一、阿尔茨海默病为重大慢病,相关诊疗市场前景广阔
(一)隐袭渐进型退行性疾病,发病机制尚不明确
阿尔茨海默病(AD)为临床最常见神经认知障碍,严重影响患者生活质量及预期寿命。阿尔茨海 默病往往起病较为隐匿,并具有渐进不可逆性,老年群体普遍患病率高且无法治愈。该病病症主要表 现为记忆丧失和进行性神经认知功能障碍,使得智能下降、性格行为模式改变,进而自理能力减退, 日常生活严重受到严重影响,重度阿尔茨海默病患者常合并营养不良、肺部及泌尿系统感染、压疮等 并发症,甚至全身性衰竭,显著影响患者预期寿命。 在主要痴呆症分型中,阿尔茨海默病(AD)为主要变性病性痴呆(占比 50%-70%),血管性痴呆 (VD)为主要非变性病性痴呆(占比 15%-20%)。从疾病特征差异来看,阿尔茨海默病一般多见于女 性,病程持续进行,自觉症状较少且伴随全面性痴呆、人格崩溃、精神行为异常,CR/MRI 下可见脑萎 缩,PET/SPECT 可见颞、顶叶对称性血流低下。
我国阿尔茨海默病患者数量庞大,长期护理及合并症治疗引起较重社会负担。2022 年我国 60 岁 以上人口超 2.8 亿,该群体认知障碍患病率约为 6.04%,其中阿尔茨海默病占比约 60-80%,对应患者 人数 1,000-1,400 万人,并随着人口老龄化加深呈逐年增长态势,目前老年痴呆症已成为继心脑血管疾 病、恶性肿瘤之后的严重威胁人类生命健康的第三大因素,预计至 2050 年 60 岁以上患病人群将超 3,000 万人,达到现有规模的两倍。据宣武医院贾建平医生等于 2017 年发表的论文,其测算到 2015 年 我国每位阿尔茨海默病患者年均需消耗 12.25 万元人民币费用,按照当时 875 万名 AD 患者,对应当年 该病患者所需社会经济总成本就已达 1 万亿元人民币以上,预计 2050 年或将达 11 万亿元人民币以上。
发病机制尚不明确,Aβ异常沉积及 Tau 过度磷酸化认可度较高。阿尔茨海默病的典型病理改变为: 广泛的神经元丢失导致脑组织萎缩,tau 蛋白过度磷酸化导致的新皮层和海马体神经元中神经纤维缠结 (NFT),脑内有大量的β-淀粉样蛋白(Aβ)的沉积形成老年斑(SP)。由于神经元的变形、凋亡直至死 亡是一个极其复杂的过程,包含许多种因素相互影响,阿尔茨海默症具体发病机制尚无定论,目前学界存 在的机制学说包括 Aβ异常沉积、Tau 蛋白过度磷酸化、胆碱能损伤、氧化应激、炎性反应、胰岛素信号 传导通路障碍、基因异常和环境因素等。
目前关于阿尔茨海默病患病机制的主要学说包括: (1)β-淀粉样蛋白(Aβ)异常沉积学说:Aβ为包括 Aβ单体/Aβ寡聚体/Aβ纤维在内的淀粉样 蛋白,为机体正常代谢产物,由淀粉样前体蛋白(APP)水解而来,正常情况下其产生和降解处于动态平 衡。但β-分泌酶和γ-分泌酶对淀粉样前体蛋白(APP)的异常处理使得 Aβ40 和 Aβ42 单体形成,并 进一步寡聚、聚集形成阻塞离子通道的斑块,破坏钙稳态,导致线粒体氧化应激增强,能量代谢减弱, 从而导致神经元恶化,最终导致其细胞死亡。故基于该学说的 Aβ靶点治疗机制主要是:①减少生成; ②防止聚集;③加速清除。相应治疗药物有 Aβ单体聚集抑制剂、Aβ无毒或低毒聚合物转化剂及毒性 Aβ寡聚体的解离或清除分子等。
(2)Tau 蛋白过度磷酸化学说:Tau 蛋白管相关蛋白组分之一,可在微管间形成横桥,维持并加 强微管稳定性,诱导微管成束。微管相关蛋白和微管蛋白共同构成微管。微管、微丝和中间丝组成细 胞骨架,细胞骨架主要功能是对细胞机械支撑并参与轴浆运输。磷酸 Tau 蛋白过度沉积是 AD 患者脑 内 NFTs 关键因素,Tau 蛋白进化反映 NFTs 形态,如缠结前期,磷酸化 Tau 蛋白聚集在体树突内,无 配对的螺旋丝状体(PHF)形成;成熟 NFTs,Tau 蛋白在胞核向胞体周围移动时呈纤维状聚集;胞外缠结, 大量丝状 Tau 蛋白对蛋白水解有部分抵抗,导致神经元丧失。故基于该学说的 Tau 蛋白靶点治疗机制 主要是:①稳定微管;②防止聚集;③加速清除。具体治疗方法有免疫疗法、神经保护剂、Tau 蛋白 聚集抑制剂、微管稳定剂等。
