β-淀粉样蛋白
一句话:阿尔茨海默病(阿尔茨海默病)最核心的病理蛋白靶点,由 APP 经 β-secretase 和 γ-secretase 依次切割产生,其中 Aβ42 易聚集形成寡聚体→原纤维→淀粉样斑块,是"淀粉样级联假说"的主轴——经过 20 年密集失败(bapineuzumab、solanezumab、crenezumab、gantenerumab、aducanumab 撤市等),lecanemab(Leqembi®, Eisai/Biogen, 2023 FDA 正式批准)和 donanemab(Kisunla®, Eli Lilly, 2024 FDA 批准)首次证实清除 Aβ 可减缓 AD 认知衰退 ~27–35%,Aβ 由"成药坟场"翻盘为 AD 疾病修饰治疗(DMT)的奠基靶点;中国梯队(新诺威/石药 lecanemab 生物类似药、恒瑞 SHR-1707、康诺亚 CM383 等)正密集跟进。
靶点生物学基础与成药机制
生物学基础
- 分子功能与家族:Aβ(amyloid-β)并非一个单一蛋白,而是 APP(amyloid precursor protein,淀粉样前体蛋白)经 β-secretase(BACE1)和 γ-secretase 依次切割产生的一组 38–43 aa 多肽;最主要亚型为 Aβ40(~80–90%)和 Aβ42(~5–10%),Aβ42 疏水性更强、最容易聚集,是斑块主要成分。APP 属 I 型跨膜糖蛋白,正常生理功能涉及突触可塑性、神经元生长。
- 亚细胞定位:Aβ 产生于神经元膜(APP 经内体/溶酶体途径切割后分泌到细胞外间隙),最终聚集沉淀在细胞外间隙形成"老年斑(senile plaque)";少量 Aβ 在胞内亦可见聚集。
- 信号通路与聚集级联:Aβ 单体(monomer)→ 二聚体(dimer)→ 可溶性寡聚体(oligomer,毒性最强) → 原纤维(protofibril)→ 成熟纤维(fibril)→ 淀粉样斑块(plaque)。其中寡聚体和原纤维被认为是神经元毒性最强的形式,而非终末斑块本身。Aβ 聚集下游激活 NLRP3 炎症小体→小胶质细胞炎症、促进 tau 蛋白异常磷酸化与神经纤维缠结(NFT)、引发突触功能障碍与神经元死亡。
- 参与的细胞功能:生理下 Aβ 以低浓度可溶性形式存在,调节突触可塑性、长时程增强(LTP);病理下聚集后启动神经炎症、突触丢失、神经元凋亡级联。
疾病相关
- 阿尔茨海默病(AD,阿尔茨海默病):"淀粉样级联假说"(amyloid cascade hypothesis) 是 AD 病理主流理论,认为 Aβ(尤其 Aβ42)聚集是 AD 病理级联的上游始动事件——Aβ 斑块沉积 → tau 缠结 → 神经炎症 → 突触丢失 → 神经元死亡 → 认知衰退。支持证据:① APP、PSEN1、PSEN2 基因突变(家族性早发 AD)均通过增加 Aβ42 产生致病;② Down 综合征(21 三体) 因 APP 基因剂量效应普遍早发 AD 病理;③ ApoE ε4 等位基因(最强散发性 AD 风险因子)主要影响 Aβ 清除与聚集。
- 脑淀粉样血管病(CAA):Aβ 在脑血管壁沉积导致脑微出血与脑水肿——这也是抗 Aβ 抗体治疗中 ARIA-E/H(淀粉样相关影像学异常)的核心机制根源。
- 其他神经退行性疾病:Aβ 病理也可见于路易体痴呆(DLB)、帕金森病痴呆(PDD)等混合病理。
成药性
- 蛋白类型与定位:Aβ 作为细胞外聚集物,理论上可被单克隆抗体直接结合、无需透膜,是理想的胞外抗体靶点;但难点在于聚集状态异质性(单体/寡聚体/原纤维/斑块)——不同抗体识别的构象表位决定其疗效与安全性差异。
- 关键表位与分子差异:
- aducanumab:识别 Aβ 3-7 aa(N 端构象表位),主要结合聚集形式(寡聚体+斑块),强斑块清除但 ARIA 高发;
- lecanemab:优选结合 Aβ 原纤维(protofibril)——聚集中间态、毒性高且弥散,斑块清除中等、ARIA 发生率较 aducanumab 低;
- donanemab:特异性识别 N3pG-Aβ(N 端第 3 位 pyroglutamate 修饰的 Aβ)——仅存在于已沉积的斑块中,选择性清除成熟斑块;
- solanezumab(失败):识别 Aβ 单体 C 端,对聚集形式亲和力低,未能干预毒性物种——这是其失败的机制根源。
