阿尔茨海默病是痴呆症最常见的原因，可被概念化为一种由脑内β-淀粉样蛋白（Aβ）积累引发的tau蛋白病。抗Aβ抗体疗法的临床引入标志着痴呆症疾病修饰治疗新时代的开始。虽然Aβ对突触后棘和轴突微管的损害作用已日益明确，但最近的研究已将注意力从细胞外Aβ沉积（即老年斑）转向细胞内Aβ的致病意义。特别是，越来越多的证据强调溶酶体是细胞内Aβ毒性的关键位点。Aβ与神经节苷脂的相互作用、v-ATP酶依赖的溶酶体酸化以及溶酶体膜完整性是疾病进展的关键决定因素。与此同时，包括补体级联成分和天冬酰胺内肽酶在内的其他分子参与者已被证实参与连接Aβ病理与tau蛋白失调和神经退行性变。随着靶向Aβ的治疗策略进入临床实践，这些新兴通路代表了下一代AD治疗的有前景的靶点。在此，我们总结了围绕这些机制的最新见解和正在进行的治疗进展。
- 引言
基于抗体的疗法的临床实施开启了阿尔茨海默病（AD）疾病修饰治疗的新时代。因此，这篇小型综述聚焦于AD，即最常见的痴呆症形式。抗体疗法的出现不仅确立了淀粉样蛋白假说作为治疗发展的概念基础，而且其临床结果也用于检验和证实这一假说。在这些抗体中，aducanumab因疗效数据不足而在上市后撤回，gantenerumab因缺乏临床疗效而在3期试验后撤回。目前，lecanemab和donanemab是上市后药物；然而，目前可用的抗淀粉样蛋白疗法通常需要反复就医，给患者和医疗系统都带来了沉重负担。鉴于APOE ε4携带者中淀粉样蛋白相关成像异常（ARIA）的风险增加，尤其是在纯合子中，治疗期间需要仔细的患者选择和基于MRI的密切安全监测。由于这些疗法作用于上游致病过程，因此主要适用于疾病早期阶段。然而，即使在这一有限适应症内，符合治疗条件的患者数量不断增加，也引发了医疗机构提供治疗能力的担忧。药物递送方面的最新进展，包括皮下制剂的开发，可能会减轻长期治疗带来的负担。然而，随着几种抗淀粉样蛋白抗体已进入临床实践，探索基于替代作用机制的治疗策略的需求日益增加。
越来越多的证据表明，溶酶体是β-淀粉样蛋白（Aβ）加工的关键位点，溶酶体功能障碍在AD的发病机制中起重要作用。在本综述中，我们有意不详细讨论抗体疗法。相反，我们重点介绍了几项可能成为下一代治疗靶点基础的新兴证据，这些证据涉及汇聚于内体-溶酶体功能的分子。通过这样做，我们旨在勾勒出AD的广阔轮廓，这是一种通常通过孤立和片面的视角进行审视的极其复杂的疾病。
- 阿尔茨海默病：简要回顾
AD的病理标志，即现在所称的老年斑，在20世纪初被称为“drusige Nekrose”或“drusige Degeneration”。这一术语反映了将老年斑解释为小结节性退行性产物的形态学观点，不仅在Alois Alzheimer 1906年的原始报告中可见，在他的学生Gaetano Perusini 1910年的著作中也可找到。随后，“老年斑”这一术语得以确立，并作为标准神经病理学概念被采用。
“Druse”一词本身源于细菌学。19世纪末，Israel描述了放线菌感染中丝状细菌的放射状聚集体，并将这些结构称为“Drusen”。这一名称后来被广泛接受为放线菌的一个定义性形态特征。
在眼科学中，“druse”一词的引入更早。1856年，视网膜色素上皮下方的结节状沉积物（年龄相关性黄斑变性（AMD）的特征）被命名为drusen，因为其外观类似于矿物晶体聚集体。迄今为止，drusen的存在、大小和分布仍是AMD诊断和预后评估的关键指标。
值得注意的是，现已明确，老年斑（曾被称为drusige Degeneration）和AMD中的视网膜drusen均以β-淀粉样蛋白（Aβ）为主要成分。这一观察结果表明，不同组织（如脑和视网膜）中与年龄相关的退行性病理可能共享共同的分子机制，代表了术语历史演变与现代分子神经病理学之间的一个引人注目的交汇点。