(3)基因突变学说:据学界研究统计,遗传倾向 AD 患者约占 15%,1 号、14 号、19 号及 21 号 染色体与 AD 发病密切相关,主要基因突变包括:①β淀粉样前体蛋白(APP)基因突变;②早老蛋白 (PS)基因突变,通过 c 末端蛋白水解酶影响作用于 APP 水解过程,使 Aβ增加;③载脂蛋白 E(apoE)基因突变,其中 apoE4 等位基因是公认的迟发型 AD 危险因素之一,其促脂质转运和脂质微粒摄取作 用微弱,却能增加 A13 沉积和 tau 蛋白磷酸化;④tau 蛋白基因突变,tau 蛋白异常修饰—过度糖基化、 磷酸化和泛素化。
(4)胆碱能损伤学说:中枢神经胆碱能递质是保证学习和记忆正常进行的必要条件。乙酰胆碱是 由胆碱和乙酰辅酶 A 在胆碱乙酰转移酶催化作用下合成的神经递质,与其受体结合传递神经冲动后, 被乙酰胆碱酯酶水解成胆碱和乙酸,其含量随着年龄增长而下降,正常老年人较青年时下降 30%,老 年痴呆患者下降更为严重,可达 70%~80%。Aβ沉积会增加乙酰胆碱酯酶,患者大脑中神经纤维缠 结和老年斑内乙酰胆碱酯酶活性显著升高,造成乙酰胆碱神经递质异常,乙酰胭碱减少致神经生长因 子释放减少,进一步导致 Aβ沉积和神经纤维缠结形成,进而形成恶性循环。因此基于该学说的主要 治疗思路是抑制乙酰胆碱酯酶活性,来缓解 AD 症状。
(二)发病病程通常较长,早期干预为有效防治手段
阿尔茨海默病病程较长(数年至数十年),病理生理进程主要可分为三个阶段。阿尔茨海默病的发 生往往是一个连续过程,主要表现为认知功能下降、精神症状和行为障碍、日常生活能力的逐渐下降, 历经轻度认知障碍前期(preMCI)/前临床期(preclinical-AD)、轻度认知障碍期(MCI)、痴呆期(AD), 对应持续期间一般为 1~3 年、2~10 年、8~12 年。
轻度认知障碍前期(preMCI)/前临床期(preclinical-AD):认知尚未损害或极轻微临床症 状,但已存在 AD 脑病理改变,并可能出现痴呆的高危人群。该阶段早期症状常被误认为 “变老”或“压力”,主要表现包括:①健忘:对近事遗忘突出;②判断力下降:难以分析 事件、思考/判断/处理复杂问题;③漫不经心:不能独立进行购物、经济事务等,社交困难; ④较难接受新事物:熟悉过去日常工作,但对新事物茫然难解,并偶发情感淡漠/激惹/多 疑;⑤时间定向障碍:对所处地理位置定向困难,复杂结构视空间能力差;⑥寡言:言语 词汇少,命名困难。
轻度认知障碍期(MCI):广义概念 MCI 人群中通过生物标志物证实有 AD 脑病理改变的 狭义人群。该阶段主要表现为:①远近记忆严重受损:简单结构视空间能力下降,时间、 地点定向障碍;②分辨能力显著缺失:在处理问题、辨别事物相似点和差异点方面有严重 损害;③自理能力下降:无法独立室外活动,在穿衣、个人卫生及保持个人仪表方面需帮 助;④思维受损:数学运算能力明显降低;⑤神经症状:失语、失用、失认;⑥急躁不安: 常走动不停,或出现尿失禁症状。
痴呆期(AD):病理特征显著(神经元纤维缠结和淀粉样斑块+神经元丢失和突触丧失+炎 症反应+脑萎缩)。该阶段为阿尔茨海默病最严重阶段,主要表现为:①无法自理:需完全 依赖照护者,大小便失禁;②记忆丧失:几乎完全丧失所有记忆;③机能老化:呈现缄默、 肢体僵直,查体可见锥体束征阳性;④行为退化:有强握、摸索和吸吮等原始反射;⑤逐 步凋亡:最终昏迷,一般死于感染等并发症。
