阿爾茨海默病早期血液生物標(biāo)記物的研究新進展

張紫萱　游詠　田紹文

阿爾茨海默病（AD）是一種常見的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，臨床表現(xiàn)為記憶和認知功能損害、行為異常和人格改變。其病理特征主要是老年斑（SP）、神經(jīng)原纖維纏結(jié)（NTF）、廣泛的神經(jīng)原丟失等。AD是一個連續(xù)統(tǒng)一的過程，分為臨床前期（認知正常但有病理改變）、輕度認知功能障礙期（MCI）、癡呆期。多數(shù)患者確診時已處于不可逆?zhèn)鞯腁D癡呆期。探索有效的AD早期診斷方法，對AD治療和預(yù)防，具有關(guān)鍵意義。目前AD生物標(biāo)記物研究主要基于腦脊液（CSF）標(biāo)本、神經(jīng)影像學(xué)表現(xiàn)或外周血樣本。外周血標(biāo)記物更易于在社區(qū)人群中普及，可作為篩選和隨診手段。現(xiàn)就AD早期診斷的血液生物標(biāo)記物研究進展進行綜述。

1血液中的生物標(biāo)志物

正常情況下每天有約500ml腦脊液吸收入血，血液可間接反映中樞神經(jīng)系統(tǒng)的改變，且相對于CSF標(biāo)本，血液標(biāo)本更容易獲得。

1.1血漿中的β淀粉樣蛋白（Aβ）及其寡聚體 Aβ是構(gòu)成大腦老年斑的中心成分，在AD的發(fā)病過程中具有重要作用。多數(shù)橫向研究發(fā)現(xiàn)血漿中Aβ-42、Aβ-40水平在AD患者和健康者中無明顯差異[1]，表明血漿中Aβ-42、Aβ-40不是一個很好的診斷AD的生物標(biāo)志物。縱向研究表明血漿中Aβ在預(yù)測AD的發(fā)生風(fēng)險和病情監(jiān)測方面發(fā)揮重要價值。一項大樣本研究[2]發(fā)現(xiàn)Aβ-42基線水平越高，進展為AD的風(fēng)險越大；隨訪期間Aβ-40水平和Aβ-42/Aβ-40下降，預(yù)示進展為AD的風(fēng)險增加，當(dāng)進展為AD后Aβ水平和Aβ-42/Aβ-40比值急劇下降。

Aβ-17是一種Aβ亞型，在血液中分布僅次于Aβ-40，其游離態(tài)/結(jié)合態(tài)的比值在健康人群和MCI或輕度AD患者之間有顯著差別[3]，且具有高敏感性和特異性，表現(xiàn)出良好的診斷價值。Aβ的可溶性寡聚體是Aβ產(chǎn)生毒性作用的主要形式，其在AD早期開始聚集，并最終導(dǎo)致認知功能障礙和行為損害。隨著多種Aβ寡聚體檢測技術(shù)的開發(fā)，有人用[4] ELISA方法檢測發(fā)現(xiàn)AD組血液中N端以第3位氨基酸-焦谷氨酸為剪切點的Aβ（AβpE3）含量下降，差異有統(tǒng)計意義，因此檢測患者外周血液中可溶性Aβ寡聚體或AβpE3的含量對提示早期AD有特異性意義，此結(jié)果需要大樣本進一步驗證。

1.2血漿中Aβ抗體 正常人血漿中存在抗Aβ抗體IgG、IgM，這些抗體或抗原抗體復(fù)合物可以清除Aβ，保持Aβ的動態(tài)平衡。有學(xué)者[5]采用抗原-抗體解離技術(shù)發(fā)現(xiàn)AD患者血清中天然Aβ抗體水平明顯高于健康者，并且AD患者血清內(nèi)解離前、后抗Aβ抗體改變量（即解離量）可直接反映AD病程，AD病程越早，解離量越大。

AD患者血漿中抗AβpE3-IgM滴度較健康對照組有顯著下降，但在MCI組中抗體滴度卻與患者認知損害程度呈正相關(guān)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)[6]AβpE3-IgM在正常以<2016AU/ml為分界值，AβpE3-IgM診斷AD的敏感度和特異度可達80%和60%。Nagele[7]等使用蛋白質(zhì)微陣列技術(shù)測定受試者血清中的自身抗體滴度，發(fā)現(xiàn)一組包含了10種自身抗體的標(biāo)記物組合，在鑒別AD組和非癡呆組特異性92.5%，敏感性96.0%；在鑒別AD和帕金森病時其準確性達86%。因此血中抗Aβ抗體可能成為一個潛在的生物標(biāo)記物。

1.3血漿Tau蛋白標(biāo)記物 傳統(tǒng)檢測方法AD血液中測不到tau蛋白。Blennow團隊[8]采用高敏測定技術(shù)發(fā)現(xiàn)AD患者血清tau同樣是認知正常老年人的2倍。隨著高敏測定技術(shù)發(fā)展，血清tau有望成為未來AD早期篩選工具之一。