最近，已开发出检测视网膜Aβ沉积的无创方法。采用高光谱视网膜成像以及基于光学相干断层扫描信号强度空间相关分析的新型生物标志物的研究，已证明直接可视化视网膜Aβ积累的可行性。这些方法提出了视网膜成像可用于AD诊断和监测的可能性。
- 阿尔茨海默病中的β-淀粉样蛋白寡聚化、细胞内积累和溶酶体功能障碍
在AD的进展中，β-淀粉样蛋白（Aβ）寡聚化及其随后在神经元内的积累起核心致病作用。AD研究的起源可追溯到Alois Alzheimer 1906年对老年斑和神经原纤维变化的原始病理描述。1980年代，淀粉样前体蛋白（APP）基因的克隆以及APP突变作为家族性AD（FAD）原因的鉴定，加上发现编码γ-分泌酶复合物催化成分的早老素-1和早老素-2（PSEN1/2）突变也可导致AD，促成了淀粉样蛋白级联假说的提出。该假说将Aβ置于AD发病机制层级的最顶端。
最初，细胞外淀粉样蛋白斑块被认为是AD中主要的神经毒性物质。然而，随后的研究表明，斑块负荷与认知障碍的相关性较差，而可溶性Aβ寡聚体会破坏突触可塑性。一项开创性研究表明，自然分泌的Aβ寡聚体在体内抑制海马长时程增强，并且越来越多的证据已确立可溶性寡聚体Aβ是主要的突触毒性实体。
与这一转变一致，首个证明临床疗效的抗Aβ抗体lecanemab优先结合Aβ寡聚体和原纤维，而非成熟纤维。Lecanemab、aducanumab和gantenerumab结合谱的差异可能构成了临床试验中观察到的疗效和不良反应的基础。与此同时，小分子药物tramiprosate及其前药valiltramiprosate（ALZ-801），目前正处于3期临床试验中，与Aβ42单体结合并阻止其转化为有毒的寡聚体和纤维形式。临床前和临床数据表明，ALZ-801通过稳定无毒的Aβ构象而具有疾病修饰潜力。
除了细胞外沉积，现已明确Aβ在细胞内积累，特别是在内体和溶酶体区室中。Takahashi等人首次证明神经元内Aβ42在多泡体中的积累，将焦点转向细胞内Aβ作为AD的致病驱动因素。
APP在生理上作为连接突触前和突触后膜的粘附分子发挥作用；然而，大部分APP通过独立于其粘附作用的内吞作用被内化。内化后，APP沿着内体-溶酶体途径被β-和γ-分泌酶顺序切割，在细胞内产生Aβ肽。当γ-分泌酶活性相对较高时，加工趋向于更短的肽（Aβ37-40），而γ-分泌酶活性降低则有利于产生更长的、易于聚集的Aβ42和Aβ43物种。使用PSEN1突变细胞系中(Aβ37+38+40)/(Aβ42+43)的比值作为γ-分泌酶活性的指标，已证明PSEN1变体的残余γ-分泌酶功能与发病年龄之间存在强正相关。
重要的是，Yu等人表明Aβ可以直接从APP在溶酶体区室中生成，这从最早期阶段就 implicating 溶酶体在AD发病机制中。Nixon及其同事报道，在五种不同的AD小鼠模型中，管腔pH相对较高的自噬溶酶体在神经元核周区域积累。这些自噬溶酶体被发现含有APP衍生的片段，包括βCTF和Aβ。随着时间的推移，自噬溶酶体逐渐增大并导致质膜出泡的形成。最终，受影响的神经元发展出一种类似于花瓣的独特形态，作者将其命名为PANTHOS。在AD患者的大脑中观察到类似的病理特征。基于这些观察，作者提出，细胞内产生的Aβ可能在神经元死亡后释放到细胞外环境中，随后有助于形成老年斑。
细胞外Aβ寡聚体也可以通过硫酸乙酰肝素蛋白聚糖依赖性巨胞饮作用和脂筏介导的内吞作用进入神经元，最终到达邻近细胞的溶酶体。因此，溶酶体Aβ积累既源于细胞内产生，也源于细胞外摄取，形成了一个自我放大的致病循环。