痴呆期(AD)往往难以逆转,早期干预必要性及有效性凸显。处于重度病情阶段的患者身体机能 已逐步退化,认知功能受损严重,病理生理多不可逆,对此阶段的任何积极治疗都已收效甚微,故近年 国内外学界逐渐认识到基础及临床研究窗口前移的重要性和必要性。阿尔茨海默病发病病程不同阶段 的临床干预效果不同,早期筛查并干预是预防、延缓甚至扭转病程向 AD 期转化的关键,可显著提高 患者生存质量。对于处于早期阶段的轻度患者,可进行药物治疗和认知训练帮助延缓病情进展,有望减缓认知功能下降速度;对于中期阶段的中度患者,临床干预主要是通过药物治、行为管理、心理支 持、日常生活技能训练等手段来减轻病症并提高生活质量;对于处于晚期的重度患者,临床干预的作 用仅体现在通过照护和支持来帮助患者保持身体舒适,减少并发症,同时为家人提供情感支持和指导。
MCI 期与 AD 病理特征相似,为临床发现及干预关键时期。MCI 期为正常老龄化和痴呆之间的过 渡状态,并有向 AD 发展的趋势,处于该时期患者即使β样淀粉蛋白密度正常,神经原纤维缠结密度 也通常大于正常衰老人群,且细胞外低聚 tau 蛋白可抑制记忆形成和突触功能,并将异常病理状态感 染到邻近神经元。此外,患者皮层萎缩(尤其额叶和颞上沟后部脑沟裂增宽),颞中回中海马和梭状回, 及楔前叶和后扣带回皮质间有效联系降低,白质完整性遭到破坏,也是产生记忆障碍的原因。Aβ在脑 脊液中水平在诊断 AD 中特异性 90%,敏感度 85%,其含量水平可在一定程度上作为轻度认知功能障 碍进展为 AD 的长期检测指标。MRI 影像可发现患者海马体和内嗅皮质体积减少处于 AD 和正常老化 之间,且减少速度高于正常老化人群,海马、杏仁核、颞叶、额叶灰质体积减少横贯由 MCI 向 AD 转 归的整个病程。
目前已有 MCI 期相关治疗药物获 FDA 批准。临床干预方面,此前胆碱酯酶抑制剂、脑保护剂(如 抗氧化剂和ω-3 脂肪酸)等常用作增强脑功能和脑保护的药物,但尚未有可靠证据证明这些药物有效。 直至 2021 年 6 月 7 日,FDA 批准首个阻止阿尔茨海默病疾病进展药物【卫材(Eisai)和渤健(Biogen) 合作开发的单抗药物 aducanumab(商品名 Aduhelm)】,可有助于清除 MCI 期患者脑中β-淀粉样蛋白; 2023 年 1 月 Lecanemab【卫材(Eisai)/渤健(Biogen)联合开发的人源化单克隆免疫球蛋白 G1 抗体仑 卡奈单抗(商品名 Leqembi)】在美国获批用于阿尔茨海默病,2023 年 10 月在海南博鳌乐城获批。其 2022 年 12 月在中国申报上市,2023 年 2 月被 CDE 纳入优先审评,为首款靶向β淀粉样蛋白,用于轻 度认知障碍或轻度痴呆阶段患者。
二、海外新药获批,带来阿尔茨海默症治疗新契机
(一)Lecanemab 有望年内国内获批,皮下注射市场需求扩容
Lecanemab(仑卡奈单抗,商品名:乐意保/Leqembi)是药企渤健(Biogen)和日本制药巨头卫材(Eisai)联 合开发的靶向β-淀粉样蛋白(Aβ)的用于治疗早期阿尔茨海默病的新药,该药物适用于患有轻度认知 障碍或轻度痴呆的成年阿尔茨海默病患者。2023 年 10 月,Lecanemab 正式通过海南省药品监督管理局 审核,落地海南博鳌乐城国际医疗旅游先行区,每瓶 3328.2 元。
Aβ以单体(Monomer)、低聚物(Oligomer)、原纤维(Protofibril)和不溶性原纤维等多种形式存在。可溶 性 Aβ原纤维对神经元的毒性超过单体或不溶性原纤维。Aβ低聚物和原纤维已被证明具有毒性,去除 这些原纤维和低聚物可能是治疗 AD 的有效方法。 Lecanemab 是一种针对 Aβ靶点的人源化 IgG1 单克隆抗体,能够高亲和力结合可溶性淀粉样β原 纤维,阻止 Aβ沉积,同时延缓 Tau 病理过程。
在 Lecanemab 获批上市之前,渤健的 Aducanumab 曾在 2021 年获得 FDA 批准上市,治疗早期阿尔 茨海默病并延缓疾病发展,但其副作用会导致大脑暂时肿胀或出血。另外,罗氏的 Gantenerumab 是一 种皮下给药抗 Aβ蛋白抗体,在 2021 年获得 FDA 的突破性疗法认定,但 2022 年宣布三期临床研究失 败。 三种药物靶点相同,瑞典 Linda Söderberg 等研究人员发现 Lecanemab 的独特之处在于,它与大小 原纤维的结合高于另外两个药物;它与 8 to 12 Aβ低聚物的结合力比 2 to 3 Aβ低聚物的结合力高 70 多倍。
