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本刊推荐:这项随机2a期试验评估了Septin 6/7分子胶REM127在轻度至中度阿尔茨海默病(AD)患者中的安全性和疗效。结果显示,REM127虽引发剂量依赖性肝不良反应(导致研究中止),但显著改善了脑脊液(CSF)生物标志物(如P-tau181)、脑电图(EEG)功率和认知功能,表明Septin调节具有症状改善和疾病修饰潜力。研究支持进一步优化安全性以探索该治疗策略。
BACKGROUND
阿尔茨海默病(AD)是最常见的痴呆形式,全球影响超过5000万患者。症状与突触功能障碍和神经细胞退化相关,尤其影响记忆和认知行为相关的神经元回路。患者大脑中的病理特征包括Aβ斑块和神经原纤维缠结,分别由聚集的Aβ肽和过度磷酸化的Tau蛋白(P-tau)组成。AD的病因和风险因素异质性高,涉及非遗传风险因素(如衰老、生活方式或创伤性脑损伤)以及控制毒性Aβ肽产生或清除的基因突变。这些风险因素最终导致共同的病理生理和症状,包括钙(Ca2+)稳态失调,其特征是胞质中Ca2+浓度不适当地升高。作为调节神经元命运和功能的关键第二信使,过度的胞质Ca2+水平对下游通路产生不利影响,导致突触功能抑制、Aβ和Tau病理加速形成以及细胞死亡通路激活。因此,失调的Ca2+稳态在AD神经退行性变中起核心作用,恢复Ca2+稳态可能是一种有效的治疗干预。
最近,Septin丝被确定为一个有前景的AD治疗靶点,其通过正常化胞质Ca2+水平发挥作用,而不干扰Ca2+的生理功能。Septin丝结合到质膜内侧,控制存储操作钙(SOC)通道等功能。在病理Tau存在下,这些丝的完整性受损,导致SOC通道过度活动和Ca2+内流增加。小分子候选药物被开发用于通过“胶合”关键亚基Sept6和Sept7来恢复Septin丝的完整性。在Tau和Aβ驱动的模型系统中施用这些“Septin胶”可恢复Ca2+稳态,并在1-2周内对突触功能产生快速有益效果,并具有疾病修饰作用,包括减少Tau和Aβ病理。
本文报告了一项2a期概念验证研究的结果,该研究评估了新型Septin胶REM0046127(简称REM127)在轻度至中度AD痴呆患者中的神经保护活性。研究包括一项双盲、安全性和探索性疗效试验,口服REM127 28天。主要目标是评估REM127的安全性和耐受性。探索性目标包括评估REM127的药代动力学(PK)和与液体生物标志物、脑电图(EEG)和认知终点的药效学关系。
METHODS
试验设计
本研究是一项28天(含14天安慰剂导入期)、多中心、随机、安慰剂对照、双盲的2a期临床试验,对象为轻度至中度AD痴呆患者(EU临床试验标识符:2022-000080-43;ClinicalTrials.gov标识符:NCT05478031)。REM127口服给药,每日两次(BID)。初始REM127剂量水平基于先前在健康志愿者中进行的1期试验的PK和安全性数据选择,包括最高测试安全剂量1400 mg/天(700 mg BID)以最大化靶点占据,和350 mg/天(175 mg BID)以探索可能的药效学效应的剂量依赖性。基于出现的安全性数据表明肝不良反应,方案修订后包括88 mg/天的剂量水平,以44 mg BID给药。该剂量选择旨在降低检测肝毒性相关不良事件(AE)的可能性(基于“规则二”原则),但仍足够高以确保充足的中枢神经系统(CNS)暴露,根据先前剂量组的脑脊液浓度推断。
试验在四个地点进行,位于两个不同的欧洲国家:荷兰和西班牙。试验根据赫尔辛基宣言和国际人用药品注册技术协调会(ICH-GCP)的良好临床实践进行。首例患者于2022年9月入组。末例患者于2024年3月完成治疗。末次安全性随访于2024年7月进行。主要试验结果是安全性(2个月研究期内治疗突发AE的发生率),通过AE/严重AE(SAE)报告和患者身体评估(包括生命体征、血压、12导联心电图、血液学、血液生化和尿分析)评估。临床安全性评估包括哥伦比亚自杀严重程度评定量表。探索性结果包括REM127在血浆和CSF中的PK,以及第29天时认知、定量EEG功率和反映AD病理生理的CSF生物标志物(包括Tau、Aβ和神经炎症)相对于基线的平均变化。