溶酶体微环境深刻影响Aβ代谢。溶酶体膜含有富含鞘糖脂的脂筏样微结构域，最显著的是神经节苷脂GM1。GM1将其聚糖部分暴露于溶酶体腔，为配体结合提供支架。Aβ对GM1具有高亲和力，特别是Aβ42在GM1簇上经历构象转换和加速的寡聚化。值得注意的是，PSEN1定位于筏样膜结构域，GM1增强PSEN1依赖的Aβ40/42产生，从而增加斑块负荷。相反，与GM1结合的有毒霍乱毒素亚单位B（CTB）可阻断这种相互作用，并减轻AD小鼠模型中Aβ诱导的突触功能障碍。
使用D-PDMP药理学减少神经节苷脂合成可降低GM1水平，显著减少Aβ斑块沉积，并改善APP/PS1小鼠的空间学习和记忆。质谱成像研究进一步揭示了GM2和GM3与衰老APP/PS1小鼠皮层和海马中淀粉样斑块的共定位，表明多种神经节苷脂参与Aβ代谢。针对神经节苷脂治疗神经退行性疾病的策略已在其他地方进行了全面综述。
除了在γ-分泌酶活性中的作用外，PSEN1还发挥γ-分泌酶独立的功能，这些功能对溶酶体稳态至关重要。PSEN1促进v-ATP酶V0a1亚基（一种在脑中主要表达的亚基）的N-糖基化和溶酶体靶向，从而支持溶酶体酸化。PSEN1功能丧失导致溶酶体酸化受损，尽管替代研究认为PSEN缺陷细胞中的溶酶体功能障碍主要源于Ca2+稳态破坏而非质子泵故障。最初报道V0a1亚基异常糖基化的研究小组随后证明了Ca2+稳态的破坏。这种钙代谢紊乱被证明是继发于溶酶体酸化受损，因为通过向溶酶体内递送再酸化物质纠正溶酶体pH可恢复Ca2+稳态。此外，影响V0a1亚基的先天性变异会导致发育性和癫痫性脑病-104（DEE104 OMIM 619970），这是一种以智力发育受损、小头畸形和药物难治性癫痫为特征的疾病。受影响个体的脑活检结果显示神经元和轴突肿胀，伴有颗粒状、PAS阳性沉积物的积累。
综上所述，这些发现表明，广泛影响膜蛋白翻译后修饰（包括糖基化和蛋白水解加工）的PSEN1突变，可能通过平行机制促进AD：由于V0a1亚基糖基化减少导致v-ATP酶功能受损，以及Aβ42在脑内产生增加。
值得注意的是，Aβ直接损害溶酶体功能。最近使用免疫沉淀测定的研究表明，溶酶体内Aβ与v-ATP酶V0c亚基（ATP6V0C）结合，导致溶酶体碱化和随后的自噬功能障碍。低分子量透明质酸通过维持溶酶体功能（而非改变Aβ摄取）来保留树突棘密度和认知能力。因此，即使在缺乏先天性PSEN1突变的情况下，进行性Aβ积累最终也会驱动AD中的溶酶体中和。
矛盾的是，在体外酸性条件下，溶酶体内的Aβ寡聚化得到促进，这突显了Aβ聚集与溶酶体pH调节之间的动态和拮抗相互作用。溶酶体酸化失败导致细胞器肿胀和空泡积累，这种病理被描述为PANTHOS，在细胞外斑块形成之前出现。含有PANTHOS的神经元破裂后，将Aβ寡聚体释放到细胞外空间，促进其向邻近细胞传播。
最后，细胞内Aβ42不仅损害溶酶体功能，而且直接破坏溶酶体膜完整性，导致体内实验中出现细胞质渗漏。载脂蛋白E4的存在进一步加剧了Aβ42诱导的溶酶体渗漏和神经元凋亡。
总的来说，这些发现支持一个模型，其中细胞内Aβ——特别是内体-溶酶体系统内的Aβ——通过与溶酶体结构和功能的相互作用驱动AD进展。这一观点突出了新的治疗靶点，包括破坏GM1-Aβ相互作用和维持v-ATP酶依赖的溶酶体酸化，作为传统细胞外Aβ靶向策略的辅助或替代策略。
- Tau蛋白
4.1. Tau病理生物学与阿尔茨海默病中的溶酶体-细胞骨架轴
1986年，多个研究小组独立报道tau是配对螺旋丝（PHF）的主要成分，配对螺旋丝是神经原纤维缠结（NFT）的核心超微结构成分。作为一种微管相关蛋白，tau部分通过与驱动蛋白和动力蛋白依赖的运输机制的功能相互作用，参与微管稳定性和轴突运输。在淀粉样蛋白级联假说的框架内，AD可以被概念化为一种由Aβ42引发的tau蛋白病，这意味着Aβ和tau病理之间存在机制联系。