1.4淀粉樣前蛋白（APP）亞型 外周循環(huán)的APP95%以上存在于血小板中。有研究[9]表明AD患者外周循環(huán)血中血小板APP130和110片段的含量比值（APP異構(gòu)體比值）顯著降低，以0.57為分界值，診斷的敏感度和特異度可達88.2%和89.5%，并且與AD患者認知程度評分-臨床癡呆評分量表評分或MMSE評分呈正相關(guān)；進一步對MCI患者隨訪2年發(fā)現(xiàn)，若以0.6為分界值，APP異構(gòu)體比值診斷MCI進展為AD的敏感度可達83%、特異度可達71%。血小板APP異構(gòu)體比值可作為診斷AD和MCI進展為AD的理想生物標(biāo)記物，但該指標(biāo)的測定依賴于免疫蛋白印跡和光密度掃描，測定工序的復(fù)雜性限制了臨床上應(yīng)用。

1.5載脂蛋白J（ApoJ） 又名簇集蛋白，由神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細胞分泌的一種糖蛋白，具有小熱休克蛋白典型的結(jié)構(gòu)特征。多項全基因組關(guān)聯(lián)分析（GWAS）發(fā)現(xiàn)編碼ApoJ的Clu基因多態(tài)性與AD相關(guān)[10，11]。ApoJ能夠結(jié)合Aβ，阻止其聚集，同時提高小膠質(zhì)細胞對Aβ多肽及Aβ纖維原的吞噬作用，ApoJ作為一種補體抑制劑，能夠抑制AD病理過程中補體的激活。一項大規(guī)模研究[12]發(fā)現(xiàn)血漿ApoJ每增加一個標(biāo)準差，AD患病風(fēng)險上升49%以上，AD患者MMSE評分下降1.36，提示血漿ApoJ與AD患病率及疾病嚴重程度顯著相關(guān)。人體血漿ApoJ含量較多，各種試劑盒較為方便快捷，血漿ApoJ作為AD早期診斷生物標(biāo)記物前景巨大。

1.6載脂蛋白E等位基因4（ApoE4）與 線粒體外膜轉(zhuǎn)位酶同系物40（TOMM40） ApoE已被證實可增加AD的發(fā)病風(fēng)險，同時也增加MCI向AD的轉(zhuǎn)化率[13]。TOMM40與蛋白質(zhì)向線粒體內(nèi)的轉(zhuǎn)運有關(guān)，其編碼基因毗鄰ApoE基因。Chong等[14]發(fā)現(xiàn)AD患者外周血白細胞TOMM40基因表達較對照組下調(diào)，其表達水平還與病情進展速度有關(guān)，結(jié)論有待更大樣本驗證。

1.7脂質(zhì)組學(xué)標(biāo)記物 近來使用脂質(zhì)組學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)外周血神經(jīng)酰胺/鞘磷脂之比在AD患者中升高，并與認知損害進展速度相關(guān)聯(lián)[15]。此外，鏈甾醇水平以及鏈甾醇/膽固醇比值等亦有望成為AD候選標(biāo)記物。

1.8炎癥相關(guān)的生物標(biāo)記物 近年來研究表明炎性反應(yīng)物在AD發(fā)病中起重要作用，激活的小膠質(zhì)細胞和星形膠質(zhì)細胞產(chǎn)生大量的炎性細胞因子。一些隨診研究顯示，血清或血漿中炎性細胞因子與認知功能下降有關(guān)，超敏C反應(yīng)蛋白明顯增加AD風(fēng)險，IL-6和C反應(yīng)蛋白可以預(yù)測正常人群的認知功能下降[16]。應(yīng)用蛋白組學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)：白細胞介素、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶、肌酸激酶、單核細胞趨化蛋白、巨噬細胞移動抑制因子、巨噬細胞炎性蛋白、組織抑制劑的金屬蛋白酶、腫瘤壞死因子這些與炎癥相關(guān)的血清蛋白作為測試集的回歸模型診斷AD，其敏感性和特異性分別為80.0%、90.0%。Cocciolo等[17]發(fā)現(xiàn)具有伴侶功能的觸珠蛋白、a2微球蛋白在AD和MCI血清中呈現(xiàn)明顯下調(diào)或過氧化現(xiàn)象。Britschgi等[18]對血漿中的120種蛋白質(zhì)濃度進行分析，發(fā)現(xiàn)18種信號蛋白在AD和MCI患者體內(nèi)發(fā)生了明顯變化。應(yīng)用這些蛋白質(zhì)區(qū)分AD和健康者的陽性預(yù)測值為90%，陰性預(yù)測值為88%；同時其在預(yù)測MCI進展為AD方面，陽性預(yù)測值為91%；因此其在AD診斷和疾病預(yù)防上有很好前景。

2展望

臨床前AD和進展為AD的MCI患者是癡呆的高危人群，對這些人群進行早期診斷和干預(yù)，可能有效遏制或延緩其進展為AD，且治療AD的藥物應(yīng)用越早，效果越明顯。實用的生物標(biāo)記物應(yīng)該具備準確性和特異性較高，取材容易，檢測方便，可重復(fù)性高，經(jīng)濟可靠等特點，因此血液生物標(biāo)記物有望成為未來早期診斷AD最具潛力的手段之一。目前大部分報道的MCI及AD的外周標(biāo)記物還沒有得到充分的重復(fù)驗證，還不能成為有臨床應(yīng)用價值的診斷和監(jiān)測指標(biāo)。新型技術(shù)手段的發(fā)展為AD的血液生物標(biāo)記物研究，提供了廣闊的前景，有待更大規(guī)模的臨床驗證。AD的血液生物標(biāo)記物研究將對AD的早期診斷、早期干預(yù)、高危隨訪等臨床工作產(chǎn)生重大意義。

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編輯/孫杰