资格标准
试验包括50至85岁的参与者,迷你精神状态检查(MMSE)评分高于12且最高24,根据国家老龄化研究所-阿尔茨海默病协会(NIA-AA)标准诊断为轻度或中度AD相关痴呆,基于CSF测量Aβ142和P-tau浓度(Aβ42 < 1000 pg/mL;P-tau181 > 19 pg/mL或比率P-tau181/Aβ42 > 0.020)。所有参与者均经中央EEG阅读器评估有明确的EEG减慢。如果接受批准的胆碱酯酶抑制剂治疗,则治疗必须在筛选访视前稳定至少6个月,且剂量在研究者判断下预计在研究期间不会改变,或者参与者必须在筛选前8周停用此类药物。
盲法和随机化
根据方案版本1.0至3.0,参与者以1:1:1随机分配到安慰剂、350 mg REM127或1400 mg REM127。根据方案版本4.1,参与者以1:2随机分配到安慰剂和88 mg REM127。随机化列表由独立统计组(Pentara Corporation, USA)开发。共有14名参与者被随机分配并接受治疗,纳入安全性人群。
样本量确定
在体内模型中,药物相关疗效在治疗2周内观察到,效应大小几乎达到健康对照水平。基于临床前CSF Tau和EEG治疗结果,样本量前瞻性确定,基于效能计算,假设药物效应等于健康对照和AD患者之间差异的一半,对于总Tau,对应Cohen's d = 1.24。在1类错误率为0.05的情况下,18名受试者将提供80%的效能来检测d = 1.24的效应大小。这些18名受试者将分为每组6名受试者(两个活性剂量组和一个安慰剂组)。EEG theta功率的临床前数据表明,可能存在检测组间差异的大效应大小。组间平均差异为0.082,合并标准差为0.053,Cohen's d等于1.55。在80%效能和alpha水平0.05下,需要15名受试者来检测1.55的效应大小(每组5名受试者)。
PK评估
PK样本在第8天给药前和早晨给药后0.5、1、2、3和6小时收集,在第15和29天早晨给药后3小时收集,以及在第36天收集。对于88 mg剂量组,PK样本在第8和15天给药前、第22天给药前和早晨给药后0.5、1、2、3和6小时、第29天给药前和早晨给药后3小时以及第36、43、50和57天收集。CSF在第29天早晨给药后3小时收集。药物浓度使用经验证的LC-MS/MS测定法测定。
探索性药效学结果测量
CSF生物标志物和神经递质测量:基线和研究结束时的CSF样本并排分析以减少批次测定变异性。所有分析均盲于临床信息。样本使用Lumipulse技术(Fujirebio, Japan)分析总Tau(T-tau)、在氨基酸181磷酸化的Tau(P-tau181)以及40和42氨基酸长的Aβ(Aβ40和Aβ42)。对于神经丝轻链(NfL)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP),使用单分子阵列(Simoa)技术在HD-X平台(Quanterix, USA)上进行分析。对于几丁质酶3样1(YKL40/CHI3L1),使用来自Quidel Corporation, USA的MicroVue技术。对于神经颗粒素(NRGN)、可溶性髓样细胞触发受体2(sTREM2)、神经元pentraxin 2(NPTX2)和囊泡相关膜蛋白2(VAMP2),使用来自Fujirebio(ADx Neurosciences, Belgium)的ELISA测定法。突触病理生理质谱生物标志物面板根据所述方法进行分析。神经递质多巴胺和γ-氨基丁酸(GABA)使用Agilent 1260 Infinity系统耦合到三重四极杆Sciex API 4500 LC/MS/MS检测器(Agilent, USA)进行测量。