在 2022 年年底召开的阿尔茨海默病临床试验大会上,卫材/渤健公布了临床 III 期研究结果, Leqembi 达到了研究的主要和次要终点,并显著减缓了早期阿尔茨海默病患者的病情进展。 III 期试验数据表明,与安慰剂组相比,Leqembi 治疗在 18 个月时显示出统计学差异。其在临床上 显示出更低的认知和功能量表结果数据,受试患者认知和功能下降减少了 27%(CDR-SB 评分越高意 味着患者临床功能越低),并在 18 个月里将淀粉样蛋白沉积水平降低约 70%。并且 Leqembi 受试组患 者病情在 25.5 个月时约与安慰剂组在 18 个月时的病情相同,这说明该药物将病情进展减缓了 7.5 个 月。
10 月 26 日 Biogen/Eisai 在 CTAD 会议上公布了 Lecanemab 皮下注射更有效、更安全的研究数据。 Lecanemab 皮下注射制剂三期临床的成功,标志着该药物的有效性和安全性都得到显著提升。从药效学 来看,皮下注射剂淀粉样蛋白清除幅度超过静脉注射剂 14%。
皮下注射的安全性方面,ARIA-E、ARIA-H 发生率略高,这可能与给药频次和药代动力学相关, 皮下注射的全身性注射反应显著低于静脉注射。
Leqembi 的定价为 2.65 万美元/年,美国医疗保险与医疗补助服务中心(CMS)将在完全获批后扩 大覆盖范围,进一步促进 Leqembi 的市场渗透。卫材预测到明年 Q1,Leqembi 将创造 100 亿日元收入, 美国供 1 万人用药。另外高盛预计,Lecanemab 的销售峰值或可达到 157 亿美元。此次皮下注射制剂三 期临床成功,有效性和安全性都得到明显提升,有望将 Lecanemab 推向更高的高度。
(二)Donanemab 促进 Aβ蛋白沉积清除,有望年底 FDA 获批
Donanemab 由礼来研发,用于治疗早期阿尔茨海默症,靶向 Aβ的特定形式,即 Aβ的 N 端第 3 位 焦谷氨酸化,简称 N3pG-Aβ。这种 N3pG-Aβ更容易聚集,因而成为备受关注的 AD 治疗靶点。 Donanemab 分别于 2023 年 7 月 8 日和 10 月 31 日向美国 FDA 和中国 NMPA 提交新药上市申请并 获得受理,11 月 14 日 Donanemab 的国内上市申请拟纳入优先审评,FDA 的上市申请反馈预计也将在 年底获得。
Donanemab 旨在特异性地与大脑中的淀粉样蛋白沉积相结合,从而促进它们的清除。2023 年 7 月 17 日,礼来在 AAIC 会议上公布了 Donanemab 治疗阿尔茨海默症三期临床 TRAILBLAZER-ALZ 2 的最 新数据。 从主要终点来看,在低/中水平 tau 病理的早期 AD 患者中,根据 iADRS 评分,与安慰剂治疗相比, Donanemab 治疗将患者疾病进展的风险降低了 35.1%;在全部人群中,Donanemab 治疗将患者疾病进展 的风险降低了 22.3%。 从次要终点 CDR-SB 的变化来看,在低/中水平 tau 病理患者中,76 周时 Donanemab 组疾病进展减 缓了 36%;在所有患者中,76 周时 Donanemab 组疾病进展减缓了 28.9%。
在 Aβ病理清除方面,76 周时在低/中水平 tau 病理患者中,Donanemab 组脑 Aβ斑块水平下降 88Centiloids, 安 慰 剂 组 上 升 0.2Centiloids; 在 所 有 患 者 中 , Donanemab 组 的 Aβ 斑 块 水 平 降 低 了 87Centiloids,安慰剂组降低了 0.67Centiloids。 在低/中水平 tau 病理患者中,Donanemab 组有 34.2%的患者在 24 周时实现 Aβ清除,在 76 周时这 一数据为 80.1%,而安慰剂组患者在 24 周和 76 周时的数据分别为 0.2%和 0%。在所有患者中,Donanemab 组有 29.7%的患者在 24 周时实现 Aβ清除,在 76 周时这一数据为 76.4%,而安慰剂组患者在 24 周和 76 周时的数据分别为 0.2%和 0.3%。
