在神经系统科学和中枢神经系统(CNS)药物研发领域,
血脑屏障(BBB)
长期以来被视为难以逾越的“天堑”。大约98%的小分子药物和几乎100%的大分子生物制药(如单克隆抗体、重组蛋白和核酸药物)都因为血脑屏障的阻挡,无法有效进入脑实质发挥治疗作用。这直接导致了诸如阿尔茨海默病(AD)、肌萎缩侧索硬化症(ALS,俗称渐冻症)等重大神经退行性疾病的药物研发面临着极高的失败率。
然而,这一困境正在被一种被称为
“脑穿梭(Brain Shuttle)”
的转运体技术逐步破解。通过模拟或利用脑毛细血管内皮细胞表面的特定受体,脑穿梭技术能够像“特洛伊木马”一样,将无法通过血脑屏障的药物“偷渡”进大脑。
在
今年7月于伦敦举办的阿尔茨海默病协会国际会议(AAIC)
上,脑穿梭技术成为了最引人瞩目的明星课题之一。多项令人振奋的临床前与临床最新数据在此次大会上集中发布。更令人欣喜的是,
中国制药企业及科研团队在这一前沿赛道上展现出了惊人的爆发力与极高的转化效率
,多项中国自主研发的脑穿梭技术平台和候选药物首次在国际舞台亮相,预示着该领域正在迎来一场由中国速度和国际创新共同驱动的“黄金期”。
一、 国际脑穿梭技术最新进展与阿尔茨海默病研发新趋势
随着阿尔茨海默病靶向治疗(如针对β-淀粉样蛋白斑块和磷酸化蛋白)的突破,
业界研发正在呈现大分子生物制药及核酸疗法(如小干扰RNA和反义寡核苷酸)多管齐下的趋势
。然而,如何将这些庞大的分子安全、高效地输送至脑实质,成为了决定疗效上限的关键。因此,开发高效、靶向的脑穿梭平台已经成为国际制药巨头争相布局的制高点。
在国际最前沿进展中,以下几个项目在此次AAIC上备受关注:
Trontinemab(罗氏)
:作为目前临床进展最快的阿尔茨海默病脑穿梭候选药物,它由
抗β-淀粉样蛋白抗体Gantenerumab与转铁蛋白受体(TfR)特异性抗体片段融合而成
。该设计极大增强了其在毛细血管中跨越血脑屏障的能力,目前正在开展
两项针对早期阿尔茨海默病的III期临床试验
,并即将启动一项二级预防试验。
Tividenofusp(商品名:Avlayah,Denali公司)
:这是
全球首款获得监管机构批准(2026年4月获加速批准)的转铁蛋白受体(TfR)脑穿梭药物
,用于治疗亨特综合征(一种罕见的溶酶体贮积症)。这一历史性突破彻底验证了受体介导跨细胞转运在人体内的可行性和安全性。此外,Denali在此次大会上宣布其针对淀粉样蛋白的脑穿梭抗体
DNL921
已在英国和欧洲提交I/Ib期临床申请。此外,Denali旗下
旨在将靶向Tau蛋白的反义寡核苷酸递送入脑的脑穿梭核酸药物DNL628,目前其Ib期临床试验也正在进行中
BrainTransporter技术(瑞典BioArctic公司)
:礼来、诺华、百时美施贵宝等巨头已分别向该公司支付了3000万至1亿美元的前期付款。该技术独特的优势在于,
穿梭体结合转铁蛋白受体(TfR)的位点紧邻细胞膜,能有效避开外周血液中Fc受体的结合
,从而避免了对网织红细胞等外周细胞的非靶向副作用,提升了安全耐受性。
纳米支架脑穿梭(韩国SHIFTBIO公司)
:在此次大会上首次公开了其利用纳米颗粒作为支架,搭载TfR及其他血脑屏障门户结合剂,成功将
BACE1
小干扰RNA送入AD模型小鼠脑内,实现了显著的基因沉默和斑块清除。
二、 定制化脑穿梭:机制优化与多靶点探索
脑穿梭技术正在经历从单一的转铁蛋白受体(TfR)开发,向
针对不同药物载荷进行“量身定制”的机制优化阶段
跨越。如何避免穿梭体被外周细胞截留,以及如何针对核酸药物的物理化学性质进行改造,是当下的研究热点。
1. 攻克核酸药物(ASO和siRNA)的跨屏障瓶颈
反义寡核苷酸(ASO)由于具有多阴离子和疏水性的特征,这导致它们在与标准的TfR脑穿梭体偶联时,会干扰穿梭体与TfR的相互作用,阻碍其通过内皮细胞的跨细胞转运。 为了解决这一问题,罗氏制药的科学家 Tatjana Sela 团队构建了
低TfR亲和力、高CD98重链(CD98hc,又称SLC3A2)亲和力的双特异性脑穿梭体
。CD98hc是脑血管内皮细胞上高度表达的糖蛋白。体外转运实验表明,这种
双特异性配对穿梭体在递送ASO时的血脑屏障跨越效率,比单特异性TfR穿梭体高出530倍
。 同时,哈佛大学Wyss研究所的研究显示,
高亲和力的TfR穿梭体在将小干扰RNA和ASO送入脑实质并深入神经元细胞内部、实现靶向基因敲低方面,表现最为优异
。
2. 为特定抗体药物量身定制“细胞外蓄水池”
密歇根大学的 Colin Greineder 与 Peter Tessier 团队针对
酪氨酸激酶受体B(TrkB)激活型保护性抗体
,对比了TfR和CD98hc作为穿梭门户的差异。 研究表明,由于TfR在脑实质细胞表面广泛表达,且极易触发内吞,TfR脑穿梭抗体在跨越血管内皮后,会被实质细胞迅速“虹吸”并降解,无法有效激活TrkB。 相反,
CD98hc在结合抗体后并不会触发细胞内吞,而是让抗体滞留在脑内皮细胞和星形胶质细胞朝向脑实质的表面
。这种结合起到了
“细胞外蓄水池”
的作用,抗体在此缓慢解离并持续激活附近的TrkB受体。实验显示,