EEG测量:EEG记录在筛选、第1天、第15天和第29天或早期终止时使用Sienna Ultimate Amplifier进行。所有执行EEG记录的地点人员均经过The Siesta Group(Austria)培训和认证。定量EEG测量包括4分钟闭眼 vigilance-controlled EEG(ECV)、4分钟闭眼静息EEG(ECR)和4分钟睁眼静息EEG(EOR)。所有数据由Siesta审查质量和分析。该分析包括伪差最小化和检测、重新参考到共同平均参考、频谱分析、确定个体alpha频率(IAF)和theta/alpha过渡频率(TF)以及统计分析。IAF确定为高斯拟合模型中的最大峰值,在减去来自所有4个时间点和所有顶枕导联在闭眼条件下平均功率谱密度(PSD)的估计非周期成分后。theta和alpha频带之间的TF定义为高斯拟合中IAF下方的第一个局部最小值。每个受试者的个体频带根据Babiloni等人确定:TF-4 ≤ δ < TF-2;TF-2 ≤ θ < TF;TF ≤ α1 < IAF;IAF ≤ α2 < IAF+2;IAF+2 ≤ β1 < 18.5;18.5 ≤ β2 < 21.5;21.5 ≤ β3 < 30;30 ≤ γ < 40。
认知测试:认知结果包括计算机化认知评估(PROTECT Cognitive Test System [PCTS]),辅以标准测试,包括MMSE、ADAS-Cog精选测试(理解、定向、口语能力、找词困难、单词回忆、延迟单词回忆)、数字符号替换测试变体(WAIS-IV编码)、字母流畅性(D-KEFS Verbal)和阿姆斯特丹工具性日常生活活动(A-iADL)量表。PCTS是一项在线完成的神经心理学评估电池。在本研究中,参与者完成了四个PCTS测试(简单反应时间、选择反应时间、数字警觉性、延迟图片识别),以评估注意力、准确性和情景记忆。对于每个参与者,计算每个认知域结果测量的几何平均值并用于统计分析。
STATISTICAL ANALYSIS
计算每个个体患者相对于基线的乘数或折叠变化,通过将测量值除以相应的基线值来校正生物变异(无变化=1)。相应的百分比变化计算如下:(乘数变化-1)*100%。主要统计分析使用Mann-Whitney检验比较活性治疗组和安慰剂组。补充性次要分析包括在活性治疗组内对选定结果进行Wilcoxon符号秩检验,以评估相对于基线的治疗 effects。此补充分析不应解释为治疗有效性的直接证据。与探索性试验方法一致,本文中 presented 的统计分析未对多重比较进行校正。p < 0.05设定为指示统计显著性的阈值。缺失数据使用最后已知数据点的前向插值处理——或使用“最后观察值结转”插值。
地形EEG分析:变量经过适当转换以近似正态分布(绝对功率变量和指数的对数转换;相对功率变量的log(x/(100-x))转换;频率变量无转换)。每个EEG目标变量的t检验结果显示为统计概率图(SPM)。根据自由度,阈值设定为p < 0.01、p < 0.05和p < 0.10。EEG功率分析:拟合线性混合模型以建模对数转换的折叠变化作为治疗组、电极和组X电极相互作用的函数,允许为每个电极估计单独的治疗效应。在每个模型中,包括对数转换的基线测量作为协变量,并包括随机参与者截距以调整参与者内测量的聚类。对于每个频率变量和电极组合,从拟合的混合模型估计安慰剂和治疗下的几何平均折叠变化,并将治疗效应量化为治疗对折叠变化的乘数效应。
使用R包npmv(实现了对不同尺度和分布的结果变量进行非参数多变量检验),进行多变量假设检验以比较安慰剂和活性治疗组在延迟图片识别评分、电极Cz处的绝对个体EEG功率和CSF P-tau181的基线变化。
RESULTS
参与者 disposition