治疗中出现的不良事件方面,Donanemab 组的死亡率为 1.9%,严重不良事件发生率为 17.4%;安 慰剂组的死亡率为 1.1%,严重不良事件发生率为 15.8%。与安慰剂组相比,Donanemab 组的淀粉样蛋 白相关脑水肿(ARIA-E)和淀粉样蛋白相关微出血(ARIA-H)发生比例均更高,分别为 24%和 19.7%; 而安慰剂组这两数据分别为 1.9%和 7.4%。
由于 Leqembi 与 Donanemab 的作用群体及作用机制均存在一定差异,因此想对两种药物安全性、 有效性进行比较,必须要进行头对头试验。从现有临床数据来看,Donanemab 在 18 个月内将某些早期 阿尔茨海默病患者的认知和功能下降速度减缓了 35%,而相同时间内 Leqembi 减缓了 27%;从 ARIA 的 发生比例上看,Leqembi 表现出比 Donanemab 更高的安全性;从给药方式来看,Leqembi 每两周给药一 次,而 Donanemab 在 TRAILBLAZER-ALZ 2 的 III 期试验中为每四周给药一次。
三、阿尔茨海默症治疗药物研发进度
目前用于治疗 AD 的传统药物可分为以下类别:1)乙酰胆碱酯酶抑制剂:多奈哌齐、利巴韦林、 加兰他敏、他克林;2)NMDA 受体拮抗剂(谷氨酸抑制剂):美金刚胺等。今年 7 月,卫材和 BioArctic 联合开发的 Leqembi(lecanemab)获得 FDA 批准上市,Leqembi 是首款靶向β淀粉样蛋白的 AD 疗法, 是 20 年来 FDA 首次完全批准一款 AD 药物。早在 2021 年 6 月,FDA 也曾加速批准另一款药 Aducanumab 用于治疗 AD,但由于替代终点有效性受质疑,此次批准受到挑战,产品的上市推广也受到较大阻碍。
Alzheimer’s Dement 杂志对 AD 领域在研药物进行了梳理,截至 2023 年 1 月,目前有 141 个药物 在进行 187 项针对 AD 的临床试验。其中 55 项 III 期试验,涉及 36 种药物;99 项 II 期试验,涉及 87 种药物;33 项 I 期试验,涉及 31 种药物。
III 期共有 55 项试验包括 36 种药物,其中疾病修饰治疗(DMT)占 67% (N=24),包括 9 种(占 25%) 生物制剂和 15 种(占 42%)小分子药物,从致病机理来看,其中 7 种(占 19%)药物针对淀粉样蛋白,6 种 (占 17%)针对突触可塑性/神经保护,3 种(占 8%)针对氧化应激,3 种(占 8%)针对代谢和生物能量学,2种(占 6%)针对 tau 蛋白,2 种(占 6%)针对炎症,1 种(占 3%)针对蛋白质停滞/蛋白质病变,1 种 (占 3%)针对昼夜节律。
目前,国内已经进入临床阶段的 AD 新药共有 34 款,其中处于 III 期及以后的产品以进口为主, 并聚焦在 Aβ靶点。国产新药中,绿谷制药的甘露特纳已获批上市,长春华洋/通化金马的八氢氨吖啶 已处于 III 期临床,康缘药业、先声药业、海正药业、东阳光、恒瑞医药、新华制药等公司产品均处于 II 期临床及更早临床阶段。
四、药物获批驱动 AD 诊断需求,相关产业链有望充分受益
(一)技术进步推动检验手段升级,AD 诊断由主观评估迈向精准检测
