一种多靶点免疫疗法在3xTg小鼠中改善了阿尔茨海默病的多个方面
摘要
阿尔茨海默病（AD）是一种复杂的神经退行性疾病，其特征包括淀粉样蛋白沉积、神经纤维缠结和慢性神经炎症。尽管目前针对Aβ的免疫疗法在消除淀粉样斑块方面取得了显著效果，但在临床益处和安全性方面仍存在局限性，这主要是因为忽视了其他两种神经退行性特征。越来越多的证据表明，Aβ和tau之间的协同作用强调了开发针对AD多种病理的组合疗法的必要性。本研究中，我们提出了一种双AD疫苗，结合了Aβ和pTau疫苗，能够在3xTg转基因小鼠中引发对病理性Aβ和pTau的强烈且持久的抗体反应。该疫苗显著消除了Aβ斑块和pTau缠结，抑制了神经炎症因子，并显著提高了3xTg小鼠的认知能力。机制上，外周抗体能够穿透血脑屏障，识别并抑制Aβ和pTau的聚集，从而降低其细胞毒性。总之，这种创新的多靶点免疫疗法显著改善了AD的多种病理特征，展示了在减缓AD临床进展方面的最大益处。
一、引言
阿尔茨海默病（AD）是一种严重的神经退行性疾病，其主要病理特征包括大脑中淀粉样蛋白（Aβ）的沉积、tau蛋白的过度磷酸化形成的神经纤维缠结（NFTs）以及慢性神经炎症。Aβ沉积和tau蛋白病理之间的相互作用导致了神经元的损伤和死亡，进而引起认知功能的逐渐丧失。尽管目前针对Aβ的免疫疗法在清除淀粉样斑块方面取得了一定的成效，但在临床试验中，这些疗法的疗效有限，且存在安全性问题。这主要是因为这些疗法主要关注Aβ，而忽视了tau蛋白病理和神经炎症等其他重要的病理特征。因此，开发一种能够同时针对Aβ和tau蛋白病理的多靶点免疫疗法对于有效治疗AD具有重要意义。
二、研究背景
AD的病理机制复杂，涉及多种因素的相互作用。Aβ沉积被认为是AD的主要病理特征之一，而tau蛋白的过度磷酸化则导致神经纤维缠结的形成。此外，神经炎症在AD的进展中也起着关键作用。因此，单一靶点的治疗策略难以全面改善AD的病理特征。近年来，多靶点治疗策略逐渐受到关注，通过同时针对多个病理环节，有望更有效地改善AD的症状。
三、研究目的
本研究旨在开发一种多靶点免疫疗法，通过同时针对Aβ和tau蛋白病理，改善AD的多种病理特征。具体目标包括：
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评估双AD疫苗在3xTg小鼠模型中的免疫效果。
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研究双AD疫苗对Aβ斑块和tau缠结的影响。
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探讨双AD疫苗对神经炎症的抑制作用。
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评估双AD疫苗对认知功能的改善效果。
四、研究方法
（一）实验动物
使用3xTg转基因小鼠模型，分为两组：一组在3.5月龄开始免疫（premorbid组），另一组在6月龄开始免疫（onset组）。
（二）疫苗制备与免疫
制备双AD疫苗，结合Aβ和pTau疫苗。通过皮下注射的方式对小鼠进行免疫，每隔两周免疫一次，共免疫三次。
（三）免疫反应检测
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血清抗体检测：使用ELISA方法检测血清中Aβ和pTau特异性抗体的浓度和亚型。
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细胞免疫反应检测：通过流式细胞术检测脾细胞中淋巴细胞的增殖和细胞因子的分泌。
（四）病理学评估
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Aβ和tau病理评估：使用免疫组化方法检测小鼠大脑中Aβ斑块和tau缠结的沉积情况。
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神经炎症评估：使用免疫组化和Western blot方法检测小鼠大脑中GFAP和Iba-1的表达水平，评估神经炎症的程度。
（五）行为学测试
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认知功能测试：使用Morris水迷宫和新物体识别实验评估小鼠的认知功能。
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运动功能测试：使用后肢夹持实验评估小鼠的运动功能。
五、研究结果
（一）免疫反应
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血清抗体水平：双AD疫苗免疫后，premorbid组和onset组小鼠血清中Aβ和pTau特异性抗体的浓度显著升高，且主要为IgG1亚型。
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细胞免疫反应：双AD疫苗免疫后，脾细胞中淋巴细胞的增殖和细胞因子的分泌显著增加。
（二）病理学评估
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Aβ病理：双AD疫苗显著减少了3xTg小鼠大脑中Aβ斑块的沉积，降低了可溶性和不可溶性Aβ42的水平。
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tau病理：双AD疫苗显著减少了3xTg小鼠大脑中tau缠结的沉积，降低了可溶性和不可溶性pTau202/205、pTau396和pTau404的水平。
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神经炎症：双AD疫苗显著降低了3xTg小鼠大脑中GFAP和Iba-1的表达水平，减少了神经炎症因子TNF-α和IL-1β的分泌。
（三）行为学测试
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认知功能：双AD疫苗显著改善了3xTg小鼠在Morris水迷宫和新物体识别实验中的表现，提高了认知能力。
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运动功能：双AD疫苗显著改善了3xTg小鼠的后肢夹持评分，提高了运动功能。
六、研究结论
本研究表明，双AD疫苗能够通过引发对Aβ和pTau的强烈且持久的抗体反应，显著改善3xTg小鼠的多种AD病理特征，包括减少Aβ斑块和tau缠结的沉积，抑制神经炎症，以及提高认知和运动功能。这种多靶点免疫疗法为AD的治疗提供了新的策略和希望。
七、研究意义
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创新性：本研究首次提出了一种结合Aβ和pTau疫苗的多靶点免疫疗法，为AD的治疗提供了新的思路。
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临床应用前景：双AD疫苗在3xTg小鼠模型中表现出显著的疗效，具有潜在的临床应用价值。
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理论贡献：本研究进一步揭示了Aβ和tau蛋白在AD病理中的相互作用，为开发新的治疗策略提供了理论依据。
八、研究展望
未来的研究可以进一步探讨双AD疫苗在其他AD模型中的疗效，以及其在不同阶段的AD患者中的应用潜力。此外，还可以研究双AD疫苗与其他治疗方法的联合应用，以期获得更好的治疗效果。通过深入研究双AD疫苗的作用机制，有望为AD的治疗提供新的方法和策略。
| 名称 | 货号 | 规格 |
| Peroxidase-conjugated AffiniPure™ Goat Anti-Rabbit IgG (H+L) | 111-035-003 | 2ml |
| PHOSPHO-TAU (SER202- THR205) A | MN1020 | PSER202/THR205MONOCLONAL |
| InVivoMAb anti-mouse PD-1 (CD279) | BE0146-50MG | 50mg |
| InVivoMAb anti-mouse PD-1 (CD279) | BE0146-100MG | 100MG |
