BCG免疫治疗重编程中枢神经免疫并改变阿尔茨海默病生物标志物
研究背景:训练有素免疫与衰老
衰老的核心特征之一是"炎性衰老"(inflammaging)——一种慢性、低度的全身性炎症状态,与组织修复能力下降和神经退行性病变密切相关。阿尔茨海默病(AD)便是这一过程的典型体现:淀粉样蛋白-β(Aβ)清除障碍、持续神经炎症与全身免疫失调三者相互促进,加速疾病进展。
训练有素免疫(Trained Immunity)是近年来免疫学研究的重要发现:接种疫苗后,先天免疫细胞(单核细胞、巨噬细胞等)会经历代谢和表观遗传层面的重编程,形成类似"免疫记忆"的持久功能改变——不仅能更有效地抵抗原目标病原体,还能对不相关的感染源产生更强的抵抗力,同时降低炎性衰老的水平。
卡介苗(BCG)是训练有素免疫的"原型诱导剂",最初用于结核病预防。回顾性研究表明,膀胱癌患者接受BCG治疗后,阿尔茨海默病发病率显著降低。临床前研究也发现BCG可减少Aβ病理沉积、抑制神经炎症并保护突触功能。然而,BCG对人类CNS免疫细胞的影响此前尚不清楚。
- 训练有素免疫(Trained Immunity):先天免疫细胞在受到特定刺激(如BCG接种)后,通过代谢重编程(向有氧糖酵解倾斜)和表观遗传修饰,形成持久的功能改变,产生更广泛的免疫保护效应
- 炎性衰老(Inflammaging):衰老过程中出现的慢性低度炎症状态,是多种年龄相关疾病(包括AD)的核心驱动因素
- CNS免疫隔室化(CNS Compartmentalization):CNS并非免疫豁免区,而是拥有独特的免疫微环境,CNS驻留免疫细胞(小胶质细胞、血管周围巨噬细胞)与外周免疫细胞之间存在精密的交叉调控
研究设计与方法
本研究包含两项相关的一年期开放标签临床试验,共纳入23名55岁及以上受试者:
| 参数 | 试验A | 试验B |
|---|---|---|
| 受试者特征 | 无AD相关病理(n=12) | 有AD相关病理(n=11) |
| 干预方案 | 皮内注射BCG疫苗,间隔1个月,共两次 | |
| 研究周期 | 12个月随访 | |
| 主要评估 | 外周血 + 脑脊液(CSF)免疫细胞分析、AD生物标志物、炎症因子谱 | |
核心发现
1. 训练有素免疫在中枢神经系统中得到验证
BCG接种后,脑脊液免疫细胞(主要为单核细胞和T细胞)展现出持续的训练有素免疫特征:
- 先天免疫响应能力增强(增强的细胞因子分泌能力)
- 相关转录程序的持久改变
- 免疫和代谢通路的富集
重要的是,这些CNS免疫变化与外周血中观察到的变化存在明显差异——CNS免疫细胞呈现出"隔室特异性"的免疫印记(compartment-specific immune imprinting),表明BCG对外周免疫和中枢免疫的调控机制并不完全相同。
2. 阿尔茨海默病生物标志物的改变
在无AD相关病理的受试者中,BCG诱导的免疫改变伴随出现了AD生物标志物的有益变化:
- 脑脊液Aβ水平下降(CSF amyloid-β levels decreased)
- 血液Aβ水平升高(Blood amyloid-β levels increased)
这一"CSF降、血液升"的模式暗示BCG可能促进了Aβ从中枢向外周的清除转运——训练有素免疫可能通过调节CNS免疫细胞的功能,增强了Aβ的清除效率。
3. 安全性良好
BCG治疗耐受性良好,未观察到意外的安全信号。在有AD病理的受试者中,BCG同样安全可耐受。
机制解读
BCG通过以下途径发挥神经保护作用:
- 代谢重编程:BCG使单核细胞向有氧糖酵解倾斜,为免疫细胞提供快速能量供应,增强其功能储备
- 表观遗传修饰:通过H3K4me3等组蛋白标记的改变,建立持久的基因表达记忆
- 小胶质细胞/巨噬细胞活化:BCG激活CNS驻留的免疫细胞,增强其吞噬和清除Aβ的能力
- 系统性炎症下调:训练有素免疫可重塑全身炎症环境,降低"炎性衰老"的慢性促炎背景
研究局限与未来方向
- 样本量较小(n=23,两组合计),属于探索性研究,需大规模随机对照试验(RCT)验证
- 开放标签设计(无安慰剂对照组),可能存在偏倚
- 有AD病理组(试验B)中生物标志物变化的解读需谨慎,尚不能得出明确的临床获益结论
- BCG发挥作用的具体分子机制尚待进一步阐明
下一步研究方向包括:
- 在更大样本量中开展随机安慰剂对照试验
- 延长随访时间,观察BCG对AD发病率的长期影响
- 探索BCG与其他AD干预手段(如抗Aβ抗体)的联合应用
- 深入研究CNS免疫隔室化的分子机制
与 LongBiosci 既往内容的关联
本研究与LongBiosci近期发布的多篇文章形成了紧密呼应:
- 《年轻供体血浆置换 pilot 研究》:通过血液系统干预探索认知改善,同样聚焦于全身性免疫调控
- 本研究的独特价值:BCG作为已有百年历史的疫苗,其安全性数据极为丰富,若能证实对AD有预防或延缓作用,将是一种极低成本、高可及性的神经退行性疾病干预策略
参考来源
- Nature Communications Medicine: Bacillus Calmette–Guérin (BCG) immunotherapy reprograms CNS immunity and alters Alzheimer's biomarkers: results from two open-label clinical trials. doi: 10.1038/s43856-026-01691-7