与这种联系一致，暴露于Aβ寡聚体——特别是在内体-溶酶体条件下形成的物种——已被证明可诱导培养神经元中的tau错误定位，其特征是tau从轴突重新分布到体树突区室。在暴露于Aβ42的原代神经元培养物中，观察到微管破坏、神经突珠状结构和动力蛋白及驱动蛋白等运动蛋白的异常定位，伴随轴突内细胞器的积累。这些运输失败有助于形成斑块周围的营养不良性神经突，从而产生神经炎性斑块，并将细胞骨架塌陷与经典的AD组织病理学联系起来。
鉴于这种细胞骨架脆弱性，微管稳定剂已被研究作为潜在治疗药物。值得注意的是，可穿透血脑屏障的小分子微管稳定剂CNDR-51997被报道可安全地减少5XFAD小鼠中的Aβ斑块病理和PS19小鼠中的tau病理，支持在淀粉样蛋白和tau驱动的模型系统中靶向微管完整性的可行性。
4.2. 磷酸化Rab标志物、LRRK2活性和颗粒空泡变性体
Rab10和Rab12是Rab家族小GTP酶的成员，调节内体运输和受体周转。在AD脑组织中，磷酸化Rab10已被报道定位于老年斑、NFT和颗粒空泡变性体（GVB），磷酸化Rab12在NFT和GVB中积累。由于Rab10和Rab12都是LRRK2激酶的底物，这些观察结果表明LRRK2激活参与与NFT/GVB形成相关的病理环境。
重要的是，磷酸化Rab信号出现在NFT内AT8阳性tau的附近，但在空间上可分离，并且在tau蛋白病中观察到类似的磷酸化Rab积累，这表明这些变化可能不是唯一由Aβ驱动的，而是反映了tau聚集和相关细胞器应激的上游或下游后果。由于LRRK2激活通常被解释为对溶酶体膜扰动的反应，NFT和GVB中与溶酶体相关的磷酸化Rab的存在支持了一个更广泛的视角，即溶酶体失调与tau病理紧密耦合。
病理学上，GVB通常通过酪蛋白激酶1δ/ε以及ESCRT-III组分CHMP2B的免疫反应性来识别。尽管ESCRT机制具有多功能性，但它与溶酶体修复相关。结合GVB是溶酶体相关结构的概念，这些发现为溶酶体中心的机制提供了间接证据，该机制有助于tau聚集和神经元变性。
在此背景下，最近一项使用从散发性晚发型AD患者成纤维细胞产生的转分化神经元的研究报道，与对照组相比，细胞内Aβ和tau水平升高，同时存在蛋白质稳态和溶酶体修复缺陷。同一项研究描述了细胞内Aβ负荷与CHMP2B斑点数量以及半乳糖凝集素-3斑点数量（溶酶体损伤的另一个标志物）之间的中度相关性，表明Aβ积累和溶酶体损伤在细胞水平上存在联系。值得注意的是，据报道可恢复溶酶体酸化和修复能力的溶酶体靶向小分子C381，使这些细胞中的溶酶体脆弱性恢复正常。
4.3. 将Tau积累与自噬-溶酶体融合失败联系起来的恶性循环
胞质tau积累不仅由tau从微管上脱离和错误定位驱动，还由损害自噬通量的自我强化反馈回路驱动。Liu等人提出了至少两个tau驱动的“恶性循环”，它们都汇聚于抑制自噬体-溶酶体融合。
首先，tau积累抑制IST1的表达（IST1是与ESCRT-III复合物形成相关的调节因子），从而抑制表达MAPT的培养细胞中的自噬通量。机制上，tau被认为会减少组蛋白乙酰化，从而下调IST1。其次，在细胞实验中，tau积累诱导ISG15上调，抑制HDAC6活性，导致cortactin乙酰化增加，并损害自噬体-溶酶体融合。在这两种情况下，tau清除受损加速了自噬体积累并加剧了蛋白质稳态压力。针对tau的治疗策略已在其他地方综述，此处不详细讨论。
4.4. 天冬酰胺内肽酶作为Aβ和Tau病理的汇聚驱动因子
天冬酰胺内肽酶（AEP），最初在豆类中发现，也称为legumain，是一种溶酶体半胱氨酸蛋白酶，在AD中作为δ-分泌酶而受到关注。AEP在N255和N368位点切割tau，产生有毒片段，并在N585位点切割重组APP，从而促进随后的β-和γ-分泌酶加工并促进Aβ产生。在表达APP的HEK293细胞中，AEP敲除减少Aβ生成，并且在AD小鼠模型（包括5XFAD和APP/PS1）中基因删除AEP会减少Aβ沉积。