- 可能的药物作用机制:① 被动免疫(单抗):直接结合 Aβ 聚集体,通过 Fc 介导小胶质细胞吞噬 清除斑块、中和可溶性毒性寡聚体;② 主动免疫(疫苗):刺激机体产生抗 Aβ 抗体(如 AN-1792 因脑膜炎失败、CAD106 进展有限);③ BACE1/γ-secretase 抑制剂:阻断 Aβ 生成上游(verubecestat、semagacestat 均因疗效不足/毒性失败);④ Aβ 聚集抑制剂/清除促进剂:如 tramiprosate(GV-971 等);⑤ 基因治疗/ASO:靶向 APP 剪接。
On-target / 脱靶毒性
- ARIA(Amyloid-Related Imaging Abnormalities,淀粉样相关影像学异常)是整个抗 Aβ 单抗类的标志性安全性问题:
- ARIA-E(脑水肿/血管源性水肿) 与 ARIA-H(脑微出血/浅表铁沉积),多数无症状但需定期 MRI 监测;
- 机制:抗体结合血管壁沉积的 Aβ(CAA)→ 激活小胶质细胞/补体 → 血管通透性增加 → 水肿与出血;
- 高危人群:ApoE ε4 纯合子(ARIA 发生率显著增高,lecanemab/donanemab 标签均要求 ApoE 检测)、既往微出血/CAA 患者、接受抗凝药者;
- 发生率(待核实):lecanemab Clarity AD 中 ARIA-E ~12.6%、ARIA-H ~17.3%;donanemab TRAILBLAZER-ALZ 2 中 ARIA-E ~24%、ARIA-H ~31%(donanemab 总体略高于 lecanemab)。
- 输注反应:头痛、发热、寒战等输液相关反应(IRRs),lecanemab 首次/第二次输注发生率 ~26%。
- 治疗窗核心矛盾:斑块清除疗效与 ARIA 风险正相关——强斑块清除剂(aducanumab/donanemab)ARIA 更高,弱清除剂(lecanemab)ARIA 较低但清除较慢,这是该靶点核心剂量限制因素与差异化竞争焦点。
药物形式(Modality)比较
| 形式 | 代表 | 潜在优势 | 可能缺点 |
|---|---|---|---|
| 抗 Aβ 单抗(抗原纤维) | lecanemab(Leqembi®, Eisai/Biogen) | 首个正式批准、循证最充分(Clarity AD 27% 衰退减缓)、ARIA 相对较低 | 静脉输注、需 ApoE/MRI 监测、ARIA 仍不可忽视 |
| 抗 Aβ 单抗(抗 N3pG-Aβ 斑块) | 多奈单抗®(Eli Lilly) | 斑块清除快、疗效显著(35% 衰退减缓)、达标可停药 | ARIA-E/H 发生率最高、需严格影像监测 |
| 抗 Aβ 单抗(抗 N 端聚集) | aducanumab(Aduhelm®, Biogen,已撤市) | 首个加速批准、强斑块清除 | 疗效争议、ARIA 高发、Medicare 不报销、2024 撤市 |
| 抗 Aβ 单抗(生物类似药/国产创新) | 新诺威/石药 lecanemab 生物类似药、恒瑞 SHR-1707、康诺亚 CM383 | 成本优势、可及性、差异化表位探索 | 临床数据仍在积累、全球注册挑战 |
| BACE1 抑制剂(小分子) | verubecestat(Merck)、atabecestat(J&J) | 口服、阻断上游生成 | 全线失败——疗效不足+认知恶化副作用,BACE1 抑制剂方向基本被放弃 |
| γ-secretase 抑制剂/调节剂 | semagacestat(Eli Lilly,失败)、avagacestat | 阻断 Aβ 生成 | semagacestat III 期因认知恶化和皮肤癌风险终止 |
| 主动免疫(疫苗) | AN-1792、CAD106、vanutide cridiificar | 长效、低成本 | AN-1792 因无菌性脑膜炎终止;主动免疫整体进展缓慢 |
| Aβ 聚集抑制剂/小分子 | tramiprosate、ALZ-801(valiltramiprosate) | 口服、无 ARIA | 疗效证据较弱、注册路径不明朗 |
| ASO/基因治疗 | 反义寡核苷酸靶向 APP | 上游干预、潜在根治 | 早期探索、长期安全性未知 |