参与者的处置如图所示。共有34名参与者接受筛选入组,15名参与者入选试验(1名在第1天中止治疗,因为试验因安全性原因终止)。14名参与者纳入安全性人群。两名参与者在第23天根据申办方要求中止治疗,因为在其他参与者中观察到丙氨酸氨基转移酶(ALT)水平升高,一名参与者从第21天至第23天接受了喹硫平治疗(一种非典型抗精神病药)。11名参与者按照方案完成研究,并纳入符合方案人群。试验队列的基线特征概述如表1所示。
耐受性和安全性
十名参与者经历了被认为与研究药物相关的AE(表2)。其中两名接受安慰剂,三名接受88 mg,三名接受350 mg,两名接受1400 mg REM127。向肝胆功能障碍系统器官类报告的AE在活性治疗参与者中观察到,而在任何安慰剂参与者中均未观察到。研究中发生一例SAE,发生在350 mg剂量组的一名参与者中。该SAE被认为与研究治疗相关,并报告为中毒性肝炎。肝胆功能障碍在六名参与者中报告,导致研究中止。最常观察到的AE是血清乳酸脱氢酶(LDH)水平升高、血清转氨酶水平和腰椎穿刺后综合征。所有1400 mg组(2/2)和350 mg组(2/2)的参与者(除第三名未完成治疗的参与者外)以及88 mg组5名参与者中的1名出现血清转氨酶升高,而安慰剂组无。肝胆功能障碍仅在接受REM127治疗的参与者中观察到。转氨酶升高通常开始于第四周——通常在研究药物最后一天或随访访视时注意到,峰值出现在研究中止后数天至数周。一例符合Hy定律标准,导致参与者住院,并报告为疑似意外严重不良反应(SUSAR)。因此,在研究第23天决定中止试验时,两名参与者(1名安慰剂和1名350 mg组)停用了研究药物。所有参与者的转氨酶升高均恢复正常水平。解决时间过程为峰值转氨酶值后数周至数月。在接受REM127治疗的参与者中,注意到总胆固醇降低(表S2)。在安慰剂或REM127组内未发现参与者生命体征(血压、心率、呼吸频率和体温)和12导联心电图的显著异常。
PK
REM127在所有剂量组中约在给药后2小时达到最大观察血浆浓度(tmax)。平均终末消除半衰期(t1/2)对于88、350和1400 mg/天组分别为320、438和396小时(图2A和表S3)。在测试剂量水平中观察到循环药物水平的剂量依赖性关系。
CNS中的REM127暴露在最后一次给药后3小时在第29天采集的CSF样本中测量。CSF中的REM127浓度呈剂量依赖性(图2B),并且对于88/350/1400 mg/天剂量水平,分别高于目标Septin 6的解离常数(Kd)8/44/118倍。未结合CSF-血浆分配系数(Kp, uu, brain)为1.4。
药效学终点分析
收集参与者在15天和28天后的数据用于研究潜在的药物相关药效学效应。在所有测试剂量下,CSF暴露与完全靶点占据一致(图2B)。因此,将三个剂量组的数据合并并作为一个活性治疗(verum)组进行分析。
探索性结果
CSF病理生理和神经递质生物标志物:发现verum与安慰剂之间对于CSF GFAP、P-tau181存在名义上统计学显著差异,但T-tau无(图3)。在verum组中,观察到T-tau和P-tau181浓度纵向降低名义上统计学显著,分别为-9%和-8%(图S1A)。其他测试的病理生理生物标志物在组间未显著变化。未观察到剂量依赖性效应(图S1B)。
对verum组CSF神经递质浓度的回顾性分析显示,多巴胺相对于安慰剂名义上统计学显著增加(图3)。与基线相比,verum组CSF多巴胺名义上统计学显著增加9%(图S1C)。效应无剂量依赖性,并且CSF中的GABA水平未显著变化(图S1C左图)。
EEG:确定IAF和theta/alpha TF(表S4)。观察到活性治疗组个体(i)EEG功率总体增加,特别是在中央电极(图4和图S2),最显著的是alpha1和beta/gamma频率。总iEEG功率以及beta2、beta3和gamma频率的增加与安慰剂相比名义上统计学显著(图4A,S2A)。在活性治疗组中相对于安慰剂,观察到相对i-alpha2功率的名义上统计学显著降低以及跨大多数电极的i-alpha1质心减慢(图S2A)。活性治疗组内的组内分析显示,相对于基线,iEEG总功率以及theta、alpha1和beta1-3频率在中央电极处名义上统计学显著增加(图S2B)。个体总功率和alpha1频带功率在REM127治疗的参与者中在第15天和第29天升高,相对于基线变化高达约50%(图4B)。