AEP也间接调节tau磷酸化。通过切割和激活PP2A抑制剂I2PP2A，AEP抑制蛋白磷酸酶2A活性，从而增强tau过度磷酸化。通过这些对APP/Aβ和tau通路的汇聚效应，AEP充当了AD病理的放大器。
在生理条件下，AEP主要存在于溶酶体中，并在酸性环境中被激活，这原则上将其底物限制在内体-溶酶体区室。然而，当溶酶体膜受损时（例如在Aβ或tau诱导的溶酶体损伤情况下），AEP可能泄漏到胞质溶胶中，在那里它可以切割附近的tau并激活tau磷酸化级联反应。这一可能性得到了最近证据的支持，即神经元内Aβ积累可通过内溶酶体渗漏驱动tau过度磷酸化。
据报道，基因敲除以及药理学抑制AEP可改善AD小鼠模型中的认知功能。向P301S和5XFAD小鼠施用AEP抑制剂（化合物11；δ-分泌酶抑制剂11）可减少tau和APP的病理加工，并保留其记忆能力。鉴于AEP在大脑中的表达与在几个外周组织中的表达相比相对较低，有人认为较低的抑制剂剂量可能达到治疗效果，同时限制全身性不良反应，并且已提出在AD之外的应用，包括创伤性脑损伤和胶质母细胞瘤。
- APOE4
载脂蛋白E（APOE）通过多种受体（包括LDLR、LRP1和ApoER2）被内吞，并在溶酶体腔中与LDL受体分离后，通过TTYH2的作用促进脂质从内化的脂蛋白颗粒转移到溶酶体膜。在大脑中，星形胶质细胞衍生的APOE主要以三种主要同工型存在（ε2、ε3和ε4）。其中，APOE4已被确定为晚发型AD的主要遗传风险因素，具有明显的基因剂量效应。
与人类遗传学一致，人源化APOE敲入小鼠模型已证明APOE同工型依赖的Aβ积累调节，APOE4敲入动物表现出比APOE3对应物更大的Aβ斑块负荷。机制上，一个对应于与APOE结合相关的Aβ区域（氨基酸12-28）的合成肽可阻断APOE-Aβ相互作用；向APOE ε2或ε4靶向替换的AD模型小鼠施用该肽可降低脑Aβ水平、不溶性APOE和神经炎性斑块，并且在APOE4小鼠中效果更显著。
此外，使用表达APOE4的细胞进行的实验表明，APOE4与溶酶体改变相关，提示功能受损，包括溶酶体增大和自噬体积累。这些发现提出了一种可能性，即AD中观察到的某些溶酶体异常可能至少部分归因于APOE4。与这一解释一致，另一个研究小组证明，表达APOE4的Neuro-2a细胞中的溶酶体表现出比表达APOE3的细胞显著更高的管腔pH，进一步支持了APOE4与溶酶体功能障碍的关联。
除了AD，许多APOE变异已被描述为家族性III型高脂蛋白血症和脂蛋白肾病的病因。值得注意的是，一种与高脂血症相关的APOE4变异体apoE4[L28P]（APOE4 Freiburg/Pittsburgh）后来被证明比野生型APOE4赋予更高的AD风险。相反，影响脂质结合区域的罕见C末端变异V236E和R251G与相对于APOE ε3/ε3的AD风险大约减半相关。此外，在携带PSEN1突变的个体中，APOE3 Christchurch（R136S）纯合性与对常染色体显性AD的显著抵抗性相关，其特征是尽管有大量Aβ沉积，但PET成像上tau积累相对有限。APOE3(V236E)变异体表现出比APOE3更低的寡聚化倾向，并已被证明可增强细胞胆固醇外排。在表达APOE3(V236E)的5xFAD小鼠中，观察到Aβ沉积、免疫反应和神经炎性营养不良的减少。
此外，据报道，APOE3(V236E)和APOE4(R251G)分别比APOE3和APOE4表现出更低的结构稳定性，并且更容易解折叠。变异体R136S、V236E和R251G也被证明可增加培养的SK-N-SH细胞的活力，并减少BV2小胶质细胞的TNF-α分泌。
然而，这些保护性变异的生物学特性和作用机制尚不完全清楚，需要进一步研究以阐明它们在AD发病机制中的作用及其潜在的治疗意义。