未来趋势:Aβ 靶点的"被动免疫单抗 1.0 时代"(lecanemab/donanemab)已确立 DMT 基石地位,但ARIA 风险+静脉输注便利性+有限疗效窗口(仅早期 AD、衰退减缓而非逆转)驱动下一代迭代——① 皮下注射长效制剂(lecanemab SC 维持剂量已获 FDA 批准,每四周一次);② 差异化表位设计降低 ARIA(恒瑞 SHR-1707、康诺亚 CM383 等国产创新抗体的方向);③ "达标即停"给药策略(donanemab 首创——斑块清除达标后停药,降低累积 ARIA 风险与成本);④ 与抗 tau 药物联用(Aβ+tau 双靶被认为是 AD 治疗的下一阶段);⑤ 前移至临床前阶段(preclinical AD) 的预防性治疗试验。
靶点药物竞争格局
| 药品名称 | 企业 | 药物形式 | 注册阶段 | 适应症 | 差异化 | 销售额(2025) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| (®,仑卡奈单抗/乐意保®) | 卫材 / 渤健 | 抗 Aβ 原纤维 单抗(IgG1) | 已上市(美 2023 正式 / 中 2024) | 早期 AD(MCI+轻度痴呆) | 首个正式批准、Clarity AD 27% 衰退减缓、ARIA 相对较低 | 2025 约 $0.5–1 亿量级(爬坡中,待核实) |
| (多奈单抗®,/记能达®) | 礼来 | 抗 N3pG-Aβ 单抗(IgG1) | 已上市(美 2024 / 中 2024) | 早期 AD | 35% 衰退减缓、斑块清除达标可停药 | 2025 约 $0.5–1 亿量级(爬坡中,待核实) |
| (®,阿杜那单抗) | 渤健 | 抗 Aβ N 端聚集 单抗(IgG1) | 已撤市(美 2021 加速批准 → 2024 撤市) | AD | 首个加速批准但争议极大、Medicare 不报销 | 撤市前销售极低(< $500 万) |
| solanezumab | 礼来 | 抗 Aβ 单体 单抗 | III 期失败(EXPEDITION 系列) | AD | 靶向可溶性单体、未干预聚集毒性物 | 已停 |
| bapineuzumab | J&J / Pfizer | 抗 Aβ N 端 单抗 | III 期失败(2012–2014) | AD | 首批进入 III 期、ARIA 高发 | 已停 |
| gantenerumab | 罗氏 | 抗 Aβ N 端聚集 单抗 | III 期失败(GRADUATE I/II,2022) | AD | 皮下注射、但疗效未达终点 | 已停 |
| crenezumab | 罗氏/Genentech | 抗 Aβ 寡聚体 单抗(IgG4) | III 期失败(2022) | AD | IgG4 骨架减毒性、但疗效不足 | 已停 |
| SHR-1707 | 恒瑞 | 抗 Aβ 单抗(自主研发) | II 期(中) | 早期 AD | 国内首款完全自主开发的抗 Aβ 单抗 | — |
| CM383 | 康诺亚 | 抗 Aβ 单抗 | Ib 期(中) | AD | 差异化表位探索 | — |
| 新诺威/石药 lecanemab 生物类似药 | 新诺威 | 抗 Aβ 原纤维 单抗(生物类似药) | 已获批临床(中,NMPA) | 早期 AD | 国内首个获批临床的 lecanemab 生物类似药 | — |
| AA001 | 中科院过程工程所 | 原创 1 类抗 Aβ 单抗 | IND 获批(中,2025) | AD | 原创表位、降低聚集毒性 | — |
研发失败史:Aβ 靶点是 CNS 领域最经典的"成药坟场",失败密度与教训深刻:
- BACE1 抑制剂全线溃败:verubecestat(Merck,APECS 研究)、atabecestat(J&J)、lanabecestat(AstraZeneca/Eli Lilly)、umibecestat(Novartis)等多个 BACE1 抑制剂 III 期均失败——不仅未减缓认知衰退,部分还出现认知恶化、肝毒性、皮肤癌等副作用,基本宣告"BACE1 抑制剂方向"被放弃。
- γ-secretase 抑制剂灾难性失败:semagacestat(Eli Lilly)III 期因认知恶化和皮肤癌风险提前终止;这一教训提示"非选择性阻断 γ-secretase"会影响 Notch 等其他底物。
