阿爾茲海默病致病機制再遭質疑，高引用論文造假影響有限

·“Aβ有兩種一般形式，1型的一種特殊形式（即Aβ* 56）會損害小鼠的記憶功能，2型是在澱粉樣蛋白斑塊中發現的。藥物開發主要針對後一種形式，目前還沒有針對1型Aβ的臨牀試驗。因此，Aβ*56對AD機制及藥物開發等領域影響不大。”

當地時間2022年7月21日，《科學》（Science）雜誌報道稱，經過6個月的調查，發現一篇具有里程碑意義的阿爾茲海默病（Alzheimer's disease，AD）研究論文疑似存在圖像篡改。一些科學家認爲該論文誤導阿爾茲海默病研究16年，一時輿論譁然。近日，《科學》雜誌再次報道稱，前述論文通訊作者、美國明尼蘇達大學神經科學家凱倫·阿什（Karen H.Ashe）教授承認論文中存在圖像篡改並計劃撤回這篇論文。據Retraction Watch數據，該研究目前已被引用近2500次，將成爲有史以來被引用次數最多的撤稿論文。

這篇論文表明，一種名爲Aβ*56的β澱粉樣蛋白（Aβ）可能導致阿爾茲海默病。該論文曾被認爲支持了在阿爾茲海默病發病機制領域佔據主導地位但仍備受爭議的“Aβ級聯瀑布假說”。在該論文被指造假後，輿論一度質疑Aβ級聯瀑布假說的可靠性。

“很多人可能認爲關於阿爾茲海默病多年以來一個重要的致病假說被徹底推翻，但實際上並不是這樣。”復旦大學附屬華山醫院神經內科鬱金泰教授在2022年8月接受澎湃科技採訪時說，“即使該文作者操控圖片的行爲等得到證實，對Aβ可溶性聚集體（又名低聚物）研究的影響要比給該領域帶來聲譽不佳的影響要小得多。換言之，如果沒有Aβ* 56這項研究的結果，這個領域的發展也不會有太大改變。”（詳見澎湃科技報道：《鬱金泰：阿爾茨海默病重要的致病假說被徹底推翻？並不是這樣》）

造假事件始末

在前述爭議性論文中，研究人員使用經基因改造而表達β-澱粉樣蛋白（Aβ）前體蛋白（APP）變體的小鼠，這些小鼠發展出阿爾茲海默病病理學特徵，包括澱粉樣斑塊、營養不良神經突起（Dystrophic neurites）和炎症變化。在這些小鼠中，研究人員鑑定出Aβ*56的存在，並證明該蛋白與阿爾茲海默的發展相關，這些蛋白隨着認知能力的下降而增加。此外，研究人員報告，直接在健康的大鼠體內注射Aβ*56會導致記憶缺陷。

該論文於2006年3月16日發表在《自然》（Nature）雜誌，通訊作者是美國明尼蘇達大學醫學院（University of Minnesota Medical School，UMN）的凱倫·阿什教授和約翰霍普金斯大學（Johns Hopkins University）心理與腦科學系的米歇拉·加拉格爾（Michela Gallagher）教授，第一作者是明尼蘇達大學醫學院教授西爾萬·萊斯內（Sylvain Lesné）。《自然》雜誌於2022年7月14日註明，已經注意到對文中某些數字的擔憂，正在調查這些問題，建議讀者謹慎使用報告結果。

2000年初，科學家們已經發現“有毒低聚物”（溶解在某些體液中的Aβ亞型）是阿爾茲海默病的罪魁禍首，它們可能比不溶性斑塊更具致病性，但沒有人成功證明已知寡聚物中的任何一種直接導致認知能力下降。

Aβ*56是一種以前未知的寡聚物。阿什在她的網站上說，Aβ*56是“阿爾茲海默病研究中在腦組織中發現的第一種會導致記憶力受損的物質”。

論文發表後不到2周，阿什就獲得了著名的波塔姆金獎（Potamkin Prize），部分原因就是發現了Aβ*56。萊斯內則在2020年成爲UMN神經科學研究生項目負責人，併成功獲得美國國立衛生研究院（NIH）的R01資助。從那時起到2021年，NIH對標記爲“澱粉樣蛋白、寡聚物和阿爾茲海默病”的研究的年度支持從接近0增加到2.87億美元。

2013年諾貝爾獎生理學或醫學獎獲得者、美國斯坦福大學（Stanford University）神經科學家Thomas Südhof 教授說，這篇論文爲面臨越來越多質疑的Aβ級聯瀑布假說和有毒低聚物假說提供了“重要的推動力”。

2022年7月，《科學》雜誌發表一篇題爲《田野上的污點？一名神經科學圖像偵探在數十篇有關阿爾茲海默病的文章中發現僞造跡象，威脅該疾病的主流理論》的調查報道，稱美國範德比爾特大學（Vanderbilt University）的神經科學家兼醫生馬修·施拉格（Matthew Schrag）在數十篇期刊文章中發現明顯被修改或重複的圖像，其中包括萊斯內等人在《自然》發表的關於Aβ*56的研究。

《科學》雜誌邀請的一位獨立圖像分析師和幾位頂級阿爾茲海默病研究人員審查了施拉格的大部分發現，同意施拉格的總體結論。分子生物學家、著名法醫圖像顧問伊麗莎白·比克 （Elisabeth Bik）表示，作者“似乎是將不同實驗的照片拼湊在一起，從而得出了這些圖表。獲得的實驗結果可能不是預期結果，數據可能已被更改，以更好地符合假設。”