总的来说，这些发现推动了将降低APOE4水平作为携带者的一种合理疾病修饰策略的治疗提议。关键问题包括干预的最佳时机、长期持续治疗的可行性以及潜在的权衡，特别是考虑到APOE4可能对年龄相关性黄斑变性具有保护作用的证据。在此背景下，一项使用AAV载体驱动APOE2在CNS中表达的临床试验正在进行中。
- 小胶质细胞和星形胶质细胞
6.1. 补体级联反应作为治疗轴
在AD中，一种通常被称为疾病相关小胶质细胞（DAM）的小胶质细胞亚群参与Aβ和脂质的吞噬作用，并被认为可限制疾病进展。更具体地说，DAM代表一种独特的小胶质细胞群体，是通过对5XFAD小鼠来源的小胶质细胞进行单细胞RNA测序新近鉴定的，并已在神经退行性疾病（包括AD和肌萎缩侧索硬化症）中观察到。在从稳态小胶质细胞的基础状态转变过程中，稳态表型特征基因（如P2ry12、P2ry13、Cx3cr1和Tmem119）的表达下调。同时，APOE和TYROBP/DAP12等基因的表达上调。随后，在依赖于TREM2信号传导的第二步中，发生进一步激活，伴随着Cst7、Lpl和Trem2等基因表达的增加，导致获得DAM表型。这种两步转变突显了TREM2依赖性信号传导在神经退行性变期间小胶质细胞激活中的核心作用。
功能丧失型TREM2变异体（包括R47H）是继APOE4之后主要的AD风险因素，这一观察结果被解释为对TREM2依赖性小胶质细胞反应保护作用的遗传学支持。TREM2作为含有载脂蛋白（如APOE和clusterin）的脂蛋白颗粒的受体，从而介导小胶质细胞对这些脂蛋白的摄取。Aβ与这些脂蛋白颗粒相关，并可以与其一起被内化。在存在TREM2变异体的情况下，这种摄取受损，导致体外小胶质细胞对Aβ的清除减少。
值得注意的是，不仅是APOE同工型和变异体，clusterin变异体也与AD风险相关。此外，当将结合了APOE3脂蛋白（相对富含带负电荷的磷脂）的Aβ注射到小鼠脑中时，小胶质细胞激活比使用APOE4脂蛋白时更快。此外，在APOE3脂蛋白存在的情况下，小鼠模型中围绕老年斑的小胶质细胞屏障形成更为显著。这种差异至少部分归因于在APOE4存在下小胶质细胞向DAM状态的转变不完全。
TREM2在生理上作为多聚体发挥作用；然而，分子模拟研究已证明，与阿尔茨海默病相关的TREM2变异体可能干扰多聚体的形成。此外，对TREM2-APOE3复合物的结构分析表明，TREM2 R47H变异体对APOE3的结合亲和力降低，而TREM2 L69D变异体则表现出更显著的降低。相反，APOE4对野生型TREM2的亲和力略高于APOE3。正如这些分子计算所支持的，TREM2和APOE这两个Aβ摄取和处理的關鍵调节因子的改变，都与AD的发病机制密切相关。
然而，小胶质细胞也可能通过突触修剪机制促成病理。在啮齿动物AD模型中，海马内注射Aβ40纤维会激活星形胶质细胞并减少谷氨酸转运蛋白1（GLT1/EAAT2），从而升高突触谷氨酸水平。同时，刺激海马CA1代谢型谷氨酸受体1（mGluR1）会增加AD啮齿动物模型中突触C1q的表达。补体成分，包括C1q，定位于老年斑，正如1980年代进行的早期神经病理学研究所示。功能上，脑室内注射可溶性Aβ寡聚体可在AD小鼠模型中诱导C1q在突触处沉积，并在72小时内减少突触完整性（通过突触前突触素和突触后PSD95的共定位减少来评估）。重要的是，这种突触丢失是C1q依赖性的，可以通过抗C1q抗体来预防。
星形胶质细胞-小胶质细胞偶联似乎调节这种补体介导的修剪轴。头孢曲松（一种上调GLT1的药物）可减少C1q的产生并减少小胶质细胞对突触的吞噬，而药理学抑制GLT1则会增加AD啮齿动物模型中的C1q表达并增强小胶质细胞修剪。这些机制与神经病理学证据一致，表明突触丢失在AD早期和轻度认知障碍阶段发生。