认知评估为阿尔茨海默病重要早期判别手段,但主观性相对较强。AD 认知评估主要包括定向力、 记忆功能、言语功能、应用能力、注意力、知觉(视、听、感)和执行功能 7 个领域,一般使用临床量表 来判断。经验化的量表一般通过标准化指标测量患者认知功能、行为症状,在不同评估者间重复使用, 相对有一定的一致性和可比性,并跟踪患者病情变化和治疗效果。但量表仍相对存在一定主观性,不 能作唯一诊断依据,还需结合临床表现、医学检查等评估工具,评估值须具备一定专业训练和经验, 且无法全面反映病情,行为和心理症状等难以评估准确。目前常用的量表有: (1) 大体评估量表:如简易智能状态检查量表、蒙特利尔认知评估量表、7 min 筛查量表、AD 认知 功能评价量表、长谷川痴呆量表、Mattis 痴呆量表、认知能力筛查量表等; (2) 分级量表:如临床痴呆评定量表和总体衰退量表; (3) 精神行为评定量表:如痴呆行为障碍量表、汉密尔顿抑郁量表、神经精神问卷; (4) 用于鉴别的量表:Hachinski 缺血量表。
适应新检测技术手段发展,AD 诊断标准历经多次修订。首个国际公认 AD 诊断标准发布于 1984 年,随着基础科学突破及病理规律趋于明晰,目前 AD 主要诊断标准已历经多次更新修订。2023 年阿 尔茨海默病协会国际会议(AAIC)、美国国家衰老研究院-阿尔茨海默协会(NIA-AA)发布最新修订 AD 指南草稿,更新传统生物标志物 ATN 系统,且采用更精细疾病分期方法,为 AD 精准治疗提供支持。 诊断标准发展使得 AD 早发现、早诊断、早治疗成为可能,为治疗赢得宝贵时机。但该次修订未指定生 物标志物参考值,确切标准应待日后学界研究明确,因此其给出 3 条防误诊保护性措施:1)只有经严 格验证生物标志物(血、脑脊液或 PET)才可应用于临床诊断;2)建议对所有生物标志物阈值附近结 果行保守解释;3)生物标志物不应单独使用,一切应该以临床为导向。
血液、体液、影像、基因测序为当下 AD 诊断主要诊断方法。据《中国阿尔茨海默病痴呆诊疗指 南》及《阿尔茨海默病诊疗中国专家共识》,血液、体液、影像及基因测序为阿尔茨海默病主要诊断方 法,目前在血液和 CSF 中都能可靠地测量的生物标志物是 Aβ、P-Tau、NfL 和 GFAP:①血液:血浆 Aβ42/40、P-tau217、P-tau181、NfL、GFAP;②体液:脑脊液 Aβ42、Aβ42/Aβ4P、P-tau217、Ptau181、T-tau、NfL、GFAP;③影像:MTA-MRI、MRI、Aβ-PET、FDG-PET、Tau-PET;④基因测序: 致病基因(APP、PSEN1 或 PSEN2)、易感基因(APOEε4 等位基因)。在常用的 AD 检测技术中,神经 影像及脑脊液技术成熟度较高,但前者单价较高且早期诊断效果差,后者侵入性强且不适宜大范围推 广。通过化学发光/酶联免疫/质谱方法的外周血检查技术有待进一步成熟,但具有较好的早期诊断效果 及低单价,有望随着技术迭代逐步成为 AD 诊断主要方式并大范围推广。
(二)神经影像学:高端影像技术辅助区分及评估 AD 病程
高端影像技术检测为重要诊断方式,可用于区分痴呆类型及辅助评估 AD 病程。AD 主要影像学辅 助检查方法包括电脑断层扫描(CT)、磁共振成像(MRl)、氢质子磁共振波谱成像( 1H-MRS)、正电子 发射断层显像(PET-CT)、单光子发射计算机断层扫描(SPECT-CT)等医学影像技术。结构影像学检 查一方面可协助排除脑膜瘤、硬膜下出血等其他脑部疾病或痴呆亚型,另一方面可用于预测从轻微认 知失调到阿尔茨海默症的转变;Aβ-PET、tau-PET 等功能影像学检查可显示标记物质在脑中分布情 况,进而辅助判断评估 AD 风险及病程。
CT 平扫:诊断作用主要体现在排除其他疾病及评估并发症。据 CT 平扫结果基础研究统 计,AD 多出现皮质萎缩、脑沟增宽、海马内侧脑脊液池增宽现象,但部分 VD 及 FTLD 具有 相似发生率,故统计学意义相对受限。因此 CT 对阿尔茨海默病具有一定诊断价值,但囿于 清晰度及鉴别能力较低,AD 特征性病理变化无法在 CT 图像上直接观察到,故 CT 扫描往往 用作初步排除性检查。