在這篇被譽爲開創性研究的論文發表後的16年裡，萊斯內和阿什分別或聯合發表了許多關於他們的寡聚物的文章，然而，只有少數其他小組報告檢測到Aβ * 56。

2022年，《科學》雜誌就疑似圖像篡改的發現採訪萊斯內和阿什時，雙方均拒絕置評。不過阿什迴應，她仍然對Aβ * 56充滿信心，並正在研究Aβ寡聚體的結構，已取得令人鼓舞的初步研究結果。

近日，阿什在期刊討論網站PubPeer上撰文迴應：“雖然直到兩年前我都對論文中的圖像篡改一無所知，但Lesné等人在2006年發表的論文中所製作的部分圖像確實涉嫌篡改，我作爲通訊作者對此負有最終責任。”

阿什仍然堅持，這些圖像篡改並沒有改變實驗結論，“我仍然相信Aβ * 56可能在阿爾茲海默病中發揮重要作用，靶向去除它可能會帶來顯著的臨牀益處。”她在PubPeer上寫道。萊斯內仍未迴應《科學》的採訪請求。

Aβ*56≠澱粉樣蛋白級聯瀑布假說

科學界至今仍未找到阿爾茲海默病的確切成因，關於其發病機制的假說包括澱粉樣蛋白（Aβ）級聯瀑布假說、Tau蛋白異常磷酸化假說、膽鹼能假說等。其中，Aβ級聯假說佔據主導地位，也是製藥界最主流的路徑。

1906年，德國病理學家阿洛伊斯·阿爾茲海默（Alois Alzheimer）在將斑塊和其他蛋白質沉積物與阿爾茲海默病聯繫起來。1984年，Aβ被確定爲斑塊的主要成分。1991年，研究人員將從家族性阿爾茲海默病患者中檢測到β澱粉樣前體蛋白（APP）基因突變。1992年，John Hardy等在《科學》雜誌提出澱粉樣蛋白級聯瀑布假說。

該假說認爲，在正常生理條件下，Aβ的生成與清除處於一個動態平衡的過程，但在病理情況下，Aβ生成增多或者清除減少，導致平衡被打破。Aβ過度沉積在腦內從而引起了一系列的病理過程，這些病理過程反過來又使Aβ增多，形成了級聯式的放大效應。

科學家們發現，Aβ的積累會在神經元中引發一連串的損傷和功能障礙，導致阿爾茲海默病，阻止澱粉樣蛋白沉積是合理的治療策略。但是隨後針對澱粉樣蛋白的臨牀試驗幾乎沒有帶來一絲希望。

2006年正是阿爾茲海默病發現的100週年。在懷疑的聲音越來越大之時，Aβ*56的發現強有力地支持了Aβ級聯瀑布假說。

鬱金泰此前在接受澎湃科技採訪時解釋萊斯內等人論文的背景：“Aβ可以作爲單體（單個肽單元）、二聚體、三聚體、寡聚物、原纖和澱粉樣蛋白斑塊等多種形式存在。自1998年Lambert等發現Aβ可溶性寡聚物的自發形成以來，Aβ寡聚物的毒性研究就成爲AD領域的重要方向。但究竟是何種Aβ寡聚形態導致認知能力下降仍不明確。Sylvain Lesné與Karen H. Ashe等人着眼於找出在AD臨牀前階段與認知減退時間點發生同步改變的一種特定Aβ可溶性寡聚物，從而爲AD治療干預靶點提供新的證據。”

鬱金泰認爲，對Aβ* 56的質疑並不會影響支持可溶性寡聚物在AD中作用的證據。Aβ* 56不會對低聚物毒性領域有長期影響，它對該方向的影響遠小於大家所認爲的。“該工作只是衆多論文中的一項。除Lesné團隊外，既往多位研究人員發現Aβ二聚體、三聚體、環形前原纖維和胞內Aβ寡聚物等存在神經毒性。針對Aβ寡聚物的研究，目前可以肯定不同形態的可溶性Aβ寡聚物被證明與AD的發病高度相關，也是AD的關鍵致病機制之一。”

Aβ* 56是Aβ的一種亞型，其遭到質疑並不意味着Aβ級聯瀑布假說被完全顛覆。鬱金泰說，Aβ有兩種一般形式，1型的一種特殊形式（即Aβ* 56）會損害小鼠的記憶功能，2型是在澱粉樣蛋白斑塊中發現的。藥物開發主要針對後一種形式，目前還沒有針對1型Aβ的臨牀試驗。因此，Aβ*56對AD機制及藥物開發等領域影響不大。

目前，Aβ是阿爾茲海默病藥物研發的主要靶點，但上市的藥物屈指可數。2023年7月6日，美國食品藥品監督管理局（FDA）宣佈完全批准日本衛材藥業（Eisai）和美國渤健公司（BIIB.US）聯合開發的阿爾茲海默病新藥Leqembi（Lecanemab，侖卡奈單抗）上市，該藥於2024年1月9日在中國獲批上市。支持Lecanemab上市的III期臨牀試驗數據顯示，接受Lecanemab治療18個月，患者的認知和記憶功能下降的速度減慢27%。

2023年7月18日，跨國藥企禮來（LLY.US）公佈阿爾茲海默病新藥Donanemab的3期臨牀試驗數據，在75歲以下的試驗參與者中，Donenamab使iADRS（阿爾茲海默病綜合評分量表）的下降速度減緩48%，CDR-SB（臨牀癡呆評定量表）的下降減緩45%。在75歲或以上的受試者中，Donanemab使iADRS的下降減緩了25%，CDR-SB的下降減緩了29%。

這兩款新藥都是針對Aβ的藥物，但都不是針對Aβ* 56的藥物。業內認爲，這兩種新藥III期臨牀試驗的成功部分支持了Aβ級聯瀑布假說，但對Aβ級聯瀑布假說的質疑並未消散。

參考資料：

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