CD98hc/TrkB偶联物在小鼠脑内激发起显著且持久的TrkB信号传导及保护性神经肽VGF的产生
,在脑损伤模型中展现出极佳的神经保护活性。
3. 绕道外周神经末梢的“逆行转运技术”
日本Jiksak生物工程公司在此次大会上展示了一种针对运动神经元疾病(如渐冻症)的全新脑穿梭技术——
神经元药物递送系统(NDDS)
。 该方法巧妙利用了运动神经元与骨骼肌相连的神经肌肉接头。这些接头的突触小泡上表达有
突触结合蛋白-2(SYT2)
。研究人员开发了一种
抗SYT2抗体转运体,并将其与针对SOD1基因的小干扰RNA偶联
。 动物实验显示,静脉注射后24小时内,该制剂即在脊髓神经肌肉接头富集;72小时内,
通过轴突逆行运输,制剂跨突触抵达脊髓腹侧角和脑干的运动神经元胞体
。该系统成功
敲低了病变小鼠脊髓中超过50%的下运动神经元的SOD1表达
,显著保留了动物的体重和运动协调能力。
三、 中国创新药企在脑穿梭赛道实现突破
目前中国已有数十家生物技术公司处于脑穿梭技术的临床前和早期临床开发阶段
。由于中国在
非人灵长类动物(NHP)的临床前验证、庞大且临床特征明确的试验队列,以及早期研究者发起的临床试验(IIT)绿色监管通道
等方面拥有得天独厚的优势,中国企业能够“极快地”完成从药物设计到人体临床验证的闭环。
在本次AAIC上,至少有四家与中国制药企业相关的突破性脑穿梭研究成果进行了学术汇报,引起了国际同行的强烈关注:
中国相关药企
核心技术平台/候选药物
靶点机制与载荷类型
关键学术成果与试验数据
长春金赛药业
(Changchun GeneScience)
自主研发的核酸偶联平台
抗TfR抗体 + 针对APP的siRNA
(抗体-核酸偶联物,AOC)
成功在小鼠和非人灵长类动物中
穿透血脑屏障,实现了脑内APP基因的显著敲低
。该药目前
已接近开展首次人体临床研究(FIH)
。
成都康弘药业
(Chengdu Kanghong)
KHN923
TfR/Aβ双特异性单抗
(TfR可变区重链融合至仑卡奈单抗)
在AD小鼠模型中,
KHN923入脑效率比罗氏的trontinemab高出10倍
,且表现出
更优异的淀粉样蛋白斑块清除效果
。目前
已顺利完成非人灵长类灵长类动物研究
。
苏州纽迈生物
(NeoMab Biotech)
CD98hc靶向脑穿梭平台
基于CD98hc的通用脑转运平台
该平台成功实现了
多种不同类型治疗载荷(包括大分子酶、ASO、siRNA及多肽药物)的跨血脑屏障递送
,平台通用性获得了全面验证。
齐鲁制药
(Qilu Pharm.)(与Sound Biologic合作)
PSB229
TfR单抗 + 针对焦谷氨酸修饰Aβ抗体
针对多奈单抗同类靶点。在猴体实验中,
PSB229的脑穿透能力超越trontinemab
,且在小鼠模型中表现出更强的斑块清除活性。最关键的是,该药物支持
皮下注射
,极大地优化了临床依从性。
中国这些在研管线的设计不仅紧跟国际最前沿(如AOC偶联和双特异性抗体设计),更在
脑穿透效率(如KHN923的10倍提升)和给药便捷性(如PSB229的皮下注射)
上进行了实质性的迭代与突破。
四、 总结与展望
脑穿梭技术正在经历从“概念验证”向“精准定制”与“多靶点协同”发展的深刻变革。行业正逐步告别单一的转铁蛋白受体(TfR)局限,向CD98重链(CD98hc)、突触结合蛋白-2(SYT2)等更为丰富的血脑屏障门户和逆行转运机制拓展。
在这一波国际研发大潮中,
中国药企凭借强大的研发执行力、极高的临床前验证效率以及独特的临床及实验动物资源,正在从“快速跟随者”成长为推动脑穿梭技术走向临床转化不可或缺的中坚力量
。随着未来更多定制化脑转运体进入临床阶段,困扰人类数十年的中枢神经系统给药难题将迎来历史性转折,这也将为全球数千万阿尔茨海默病及各类神经退行性疾病患者点燃新的生命希望。
参考文献:
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, London, 2026.
Norihiro Yumoto, et al. (Jiksak Bioengineering)
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, London, 2026.
Sound Biologic & Qilu Pharmaceutical.
Preclinical profile of PSB229, a subcutaneous TfR-shuttled anti-pyroglutamate-Aβ antibody.
Poster presented at AAIC
, London, 2026.
Shugart J.
Brain Shuttles: A Coming Boom?
AlzForum
, 2026, Aug 5.
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关键词:
#脑穿梭技术 #血脑屏障 #阿尔茨海默病 #转铁蛋白受体 #中国生物制药 #AAIC