此研究在人類腦脊髓液（CSF）中量化 lecanemab結合的 Aβ protofibril（Lec-PF），顯示其在阿茲海默症（AD）病程和療效機制中的角色。
重要提問：
1. 此研究如何突破過往限制，首次在患者腦脊液中捕捉Aβ原纖維？
2. 為何選擇lecanemab作為捕捉抗體？其分子特性如何提升檢測特異性？
3. Lec-PF濃度如何隨AD病程變化？哪些臨床階段具統計顯著差異？
4. Lec-PF與各類生物標記的關聯性如何顯示其病理角色？
5. 為何APOE E4基因型會影響Lec-PF濃度？其分子機制為何？
6. 此研究如何重新定義Aβ-PF在AD治療中的定位？
Lecanemab-Associated Amyloid-β Protofibril in Cerebrospinal Fluid Correlates with Biomarkers of Neurodegeneration in Alzheimer's Disease
文獻出處
背景
阿茲海默症與類澱粉蛋白假說的侷限
傳統「類澱粉蛋白瀑布理論」認為，Aβ沉積是AD病理變化的起點。
然而，臨床觀察發現：即使存在大量老年斑，症狀表現與神經元死亡不一定相關。
認知功能正常者也可能有高度老年斑沉積，顯示斑塊量與神經退化、認知功能並非單純一對一關係。
✦Aβ各種構型中，原纖維（protofibril, PF）與寡聚體（oligomer）最具神經毒性
Aβ從單體到寡聚體、原纖維、成熟纖維與斑塊，存在多種型態。
其中可溶性的大型Aβ聚集體（寡聚體、PF）被認為是引發突觸功能障礙、神經退化的主要毒性種。
特別是具有**Arctic突變（E693G）**患者，產生大量Aβ-PF，並且與典型AD患者相似地出現神經元死亡與神經纖維糾結，但斑塊呈現不同形態（低PiB攝取）。
Lecanemab的特性
Lecanemab是一種單株抗體，選擇性高親和力結合可溶性Aβ原纖維，親和力為：
對PF的結合強度是對纖維沉積體的10倍，
對單體Aβ的2,300–14,300倍。
研究目的
過去針對Aβ-PF的研究多侷限於：
體外合成模型，
死後人腦組織。
缺乏於活體人類CSF中直接量測PF動態變化的資料。
本研究目的：
首次開發出以Lecanemab專一性捕捉的高靈敏CSF PF檢測法，
分析Lec-PF與AD不同階段生物標記之間的關聯性，
探索其作為病程進展及治療反應指標的潛力。
研究方法
受試者招募與分組
招募地點：金澤大學醫院 Kanazawa University Hospital 與昭和大學醫院 Showa University Hospital。
收案族群說明：
金澤大學醫院：收案
認知正常（含主觀認知下降SCD）患者
懷疑非阿茲海默症病理（suspected non-Alzheimer’s disease pathophysiology，SNAP）患者
阿茲海默症相關MCI與失智症患者
昭和大學醫院：收案
阿茲海默症相關MCI與失智症患者
分組標準：
依據NIA-AA標準診斷MCI或AD dementia
Aβ正負判定依兩種方式：
CSF Aβ42濃度 < 490 pg/mL（本實驗室標準）
或11C-PiB PET成像Centiloid scale（CL）> 12
受試者分群：
CU–（認知正常、Aβ陰性）
CU+（認知正常、Aβ陽性）
SNAP–（認知異常、非AD病理）
MCI+（MCI且Aβ陽性）
AD+（失智且Aβ陽性）
CSF樣本收集與處理
CSF標本流程：
腰椎穿刺收集，離心，置於–80°C冷凍保存
測量項目與方法：
Aβ42、總tau、p-tau181：使用Fujirebio Innotest ELISA套件
Aβ40、Neurogranin：使用歐洲Euroimmun ELISA試劑
p-tau217：使用Simoa SR-X平台以客製化5F6抗體定量
所有檢測皆以重複測量進行，CV值不超過9.4%。
Lecanemab-Associated Aβ Protofibril檢測技術開發
免疫分析平台：使用SMCxPRO單分子計數系統。
核心設計：
捕捉抗體：Lecanemab（專一性辨識可溶性Aβ原纖維）
檢測抗體：3D6（辨識Aβ N端1–5位點）
抗體與磁珠結合方式：
Lecanemab以共價鍵連接至Dynabeads Tosyl活化磁珠