当Aβ被C1q识别时，经典补体途径被激活，导致C3裂解为C3b并进一步形成iC3b。iC3b可以结合小胶质细胞补体受体3（CR3），促进类似于发育性突触修剪的吞噬反应，并放大炎症信号。人源化抗C1q抗体（例如ANX005）的治疗开发正在进行中。
在下游，C3b驱动的C5裂解产生C5a和C5b。C5a激活斑块相关小胶质细胞表达的C5aR1，从而促进神经炎症。使用环状六肽PMX205药理学拮抗C5aR1已被报道可减轻Tg2576小鼠的突触丢失，并且最近的研究进一步支持C5aR1信号传导在AD模型中驱动区域和年龄依赖的突触修剪和炎症性胶质细胞程序。关于AD免疫调节治疗更广泛的视角，请参考Duggan等人的综述。
6.2. 低强度脉冲超声作为胶质细胞状态的调节剂
低强度脉冲超声（LIPUS）已被报道可调节细胞内信号通路，包括抑制PI3K/AKT通路。这种效应与小鼠脑中炎症（接上段）...炎症细胞因子（包括IL-1β和IL-6）表达降低相关，并伴有小胶质细胞介导的神经元损伤减轻。
另一方面，抑制PI3K/AKT信号通路可能导致溶酶体上mTORC1的激活减少，进而促进溶酶体酸化并增强溶酶体活性。从这个角度看，作为机制的一部分，LIPUS可能直接对抗溶酶体功能障碍，而溶酶体功能障碍被认为是AD病理生理学的一个基本组成部分。
在一项使用突变tau表达小鼠（P301L）的研究中，对一侧大脑半球施加LIPUS导致血脑屏障通透性增加。然而，在刺激侧未观察到tau蛋白水平的降低；相反，在某些情况下，观察到tau积累呈非显著性的增加趋势。在P301S小鼠中，小胶质细胞激活标志物Iba1的表达在刺激侧降低，而在野生型小鼠中则观察到相反的模式，即非刺激侧的表达较低。
在体内，接受腹腔注射LPS的小鼠，据报道其Morris水迷宫和新物体识别测试表现受损，而LIPUS刺激后显示出改善趋势。同时，据报道，海马和皮层中Aβ、APP和caspase-3的表达变化被正常化。在一项人类随机、双盲、安慰剂对照的初步试验中，接受LIPUS治疗的参与者在72周时ADAS-J cog评分恶化程度呈下降趋势，值得进一步评估。这项关键试验的原理和设计最近已有描述。
- 联合疗法
除家族性病例外，大多数AD患者的诊断最初基于临床和影像学发现，而潜在淀粉样蛋白病理的确认通常需要生物标志物证据，如淀粉样蛋白PET成像。旨在仅抑制Aβ产生的治疗方法，一旦发生大量淀粉样蛋白沉积，其疗效可能有限。在此背景下，能够清除已积累Aβ的抗体疗法引起了广泛关注。
由于AD的病理阶段可能因脑区而异，主要的分子机制——以及因此最合适的治疗靶点——也可能在疾病进展过程中随空间和时间而变化。这一考虑导致人们对靶向多种途径而非单一机制的治疗策略越来越感兴趣。
抗tau抗体etalanetug（E2814）的一项2期临床试验正在与lecanemab联合进行，这反映了评估同时针对淀粉样蛋白和tau病理的联合疗法的持续努力。此外，天冬酰胺内肽酶（AEP）抑制剂可能影响多种致病途径，是联合用药方案中的潜在候选药物。此类药物与疾病修饰抗体的组合，或者与LIPUS等方式的组合，值得进一步研究，尽管其疗效和安全性有待未来的实验和临床研究来证实。
- 未来方向
TREM2和PSEN1变异体特异性地使个体易患AD而非其他tau蛋白病，以及APOE同工型和变异体强烈影响AD风险，这些观察结果表明，这些遗传因素主要影响Aβ（而非tau本身）的产生、清除或积累。正如Thal分期所述，Aβ沉积始于新皮层，随后扩散至皮层下区域，最终到达脑干和小脑。结合Braak分期系统描述的相对刻板的tau传播模式，这种可重复的病理空间进展有助于将AD作为独特实体进行临床和病理学定义。然而，高度刻板的Aβ积累模式的潜在机制仍不清楚。此外，尽管tau病理在AD中受Aβ影响，但仍难以完全解释为什么tau积累似乎以与淀粉样蛋白斑块沉积相反的方向进展，从脑干和边缘区域扩散到新皮层。另一个未解决的问题是，与许多主要涉及4-重复tau的tau蛋白病相反，为什么AD中同时积累3-重复和4-重复tau，以及Aβ如何影响这种同工型特异性病理。