MRI:脑结构成像清晰,具备一定参考意义。据 MTA 评分结果,AD 患者早期 MRI 表现 为内侧颢叶扣带回后部、颞顶叶皮质轻微萎缩,其中以颢叶内侧萎缩、全脑皮层萎缩为代表, 可作为早期痴呆特异及敏感诊断,并在一定程度上可与 VD 及 FTLD 区分。因此 MRI 可辅助 医生对患者脑部结构评估及病理特征观察,进而实现 AD 诊断及病情进展估计,常用作 AD 早期诊断首选检查。
1H-MRS:通过检测脑部特定代谢物含量异常判断 AD 风险。单体素 1H-MRS 能检测出脑 内代谢物 NAA、Cho、Cr、MI 等。NAA 被认为只存在于神经元和轴突,是反映神经元活性的 特异性指标。Cho 可反映细胞膜损害。Cr 在体内稳定作为内参评价其它各代谢物变化。MI 被 认为是反映细胞毒性水肿神经胶质增生。研究表明,AD 患者在额叶及扣带回后部出现 MI/ Cr 增高、突出波谱改变为额叶皮层和海马区 NAA 明显降低。
PET-CT:具备 PET 和 CT 功能并有机整合,同时形成功能代谢和解剖形态成像,可提供 更丰富病变信息,但价格昂贵且可开展医院有限。PET-CT 通过应用不同示踪剂,能无创性 在分子和细胞水平对不同生物标志物进行定位和定量,从多个角度反映 AD 患者病理改变情 况。PET-CT 在 AD 诊断中仍存一定局限性,主要体现在:一方面 PET-CT 无法精准评估 AD 病人病情严重程度,另一方面无法确凿性判断 AD,此外单次影像价格一般超 1 万元且仅有 少部分医院具有相关设备,推广难度加大。目前基于三种靶标的经典 PET 显像已用于临床: ①Aβ-PET:体现 Aβ在脑中分布情况;②tau-PET:测定病理性错误折叠 Tau 蛋白;③FDGPET:测量脑中葡萄糖代谢水平。
SPECT-CT:同时提供精确病变解剖结构和功能、代谢改变信息。SPECT-CT 为单光子发 射型计算机断层显像仪和 CT 联合应用的多模态影像设备,该设备需在人体提前引入放射性 药物,经转运和代谢后,运用 SPECT 机对病变部位放射性浓度监测,利用计算机进行成像, 与正常部位进行对比,具有准确度高的优点。
神经影像学产业链主要包括设备及显像剂,国产化率提升空间较大。 设备方面:①CT:国产化率相对较高,国产销售数量已超过进口厂商。2022 年联影医疗以 26.82% 的销售数量份额居于榜首,但从金额来看,仍以 22.32%的份额低于占据 28%份额的 GE。②MRI:2022 年国内销量约 2,000 台,配置证放开后超导磁共振取代永磁磁共振的确定性强,高端 3.0T 超过 1.5T 成 为新主力,但目前 3.0T 进口厂商份额相对较高,西门子、GE 医疗分别以 33.3%、24.7%的份额位居第 一、第二,联影医疗以 23.3%的份额居于第三位,1.5T 磁共振市场中国产厂商份额较高(联影医疗 24.9%)。 ③PET-CT:2022 年,我国各级医疗机构共配置 PET/CT 不到 200 台,国产品牌占据半壁江山,据卫健 委《2018—2020 年大型医用设备配置规划数量分布表(调整后)》,计划十四五前,全国规划配置 884 台 PET/CT(其中新增 551 台)。从 2022 年市场份额来看,联影医疗(33.3%)、GE 医疗(21.9%)、西门子 医疗(21.6%)分别占据前三位。
从设备单价来看,国产 16 排 CT<400 万元,进口产品约 4-500 万元;MRI(3.0T)单价>1,500 万 元;PET-CT 单机价格>1,000 万元。 显像剂方面: 海外获批显像剂:①Aβ-PET:最早的 Aβ-PET 显像剂是 11C 标记的匹兹堡 B 复合物,此外 还存在 3 种 18F 标记的显像剂(即 AV-45,商品名 Amyvid,礼来)、flutemetamol(即 GE067, 商品名 Vizamyl,GE 医疗)、florbetaben(即 AV-1,商品名 NeuraCeq,欧洲生命分子成像公司); ②Tau-PET:2020 年,FDA 批准第一款可与 tau 蛋白结合的显像剂 18F-flortaucipir(商品名 Tauvid,礼来),该产品可通过 PET 检测 tau 积聚及其在大脑分布。 