進行阻斷反應，降低非專一性吸附
測定步驟：
CSF稀釋後與Lecanemab磁珠孵育
加入螢光標記3D6抗體形成免疫複合物
解離後分離螢光訊號至384孔玻片進行單分子計數
檢測效能：
定量範圍：0.0136–9.046 pg/mL
PF選擇性：對PF的選擇性超過Aβ單體100萬倍以上
標準品製備：
以Aβ1–42合成肽誘導聚集，經SEC分離純化PF作為標準品。
APOE基因型測定
使用等電點聚焦電泳技術（Kamboh方法）進行。
PET 影像量化
11C-PiB PET 影像以 in-house Amyquant 軟體轉換 Centiloid 值，評估整體與區域斑塊負荷。
統計分析
組間比較：Student’s t-test，Benjamini–Hochberg 校正多重比較。
相關性分析：Spearman rho；群內差異以 Williams’s test 比較。
顯著性：雙尾 p < 0.05；使用 R 4.1.0。
結果
開發CSF Lec-PF專一性檢測技術
成功建立以Lecanemab為捕捉抗體、3D6為檢測抗體的單分子計數免疫分析法。
測定範圍：0.0136–9.046 pg/mL，檢測靈敏度高。
對Aβ原纖維的選擇性超過對單體Aβ1–16的100萬倍以上。
受試者基本特徵
總收案163人，分布如下：
CU–（年輕控制 young control/年齡配對控制age matched control, AMC）：48人
SNAP–（疑似非AD病理者）：8人
CU+（認知正常但Aβ陽性）：9人
MCI+（Aβ陽性輕度認知障礙）：34人
AD+（Aβ陽性阿茲海默失智症）：64人
其他重點特徵：
APOE E4攜帶者比例逐組上升（AMC組27.3%，AD+組66.0%）
MMSE認知測驗平均分數：從CU–的30分，下降到AD+的20分。
各組CSF Lec-PF、Aβ42、Aβ42/40比值、p-tau181、p-tau217、總tau與neurogranin濃度皆有系統性差異。
CSF Lec-PF濃度在不同臨床群組的變化
MCI+與AD+組的CSF Lec-PF濃度顯著高於CU–組（p<0.05，經FDR校正）。
CU+組有上升趨勢但未達統計顯著，SNAP–組無顯著變化。
趨勢解讀：Lec-PF隨病程惡化而上升，可能從無症狀期即開始累積。
CSF Lec-PF與APOE基因型關係
Aβ陽性且攜帶APOE E4者（Aβ+E4+）的CSF Lec-PF濃度：
顯著高於Aβ–E4–者（p<0.01）
顯著高於Aβ–E4+者（p<0.05）
進一步分析發現，E4同型合子（E4/E4）者的Lec-PF濃度高於E4異型合子（E3/E4），但未達顯著。
CSF Lec-PF與其他生物標誌物的相關性（全體受試者）
與Aβ負荷指標：
Aβ42濃度：負相關（rho = –0.283，p<0.001）
Aβ42/40比值：較強負相關（rho = –0.459，p<0.001）
與神經退化指標：
總tau（t-tau）：正相關（rho = 0.590，p<0.001）
neurogranin：正相關（rho = 0.498，p<0.001）
與磷酸化tau：
p-tau181：正相關（rho = 0.430，p<0.001）
p-tau217：正相關（rho = 0.388，p<0.001）
CSF Lec-PF在Aβ陽性者中的特定趨勢
在Aβ陽性族群（CU+、MCI+、AD+）單獨分析時：
Lec-PF與Aβ42濃度關聯大幅下降（rho = –0.080，p=0.415，無顯著性）
與Aβ42/40比值仍有中度負相關（rho = –0.334，p<0.001）
與t-tau與neurogranin的相關性仍然強大且顯著（t-tau rho = 0.634，neurogranin rho = 0.434，p皆<0.001）
解讀：CSF Lec-PF在疾病後期反映神經元損傷與突觸退化，而非單純斑塊負荷。
CSF Lec-PF與腦類澱粉斑塊量（Amyloid-PET）的關係
CSF Lec-PF濃度與PiB PET掃描得出的Centiloid值之間：
無顯著相關性（無論全體或限於Aβ陽性者分析）。
臨床意涵：
Lec-PF濃度可能更貼近「神經毒性活性態Aβ」的存在，而不是單純反映「斑塊沉積量」。