认知:活性治疗参与者在PROTECT记忆测试中名义上统计学显著更快地识别图片,并且在ADAS-Cog定向任务中比安慰剂有改善的评分(图5)。在verum组中,对于PROTECT图片识别和注意力测试,响应时间名义上统计学显著更快,分别为-26%和-19%,并且在编码测试(执行功能的一种测量)中表现相对基线改善+40%(图S3A)。
观察到的显著效应均无剂量依赖性(图S3B)。对于PROTECT注意力和准确性评分、MMSE、字母流畅性测试以及ADAS-Cog编码、单词回忆和延迟单词回忆任务,未发现显著的组间差异(图5)。
全局统计检验:进行多变量假设检验以比较安慰剂与活性治疗组在延迟图片识别评分、电极Cz处的绝对alpha1功率和CSF P-tau181的基线变化。药物安慰剂差异在该测量上显著支持活性治疗(p < 0.0001)。
生物标志物关联:对所有参与者的认知和CSF生物标志物结果进行关联分析(图6)。发现共享共同机制起源的因变量分析物的治疗效应(T-tau与P-tau181以及Aβ40与Aβ42)高度相关。图片识别的平均响应时间与病理标志物T-tau、P-tau181和Aβ40、神经炎症标志物GFAP以及突触标志物NPTX2的变化显著相关。发现T-tau和P-tau181变化与突触标志物NPTX2和NRGN的效应强烈相关。未发现记忆变化与sTREM2、NfL、NRGN和YKL40之间存在统计学显著关联。
突触病理生理面板:对于反映AD突触病理生理的CSF生物标志物,未发现组间统计学显著变化(图S4A)。在verum组中,观察到代表A4(一种非淀粉样变性APP加工产物)、嗜铬粒蛋白A(CMGA)和分泌粒蛋白2(SCG2)、calsyntenin 1(CSTN1)、VGF神经生长因子可诱导(VGF)和磷脂酰乙醇胺结合蛋白1(PEBP-1)的肽的名义上显著变化(图S4B)。量化的其他分析物未从基线显著变化。
DISCUSSION
我们进行了一项2a期、双盲、随机安慰剂对照临床试验,以评估REM127(一种新型Septin丝功能调节剂)在轻度至中度AD痴呆参与者中的安全性和探索性疗效。REM127治疗组中血清转氨酶升高所证明的肝不良反应迹象是最常报告的AE,并导致研究中止。所有接受研究药物 intended 治疗期的最高测试剂量(350和1400 mg)患者血浆ALT水平升高超过正常上限三倍,而在最低测试剂量(88 mg)下频率较低(1/5),表明肝效应的剂量依赖性。这些ALT升高在治疗期后恢复正常,表明这些效应是可逆的。ALT水平升高的确切机制尚不清楚。回顾性非临床研究表明,REM127通过独立于Septin调节的主动转运机制在肝细胞中积累(数据未显示),这可能 underlie 观察到的肝不良反应和观察到的相对较长的REM127血浆半衰期。非临床慢性毒理学研究和在健康志愿者中进行的7天1期研究未揭示与当前研究中观察到的相当的肝不良反应(数据未显示)。延迟发作(治疗3-4周)和这些效应的人类特异性表明一种毒性机制在较短持续时间研究或动物模型中不明显。旨在表征向人肝细胞转运机制的机制研究本可以提供信息以更好地预测和减轻潜在的肝脏 liability。
CSF T-tau和P-tau181水平在活性治疗后显著降低,表明AD病理的一个标志被REM127治疗修饰。Tau向细胞外环境的外排由神经元中的胞质Ca2+驱动,与AD患者CSF中Tau水平升高一致。CSF中T-tau和P-tau181水平降低与REM127的 proposed 靶点机制预期的胞质Ca2+水平向正常生理水平降低的药效学一致。其他测试的AD病理生理生物标志物,研究未提供足够效能,未显著变化。更大的组规模和/或更长的治疗持续时间可能更适合评估Septin调节药物对这些结果的影响。