中国获批显像剂:①Aβ-PET:国内的先通医药于 2017 年获 Neuraceq 中国开发和销售授权, 2023 年 9 月 15 日,其欧韦宁氟[18F]贝他苯注射液率先获 NMPA 批准,是国内首个获批用于 AD 诊断的 Aβ-PET 显像剂。②Tau-PET:2020 年,新旭医药的 Tau-PET 示踪剂 18F-APN-1607 的 临床试验申请获得 NMPA 受理。③其他 PET 显像剂:东诚药业、中国同辐和江苏华益拥有 18FFDG( 18F-脱氧葡萄糖)生产销售批文。
(三)体外诊断:生物标志物精准检测标准较高,高端诊断试剂市场格局良好
血液和脑脊液为 AD 体外诊断主要样本,但分别面临难采样、丰度低问题。据阿尔茨海默病协会 国际会议(AAIC)公布的最新 AD 诊断指南草案,生物标志物主要分为三大类:1)核心生物标记物: Aβ、tau 蛋白;2)其他神经退行性疾病非特异性生物标志物:神经元变形/损伤、炎症/免疫相关;3) 非病理生物标志物。常用的体液及对应标注物主要包括:①血液:血浆 Aβ42/40、P-tau217、P-tau181、 NfL、GFAP;②体液:脑脊液 Aβ42、Aβ42/Aβ4P、P-tau217、P-tau181、T-tau、NfL、GFAP。从样 本形式来看,脑脊液检查具有较高诊断准确性,MCI 期敏感度和特异性可达 85-90%,但活体脑组织取 样/脑脊液检测方式需腰椎穿刺,伴有创伤且疼痛,不适合用于早期筛查或体检。血液采集普及度高、 易采集、易于重复取样,但同时具有低丰度、检测灵敏度要求极高的特点。
AD 诊断市场空间广阔,国内试剂盒集中在外周血抗体检测。据头豹研究院测算, 2020 年中国 AD 诊断市场规模已由 2016 年的 191.3 亿元上升至 217.5 亿元,并有望于 2025 年增长至 260.2 亿元,老龄 化加深、预期寿命提升是市场规模提升的主要驱动力,随着疾病关注度提升推动定期筛查意识增强, 远期 AD 诊断市场规模有望达到千亿元以上。近年国内获批较多血液 AD 检测试剂盒及部分基于尿液 样本的 AD 检测试剂盒,诊断技术多为化学发光、免疫层析、酶联免疫等,但传统免疫法相对检测范围 窄、灵敏度低、易受蛋白结合干扰(存在交叉反应)、通量低、新型标志物拓展困难,故未来精准度、 灵敏性提升是外周血检测推广的关键所在。 质谱法/单分子免疫检测或为未来 AD 诊断技术的更优解。1)质谱法:质谱法可在个体早期识别 AD 方面具有更高精度,与免疫法相比具有灵敏度高、低值结果稳定、特异性高(预处理去除干扰蛋白)、 可实现多物质同时检测、通量高、新标志物开发潜力大等优点。2)单分子免疫检测:灵敏度性能高于 传统免疫检测 1,000 倍以上,被认为是下一代免疫检测技术,是开发低丰度新型生物标志物临床应用 的关键工具。 目前市面暂无显著领先产品,AD 诊断试剂竞争格局较好。从已获批产品来看,AD 获证产品多集 中采用传统免疫平台,未来随着更精准的质谱法等试剂盒获批、联合检测法应用、更多 AD 治疗药物 获批,AD 诊断行业发展潜力巨大,市场空间或将进一步扩容。
除以上主流诊断方式外,临床中其他检查方式包括:1)电生理检查:AD 患者脑电图主要表现为 α波幅降低,频率并无明显减慢,部分 AD 患者脑电图存在高波幅的δ波、θ波和(或)低频β波, P400 及 N400 可出现波幅减低及潜伏期延长,但诊断的特异性较低。2)基因学检测:通过组合的基因 标志物预测个体 AD 易感性,AD 患者脑内存在广泛微小 RNA(miRNA)表达失调。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
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