敏感度分析
排除認知正常組（僅分析認知障礙者）或排除SNAP–組重算，結果一致。
若改用Aβ42/40比值重新定義Aβ陽性，也得到一致趨勢。
討論
| 生物標誌物 | All rho | Aβ+ rho | 統計意義 |
|---|---|---|---|
| CSF total tau | 0.590 | 0.634 | P < 0.001 |
| CSF neurogranin | 0.498 | 0.434 | P < 0.001 |
| CSF p-tau181 | 0.430 | 0.226 | All 有意義，Aβ+ 無顯著 |
| CSF p-tau217 | 0.388 | 0.224 | All 有意義，Aβ+ 無顯著 |
| CSF Aβ42/40 | –0.459 | –0.334 | P < 0.001 |
| CSF Aβ42 | –0.283 | –0.080 | All 有意義，Aβ+ 無顯著 |
Lecanemab可能成功的機制：專一性清除毒性Aβ-PF
雖然過去許多抗Aβ抗體臨床試驗失敗，Lecanemab在Clarity AD試驗中展現了正向結果。
本研究指出，Lecanemab選擇性結合高神經毒性的Aβ原纖維（PF），這種結合特性可能是治療成功的關鍵。
與以往主要針對類澱粉斑塊（成熟纖維）或單體Aβ的抗體不同，Lecanemab標定的是更具活性的有害形式。
CSF Lec-PF反映病程中早期且持續的神經毒性變化
本研究發現：
Lec-PF於疾病早期無症狀階段（CU+）即開始上升。
隨病程進展至MCI、AD失智症階段，Lec-PF持續升高。
推論：CSF Lec-PF可能是反映突觸功能障礙與神經元損傷的早期生物標誌物。
Lec-PF與傳統Aβ斑塊負荷指標的差異
本研究顯示，CSF Lec-PF濃度與斑塊總量（PET Centiloid值）無顯著相關。
重要意涵：Lec-PF代表的是可溶性、活性型態Aβ聚集體，而非單純反映纖維化或沉積量。
Lec-PF與神經退化標誌物的緊密連結
CSF Lec-PF與總tau、neurogranin表現出強烈正相關，尤其在Aβ陽性者中仍然顯著。
解釋：
Lec-PF與神經軸突損傷（total tau）及突觸功能障礙（neurogranin）高度相關。
進一步支持其作為神經退化進展指標的潛力。
相較之下，與p-tau181、p-tau217的相關性較弱且受Aβ正負狀態影響，反映兩者機制略有不同。
Lecanemab可能的多重作用路徑推測
除了清除斑塊之外，Lecanemab可能藉由：
結合並清除有害Aβ-PF，降低膜損傷與突觸毒性
抑制Aβ聚集體誘導的tau過度磷酸化（間接減緩神經纖維糾結形成）
這些作用推測，與其他文獻中Aβ聚集體促進tau病理發展的假說相符。
APOE E4與Lec-PF濃度之關聯：基因風險的表現
Aβ陽性且APOE E4攜帶者的Lec-PF明顯高於非E4者。
E4同型合子又高於異型合子，儘管樣本數小尚未達顯著。
解釋：
支持APOE E4促進有害Aβ聚集與穩定性，進一步惡化神經毒性。
Lec-PF可作為連結基因風險與病理進程的生物指標。
未來研究方向
建議擴大樣本量，特別是無症狀Aβ陽性者與非AD型失智者。
加入縱向追蹤分析，評估CSF Lec-PF變化是否可預測臨床進展與治療反應。
結合多模態影像（如tau PET、MRI萎縮圖譜）深入探討Lec-PF與神經退化空間分布的關係。
研究限制
分組分析中子組樣本數偏少（特別是CU+組n=9，SNAP–組n=8），影響統計推論力。
無法進行全面的tau PET或MRI神經退化影像分析，未能直接連結Lec-PF與局部神經退化區域。
需進一步大型、包含更多早期與非典型AD個案的研究驗證。
此研究發現與現有文獻或臨床常識的具體異同
傳統觀點認為阿茲海默症的主要驅動因素是腦內Aβ斑塊沉積，因此過去藥物多以「清除斑塊」為主目標。然而，臨床上發現，斑塊量與症狀惡化程度常無直接線性關係，且許多認知正常者也有高斑塊負荷。
本研究明確指出，可溶性Aβ聚集體（protofibrils, PF），而非單純的斑塊總量，可能才是神經退化與認知惡化的主要推動力。這與近年來逐漸重視Aβ寡聚體毒性（Oligomeropathy hypothesis）趨勢一致。