- 早期被动免疫屡战屡败:bapineuzumab(J&J/Pfizer,2012–2014,ARIA 高发+未达终点)、solanezumab(Eli Lilly,EXPEDITION 系列,靶向单体未干预毒性聚集物)、crenezumab(Roche,2022)、gantenerumab(Roche,GRADUATE I/II 2022 失败)——这一系列失败曾让业界一度质疑"淀粉样级联假说"是否成立。
- aducanumab 的争议与撤市:2021 年 FDA 不顾咨询委员会近乎全票反对加速批准 Aduhelm(渤健),定价 ~$56,000/年引发轩然大波——Medicare 限制报销、国会与 FDA 内部调查、销量极低;Biogen 于 2024 年正式终止 aducanumab,转而聚焦 lecanemab。
- 主动免疫疫苗反复失败:AN-1792(2002 年因无菌性脑膜炎终止)、CAD106、vanutide cridiificar 等均未成功。
- 成功转折点:lecanemab Clarity AD(2022 NEJM)首次明确证实清除 Aβ 原纤维可减缓 27% 认知衰退,Aβ 靶点正式从"成药坟场"翻盘。
竞争逻辑及展望:Aβ 抗 Aβ 单抗的代际演进清晰——"1.0(强斑块清除+高 ARIA,aducanumab 代表,争议撤市)→ 2.0(差异化表位平衡疗效与安全,lecanemab/donanemab 代表,已正式获批)→ 3.0(皮下长效+达标停药+前移预防,国产创新抗体追赶)"。当前全球格局是 lecanemab vs donanemab"双强争霸":lecanemab 先发、ARIA 相对低、循证最充分;donanemab 疗效略优(35% vs 27%)、斑块清除快、"达标即停"首创——两者在医生教育、支付谈判、诊断(ApoE+淀粉样 PET)基础设施上的渗透战将持续 3–5 年。中国方面,lecanemab(乐意保®)和 donanemab(记能达®)均已获 NMPA 批准,但年治疗费用高昂(数十万元),国产 lecanemab 生物类似药(新诺威/石药)、自主创新的 SHR-1707(恒瑞)、CM383(康诺亚)若能在 2027–2030 年获批,将显著提升可及性。长期看,Aβ 单抗的天花板在于"仅对早期 AD 有效、衰退减缓而非逆转、ARIA 限制扩展至中重度"——与抗 tau 药物联用、前移至临床前 AD 预防干预是下一阶段竞争焦点。
核心适应症及拓展
- 已验证适应症:早期阿尔茨海默病(阿尔茨海默病)——包括轻度认知障碍(MCI due to AD)和轻度 AD 痴呆,需 PET 或脑脊液确认淀粉样病理阳性;lecanemab 和 donanemab 均限于此人群。
- 潜力适应症:
- 市场规模排序(全球,量级,待核实):
- 早期 AD(已验证核心池,最大):全球 55M 痴呆人群,AD 占 60–70%,早期 AD(MCI+轻度)约 10–15M 患者量级;年治疗费用 ~$26,000(Leqembi 降价后)/ ~$32,000(Kisunla),即使 10% 渗透 × 20% 确诊率,潜在市场 $50–100 亿/年;这是当前 lecanemab/donanemab 商业化的核心战场。
- 临床前 AD 预防(潜力巨大但待验证):人群数倍于早期 AD,若预防试验成功(2027–2030 年数据读出),市场天花板可上探 $200–500 亿/年,但给药便利性(长效皮下)、ARIA 长期累积风险、成本经济性是关键门槛。
- 中度 AD(探索增量):患者基数大但单药疗效有限,需联用方案才能打开,时间窗口在 2030+。
- Down 综合征相关 AD / DLB / CAA(小众):患者基数小(数十万–百万级),科学意义大于商业规模。
一句话投资观点:Aβ 靶点已从"成药坟场"翻盘进入"快速成长期"——lecanemab/donanemab 双强确立 DMT 基石,2025–2030 是渗透与支付谈判的关键窗口;投资聚焦①已有上市单抗的商业化兑现能力(Eisai/Biogen 的 lecanemab、Eli Lilly 的 donanemab,关注销量爬坡与达标停药差异化)、②中国国产替代窗口(新诺威/石药 lecanemab 生物类似药、恒瑞 SHR-1707、康诺亚 CM383——国产成本+政策红利有望在中国及新兴市场快速放量)、③下一代差异化(皮下长效、达标停药、前移预防、Aβ+tau 联用)。需警惕ARIA 长期安全性、支付压力(Medicare/医保谈判)、lecanemab 专利悬崖 2030s 后开启生物类似药红海。