活性治疗组CSF多巴胺水平显著增加,基于现有文献的参考数据具有有意义的效应大小,表明突触前多巴胺能末端释放多巴胺的功能改善。此外,测试的反映AD突触病理生理的CSF生物标志物子集在活性治疗组中相对于基线显著变化,证实了REM127对突触完整性/功能的快速影响。
EEG活动反映了空间排列的皮层神经元同步电活动的总和。不同频带的功率和同步反映了 underlying 认知和感觉功能的神经元回路之间的功能连接。Alpha频段是清醒EEG的一个关键特征,与皮层兴奋性相关,并与感知和记忆等过程相关。在AD中,观察到EEG活动减少,特别是在alpha1频段,这被认为与认知障碍相关。REM127治疗导致EEG功率增加,主要是alpha1频段,表明相应神经元的突触活动改善,可能与认知功能相关。EEG alpha1功率效应快速 onset(15天),并且基于可用文献的参考数据具有有意义的效应大小。这些数据表明在REM127治疗的参与者中至少部分逆转了疾病相关的大脑网络活动减少。进一步与临床前数据一致,定量EEG似乎是评估AD痴呆试验参与者中Septin调节效应的敏感、无创药效学生物标志物。
REM127对反映突触完整性和功能的结果的影响与认知测试中更好的表现相对应,表明REM127治疗导致症状 benefit。
总的来说,这项小型且中断研究的数据表明,在AD参与者中使用Sept6/7分子胶靶向Septin细胞骨架可在28天内恢复突触活动并增强认知。这一结论基于四个独立结果:EEG、CSF多巴胺水平、CSF中的突触标志物和认知表现支持活性治疗。进一步支持由使用三个结果的多变量测试提供:延迟图片识别评分、电极Cz的绝对个体alpha1功率和CSF P-tau181——证明REM127效应的稳健结果。
除了症状 benefit 的结果外,反映核心AD病理的标志物CSF浓度也被REM127减轻,表明对AD典型特征的可能影响。A4肽(图S4)的减少,一种非淀粉样变性APP衍生肽,表明APP加工降低,与对Ca2+稳态的影响一致。这些结果证实了非临床疗效数据,表明REM127降低了Tau和Aβ病理,并拯救了 challenged 病理Tau或Aβ的神经元细胞的存活。
这项研究的一个明显限制是由于研究中止而导致的相对较小的组规模。并非verum组中的所有结果都是方向性积极的,并且需要更大样本量的额外试验来理解Septin 6/7调节药物 characteristic 的结果 repertoire。允许初步探索治疗效应的观察优势包括:(1)所有关键结果由非临床体内数据指导;(2)所有参与者均有生物学确认的AD;(3)独立结果(病理、EEG、CSF多巴胺、CSF突触标志物和认知)的方向性一致;(4)不同结果相对于基线的变化效应大小(a)在方案中预期且(b)在参与者间显著关联,与共同 underlying 机制一致;(5)使用独立预期结果的全局统计检验揭示了在零假设(无药物效应)下不太可能观察到的 consistent 药物治疗效应。
总之,本研究的主要终点对于REM127未达到,主要归因于与肝不良反应相关的不利安全性特征。在所有测试剂量下,口服REM127导致脑暴露与饱和靶点占据一致。探索性终点分析表明,在生物学确认的轻度至中度AD参与者中,支持活性治疗的潜在症状和疾病修饰效应。这些药效学效应是剂量无关的,与所有REM127治疗组中的完全靶点占据一致。然而,肝不良反应,与所有预期的靶点疗效结果不同,尽管CSF中的药物水平表明完全靶点占据,却是剂量依赖性的,表明一种脱靶机制。评估具有改进安全性特征的优化Septin调节剂以探究Septin调节在AD中的治疗效果是必要的。
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