突触水平,进一步表明Aβ抗体必须与Aβ结合后暴露出Fc段才可诱导APP/PS1小鼠脑内突触丢失。4、Aβ抗体给药短期内加重APP/PS1小鼠脑内炎症反应,降低脑内Aβ水平。A16而非Fab16抗体的短期给药促进了5、6、10月龄APP/PS1小鼠脑内小胶质细胞和星形胶质细胞的增生,提高了脑内IL-6、TNF-α、IL-1β、C1q、C3炎症因子及补体水平,诱导了小胶质细胞炎性相关基因CD68、Clec7a、CD11b、iNOS的高度表达。同样,A16抗体却未加重脑内Aβ水平较低的3月龄APP/PS1小鼠的炎症反应。但无论A16还是Fab16都可在短时间内显著降低脑内的老年斑沉积及Aβ水平。5、与人类神经元相比,损伤的小鼠神经突触可快速恢复。测定APP/PS1小鼠认知能力随Aβ抗体治疗后时间的变化曲线,小鼠认知能力在给药后的1周内逐渐恢复,之后优于对照组。A16和Fab16抗体对6月龄APP/PS1小鼠给药1个月后,A16和Fab16均可显著提高小鼠的认知和记忆能力,提高脑内突触水平,降低脑部炎症反应及老年斑的沉积和可溶性Aβ水平。体外小鼠和人类突触再生速度比较实验显示,小鼠突触再生速度远高于人类。 以上结果或许可以为揭示Aβ抗体临床试验失败的原因提供相应的理论支持。

语种中文
源URL[http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/60952]  
推荐引用方式
GB/T 7714
孙小英. Aβ抗体诱导突触丢失造成阿尔茨海默病抗体临床试验失败的前期研究[D]. 中国科学院过程工程研究所. 2022.

入库方式: OAI收割

来源:过程工程研究所

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