與過去文獻比較：
過去多為體外研究（合成肽聚集、動物模型），本研究為首次在活體人類CSF中證實可定量的PF存在，並連結臨床病程。
過去已知APOE ε4增加Aβ聚集，本研究則進一步指出ε4攜帶者中PF濃度亦更高，支持基因風險與流體標記之間的病理鏈結。
此研究在臨床、研究層面的新觀點
臨床層面：
Lec-PF可作為未來阿茲海默症臨床診斷與病程監測的新型流體生物標誌物，尤其在疾病早期（CU+、MCI+階段）即可偵測到異常，有助於提早辨識高風險患者。
針對接受Lecanemab等新型抗體療法的患者，CSF Lec-PF變化量可作為「治療反應性生物標誌」，評估藥效與預測疾病進展。
研究層面：
提供一種新的病理研究層次：活性有害聚集體動態追蹤，不同於以往聚焦在沉積斑塊或單體濃度。
可推動更多針對Aβ-PF形成、穩定、清除機制的基礎研究，並驗證不同藥物（抗體、疫苗、小分子）是否能有效中斷PF毒性病程。
促進基因-病理交互作用（如APOE E4）的精緻化研究，推動個人化醫療策略。
可如何實際應用本研究結果？
臨床決策：
在接受Aβ清除療法（如Lecanemab）患者中，定期監測CSF Lec-PF濃度變化，可作為療效指標，比單純追蹤類澱粉斑塊負荷（PET）更敏感。
在早期認知障礙或高風險人群（如APOE E4攜帶者）中，若CSF Lec-PF升高，可提示潛在毒性Aβ活動，利於預防性介入或更密集追蹤。
研究設計：
進行新藥物臨床試驗時，可將CSF Lec-PF作為次要終點指標（Secondary Endpoint），評估藥物是否真正降低有害Aβ活性。
設計更精確的分層分析，如依據基線Lec-PF濃度分組，探討不同基線毒性活性者對藥物反應的異同。
重點問答
Q1. 此研究如何突破過往限制，首次在患者腦脊液中捕捉Aβ原纖維？
A：過去研究僅能透過體外合成或病理腦組織分析Aβ原纖維（PF），本研究開發「lecanemab關聯性Aβ-PF（Lec-PF）」免疫分析法，利用lecanemab抗體選擇性捕捉腦脊液中的Aβ-PF，靈敏度達0.0136-9.046 pg/mL。此技術首次實現活體患者不同AD階段Lec-PF的動態監測，填補了不同毒性蛋白種屬在疾病進程中角色研究的關鍵空白。
Q2. 為何選擇lecanemab作為捕捉抗體？其分子特性如何提升檢測特異性？
A：Lecanemab對Aβ-PF的結合親和力比不溶性纖維強10倍、比單體強2,300-14,300倍，且能辨識Aβ-PF的節點狀結構。研究團隊驗證該檢測法對Aβ1-16單體的選擇性超過100萬倍，確保僅捕捉具神經毒性的原纖維而非無害單體，此特性與臨床試驗中lecanemab的療效機制直接相關。
Q3. Lec-PF濃度如何隨AD病程變化？哪些臨床階段具統計顯著差異？
A：在163名日本受試者中，MCI+與AD+組的Lec-PF濃度顯著高於Aβ陰性對照組（p<0.05），而CU+組僅呈現上升趨勢。值得注意的是，Aβ+且帶APOE E4基因型的患者Lec-PF水平最高（較Aβ-E4-組p<0.01），顯示基因風險與毒性蛋白累積的加乘效應。
Q4. Lec-PF與各類生物標記的關聯性如何顯示其病理角色？
A： Lec-PF與澱粉樣斑塊標記（Aβ42、PiB-PET）僅呈微弱相關，但與神經退化標記（總tau蛋白rho=0.634、神經顆粒蛋白rho=0.434）呈現強烈正相關（p<0.001）。這證實Lec-PF不僅反應斑塊負荷，更是神經軸突損傷與突觸功能障礙的近端指標，解釋lecanemab透過清除毒性PF減緩退化的機制。
5. 為何APOE E4基因型會影響Lec-PF濃度？其分子機制為何？
A：Aβ+E4+患者的Lec-PF水平顯著高於Aβ+E4-組（p<0.05），且E4純合子高於雜合子。這與APOE E4促進Aβ寡聚體穩定性的文獻一致，顯示E4蛋白可能通過延長PF半衰期加劇毒性。此發現為基因風險與病理惡化的分子聯結提供實證。
6. 此研究如何重新定義Aβ-PF在AD治療中的定位？
A：傳統類澱粉蛋白假說認為斑塊是致病核心，但此研究顯示Lec-PF與神經退化的關聯性（rho=0.498-0.590）遠高於斑塊標記。這支持「毒性PF才是驅動疾病進程的關鍵物種」的新理論，為lecanemab等靶向PF的療法提供理論基礎。