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阿尔兹海默病致病机制再遭质疑,高引用论文造假影响有限

2024-06-18 11:07:13      点击:519

·“Aβ有两种一般形式,兹海致病再遭质疑1型的默病一种特殊形式(即Aβ* 56)会损害小鼠的记忆功能,2型是机制假影在淀粉样蛋白斑块中发现的。药物开发主要针对后一种形式,高引目前还没有针对1型Aβ的用论临床试验。因此,文造Aβ*56对AD机制及药物开发等领域影响不大。响有限”

当地时间2022年7月21日,兹海致病再遭质疑《科学》(Science)杂志报道称,默病经过6个月的机制假影调查,发现一篇具有里程碑意义的高引阿尔兹海默病(Alzheimer's disease,AD)研究论文疑似存在图像篡改。用论一些科学家认为该论文误导阿尔兹海默病研究16年,文造一时舆论哗然。响有限近日,兹海致病再遭质疑《科学》杂志再次报道称,前述论文通讯作者、美国明尼苏达大学神经科学家凯伦·阿什(Karen H.Ashe)教授承认论文中存在图像篡改并计划撤回这篇论文。据Retraction Watch数据,该研究目前已被引用近2500次,将成为有史以来被引用次数最多的撤稿论文。

这篇论文表明,一种名为Aβ*56的β淀粉样蛋白(Aβ)可能导致阿尔兹海默病。该论文曾被认为支持了在阿尔兹海默病发病机制领域占据主导地位但仍备受争议的“Aβ级联瀑布假说”。在该论文被指造假后,舆论一度质疑Aβ级联瀑布假说的可靠性。

“很多人可能认为关于阿尔兹海默病多年以来一个重要的致病假说被彻底推翻,但实际上并不是这样。”复旦大学附属华山医院神经内科郁金泰教授在2022年8月接受澎湃科技采访时说,“即使该文作者操控图片的行为等得到证实,对Aβ可溶性聚集体(又名低聚物)研究的影响要比给该领域带来声誉不佳的影响要小得多。换言之,如果没有Aβ* 56这项研究的结果,这个领域的发展也不会有太大改变。”(详见澎湃科技报道:《郁金泰:阿尔茨海默病重要的致病假说被彻底推翻?并不是这样》)

造假事件始末

在前述争议性论文中,研究人员使用经基因改造而表达β-淀粉样蛋白(Aβ)前体蛋白(APP)变体的小鼠,这些小鼠发展出阿尔兹海默病病理学特征,包括淀粉样斑块、营养不良神经突起(Dystrophic neurites)和炎症变化。在这些小鼠中,研究人员鉴定出Aβ*56的存在,并证明该蛋白与阿尔兹海默的发展相关,这些蛋白随着认知能力的下降而增加。此外,研究人员报告,直接在健康的大鼠体内注射Aβ*56会导致记忆缺陷。

该论文于2006年3月16日发表在《自然》(Nature)杂志,通讯作者是美国明尼苏达大学医学院(University of Minnesota Medical School,UMN)的凯伦·阿什教授和约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins University)心理与脑科学系的米歇拉·加拉格尔(Michela Gallagher)教授,第一作者是明尼苏达大学医学院教授西尔万·莱斯内(Sylvain Lesné)。《自然》杂志于2022年7月14日注明,已经注意到对文中某些数字的担忧,正在调查这些问题,建议读者谨慎使用报告结果。

2000年初,科学家们已经发现“有毒低聚物”(溶解在某些体液中的Aβ亚型)是阿尔兹海默病的罪魁祸首,它们可能比不溶性斑块更具致病性,但没有人成功证明已知寡聚物中的任何一种直接导致认知能力下降。

Aβ*56是一种以前未知的寡聚物。阿什在她的网站上说,Aβ*56是“阿尔兹海默病研究中在脑组织中发现的第一种会导致记忆力受损的物质”。

论文发表后不到2周,阿什就获得了著名的波塔姆金奖(Potamkin Prize),部分原因就是发现了Aβ*56。莱斯内则在2020年成为UMN神经科学研究生项目负责人,并成功获得美国国立卫生研究院(NIH)的R01资助。从那时起到2021年,NIH对标记为“淀粉样蛋白、寡聚物和阿尔兹海默病”的研究的年度支持从接近0增加到2.87亿美元。

2013年诺贝尔奖生理学或医学奖获得者、美国斯坦福大学(Stanford University)神经科学家Thomas Südhof 教授说,这篇论文为面临越来越多质疑的Aβ级联瀑布假说和有毒低聚物假说提供了“重要的推动力”。

2022年7月,《科学》杂志发表一篇题为《田野上的污点?一名神经科学图像侦探在数十篇有关阿尔兹海默病的文章中发现伪造迹象,威胁该疾病的主流理论》的调查报道,称美国范德比尔特大学(Vanderbilt University)的神经科学家兼医生马修·施拉格(Matthew Schrag)在数十篇期刊文章中发现明显被修改或重复的图像,其中包括莱斯内等人在《自然》发表的关于Aβ*56的研究。

《科学》杂志邀请的一位独立图像分析师和几位顶级阿尔兹海默病研究人员审查了施拉格的大部分发现,同意施拉格的总体结论。分子生物学家、著名法医图像顾问伊丽莎白·比克 (Elisabeth Bik)表示,作者“似乎是将不同实验的照片拼凑在一起,从而得出了这些图表。获得的实验结果可能不是预期结果,数据可能已被更改,以更好地符合假设。”