尽管这篇小型综述主要关注AD，但从与其他tau蛋白病的比较中获得的见解可能有助于理解疾病特异性机制。结节性硬化症相关神经精神障碍（TAND）是一种由mTOR过度激活引起的先天性疾病，其特征是在没有Aβ沉积的情况下，神经元内同时积累3-重复和4-重复tau。由于mTORC1激活会抑制v-ATP酶功能，该机制与AD中涉及的途径部分重叠。然而，TAND表现出与AD不同的病理特征和病变分布。值得注意的是，雷帕霉素（西罗莫司）是一种用于治疗结节性硬化症的mTORC1抑制剂，目前正在针对AD进行多项临床试验。由NPC1变异导致溶酶体胆固醇积累的C型尼曼-匹克病（NPC），其神经病理特征更接近AD，包括存在淀粉样斑块和神经原纤维缠结。PSEN1已被证明不仅参与v-ATP酶V0a1亚基的糖基化，还参与NPC1的糖基化。对TAND和NPC的比较性考虑提出了溶酶体胆固醇积累可能是淀粉样斑块形成关键决定因素的可能性。
体外研究表明，tau蛋白在纤维聚集之前可能经历液-液相分离并形成液滴。然而，在体内退化神经元中是否形成这样的液滴，预缠结是否代表相分离状态，以及这些过程是否与GVB相关，仍不确定。澄清这些问题可能为tau聚集的早期阶段提供重要见解。尽管如此，最近的体外研究报告了几种分子伴侣，它们与含有tau的液滴共凝聚，并似乎抑制或延迟tau纤维的形成。这些发现提出了一种可能性，即如果能够减缓纤维化，即使在溶酶体功能受损的情况下，tau病理的进展也可能得到一定程度的缓解。
- 结论
总的来说，本文回顾的证据表明，AD并非源于单一线性致病级联反应，而是源于多种分子和细胞系统（包括脂质代谢、蛋白质稳态、先天免疫和内体-溶酶体稳态）的相互作用。APOE同工型依赖的脂质处理、Aβ和tau代谢、富含神经节苷脂的膜微结构域、v-ATP酶介导的溶酶体功能以及胶质细胞反应，都汇聚于内体-溶酶体网络，该网络充当连接细胞外病理与细胞内退化的中心枢纽。该系统的破坏，无论是由于Aβ积累、tau聚集、APOE4相关的脂质失调，还是补体介导的突触重塑，似乎都是疾病进展背后的共同脆弱性。
在讨论AD及其治疗时，γ-分泌酶调节剂和tau蛋白的液-液相分离等概念也非常相关，但超出了本综述的范围。尽管如此，AD代表了一种高度复杂的病理状态，涉及众多参与者，包括APP/Aβ、tau、APOE、神经节苷脂、v-ATP酶和小胶质细胞相关蛋白。从疾病修饰的角度来看，抗淀粉样蛋白抗体已进入临床实践，抗tau抗体的临床试验正在进行中。分子参与者的多样性意味着存在多个治疗干预点，为药物开发提供了广泛的机会。由于可能需要针对疾病过程不同方面的联合策略，对AD病理生理学日益详细的机制理解对于未来疗法的合理设计至关重要。
作者贡献：撰写初稿，T.T.; 审阅和编辑，T.T.和K.M. 所有作者均已阅读并同意出版版本。
基金：本研究未获得外部资助。
机构审查委员会声明：不适用。
知情同意声明：不适用。
数据可用性声明：本研究未生成或分析新数据。
致谢：作者使用ChatGPT（版本5.2；OpenAI，旧金山，加利福尼亚州，美国）协助将部分手稿从日语翻译成英语。
利益冲突：作者Tetsuya Takahashi受雇于MNES Inc. 其余作者声明，该研究是在不存在任何可能被解释为潜在利益冲突的商业或财务关系的情况下进行的。
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