在这篇被誉为开创性研究的论文发表后的16年里,莱斯内和阿什分别或联合发表了许多关于他们的寡聚物的文章,然而,只有少数其他小组报告检测到Aβ * 56。

2022年,《科学》杂志就疑似图像篡改的发现采访莱斯内和阿什时,双方均拒绝置评。不过阿什回应,她仍然对Aβ * 56充满信心,并正在研究Aβ寡聚体的结构,已取得令人鼓舞的初步研究结果。

近日,阿什在期刊讨论网站PubPeer上撰文回应:“虽然直到两年前我都对论文中的图像篡改一无所知,但Lesné等人在2006年发表的论文中所制作的部分图像确实涉嫌篡改,我作为通讯作者对此负有最终责任。”

阿什仍然坚持,这些图像篡改并没有改变实验结论,“我仍然相信Aβ * 56可能在阿尔兹海默病中发挥重要作用,靶向去除它可能会带来显著的临床益处。”她在PubPeer上写道。莱斯内仍未回应《科学》的采访请求。

Aβ*56≠淀粉样蛋白级联瀑布假说

科学界至今仍未找到阿尔兹海默病的确切成因,关于其发病机制的假说包括淀粉样蛋白(Aβ)级联瀑布假说、Tau蛋白异常磷酸化假说、胆碱能假说等。其中,Aβ级联假说占据主导地位,也是制药界最主流的路径。

1906年,德国病理学家阿洛伊斯·阿尔兹海默(Alois Alzheimer)在将斑块和其他蛋白质沉积物与阿尔兹海默病联系起来。1984年,Aβ被确定为斑块的主要成分。1991年,研究人员将从家族性阿尔兹海默病患者中检测到β淀粉样前体蛋白(APP)基因突变。1992年,John Hardy等在《科学》杂志提出淀粉样蛋白级联瀑布假说。

该假说认为,在正常生理条件下,Aβ的生成与清除处于一个动态平衡的过程,但在病理情况下,Aβ生成增多或者清除减少,导致平衡被打破。Aβ过度沉积在脑内从而引起了一系列的病理过程,这些病理过程反过来又使Aβ增多,形成了级联式的放大效应。

科学家们发现,Aβ的积累会在神经元中引发一连串的损伤和功能障碍,导致阿尔兹海默病,阻止淀粉样蛋白沉积是合理的治疗策略。但是随后针对淀粉样蛋白的临床试验几乎没有带来一丝希望。

2006年正是阿尔兹海默病发现的100周年。在怀疑的声音越来越大之时,Aβ*56的发现强有力地支持了Aβ级联瀑布假说。

郁金泰此前在接受澎湃科技采访时解释莱斯内等人论文的背景:“Aβ可以作为单体(单个肽单元)、二聚体、三聚体、寡聚物、原纤和淀粉样蛋白斑块等多种形式存在。自1998年Lambert等发现Aβ可溶性寡聚物的自发形成以来,Aβ寡聚物的毒性研究就成为AD领域的重要方向。但究竟是何种Aβ寡聚形态导致认知能力下降仍不明确。Sylvain Lesné与Karen H. Ashe等人着眼于找出在AD临床前阶段与认知减退时间点发生同步改变的一种特定Aβ可溶性寡聚物,从而为AD治疗干预靶点提供新的证据。”

郁金泰认为,对Aβ* 56的质疑并不会影响支持可溶性寡聚物在AD中作用的证据。Aβ* 56不会对低聚物毒性领域有长期影响,它对该方向的影响远小于大家所认为的。“该工作只是众多论文中的一项。除Lesné团队外,既往多位研究人员发现Aβ二聚体、三聚体、环形前原纤维和胞内Aβ寡聚物等存在神经毒性。针对Aβ寡聚物的研究,目前可以肯定不同形态的可溶性Aβ寡聚物被证明与AD的发病高度相关,也是AD的关键致病机制之一。”

Aβ* 56是Aβ的一种亚型,其遭到质疑并不意味着Aβ级联瀑布假说被完全颠覆。郁金泰说,Aβ有两种一般形式,1型的一种特殊形式(即Aβ* 56)会损害小鼠的记忆功能,2型是在淀粉样蛋白斑块中发现的。药物开发主要针对后一种形式,目前还没有针对1型Aβ的临床试验。因此,Aβ*56对AD机制及药物开发等领域影响不大。

目前,Aβ是阿尔兹海默病药物研发的主要靶点,但上市的药物屈指可数。2023年7月6日,美国食品药品监督管理局(FDA)宣布完全批准日本卫材药业(Eisai)和美国渤健公司(BIIB.US)联合开发的阿尔兹海默病新药Leqembi(Lecanemab,仑卡奈单抗)上市,该药于2024年1月9日在中国获批上市。支持Lecanemab上市的III期临床试验数据显示,接受Lecanemab治疗18个月,患者的认知和记忆功能下降的速度减慢27%。

2023年7月18日,跨国药企礼来(LLY.US)公布阿尔兹海默病新药Donanemab的3期临床试验数据,在75岁以下的试验参与者中,Donenamab使iADRS(阿尔兹海默病综合评分量表)的下降速度减缓48%,CDR-SB(临床痴呆评定量表)的下降减缓45%。在75岁或以上的受试者中,Donanemab使iADRS的下降减缓了25%,CDR-SB的下降减缓了29%。

这两款新药都是针对Aβ的药物,但都不是针对Aβ* 56的药物。业内认为,这两种新药III期临床试验的成功部分支持了Aβ级联瀑布假说,但对Aβ级联瀑布假说的质疑并未消散。

参考资料:

1.https://www.nature.com/articles/nature04533

2.https://www.science.org/content/article/potential-fabrication-research-images-threatens-key-theory-alzheimers-disease

3.https://www.science.org/content/article/researchers-plan-retract-landmark-alzheimers-paper-containing-doctored-images

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