陳心怡 孫楊 徐德恩

AD是一種慢性進(jìn)行性神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。目前AD的診斷主要依靠神經(jīng)心理評(píng)估、MRI、正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)掃描(PET)以及腦脊液生物標(biāo)志物檢測(cè)等方式。然而，由于它們具有高成本性或侵入性特點(diǎn)，限制了其作為臨床診斷一線篩查工具，無(wú)法廣泛應(yīng)用于老年癡呆病人的初級(jí)診療。近些年來(lái)，以血液為標(biāo)本篩選合適的AD生物標(biāo)志物研究得到了廣泛開(kāi)展。本文旨在對(duì)外周血液的AD生物標(biāo)志物研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，以尋找適合用于AD病人篩查的生物學(xué)診斷工具。

1 β淀粉樣蛋白(Aβ)

傳統(tǒng)的腦脊液Aβ40和Aβ42作為AD的核心生物標(biāo)志物，具有高度敏感性和特異性，但腦脊液標(biāo)本采集在臨床實(shí)踐中不容易被病人所接受。相比之下，外周血Aβ作為潛在的生物標(biāo)志物受到了廣泛關(guān)注。但在AD的生物標(biāo)志物數(shù)據(jù)庫(kù)中，針對(duì)血清Aβ的臨床研究結(jié)果并不一致。早期有研究采用ELISA法測(cè)定血漿中的Aβ40、Aβ42及Aβ40/Aβ42的水平，但結(jié)果顯示，上述指標(biāo)在AD病人與健康人群間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[1]。后來(lái)Song等[2]對(duì)12個(gè)橫斷面研究和7個(gè)縱向研究進(jìn)行了薈萃分析，其中橫斷面分析結(jié)果顯示：AD病人的血漿Aβ40水平與健康人群無(wú)明顯差異，而Aβ42水平有所降低；縱向分析結(jié)果顯示：臨床前期AD病人血漿Aβ42和Aβ40水平顯著高于健康人群。一項(xiàng)納入了100例AD病人和46名健康體檢者的前瞻性研究結(jié)果顯示，AD病人血漿Aβ42以及Aβ42/Aβ40水平明顯低于健康人群[3]。另一項(xiàng)采用單分子列陣技術(shù)(Simoa)對(duì)719例大樣本進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)AD病人血漿與腦脊液之間的Aβ水平存在顯著的相關(guān)性，且AD病人血漿Aβ40、Aβ42及Aβ42/Aβ40水平較健康人群和輕度認(rèn)知功能障礙(MCI)者偏低[4]。Chen等[5]采用免疫磁減量方法(IMR)檢測(cè)遺忘性MCI病人血漿Aβ42水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MCI病人血漿Aβ42水平較健康人群偏高，且與后期出現(xiàn)的認(rèn)知功能減退明顯相關(guān)。以上研究結(jié)果表明，病人在癡呆臨床前期，血漿中的Aβ42和Aβ42/Aβ40水平明顯升高，但進(jìn)入癡呆期后，兩者水平均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)[6]。這表明血漿Aβ水平在癡呆的臨床不同時(shí)期表現(xiàn)是動(dòng)態(tài)的、非線性變化的，隨著時(shí)間的推移，Aβ相關(guān)的生物標(biāo)志物在病人體內(nèi)發(fā)生了變化。即使在24 h內(nèi)，血漿Aβ42和Aβ40水平也隨著晝夜節(jié)律改變處于動(dòng)態(tài)變化，并且還受載脂蛋白E4以及疾病嚴(yán)重程度等因素的影響[7]。近來(lái)一項(xiàng)研究顯示，AD病人外周血中Aβ42/Aβ40水平降低可以預(yù)測(cè)腦淀粉樣變陽(yáng)性率[8]，說(shuō)明血漿Aβ可能成為用于篩選個(gè)體是否存在腦Aβ沉淀的良好生物標(biāo)志物。然而，考慮到不同研究設(shè)計(jì)之間的差異，未來(lái)還需要進(jìn)一步擴(kuò)大研究對(duì)象，采用更多樣化的檢測(cè)方法，來(lái)評(píng)估外周血Aβ作為AD的生物標(biāo)志物的可靠性和特異性。

2 tau蛋白

以往使用傳統(tǒng)的檢測(cè)方法很難檢測(cè)到AD病人血液中的tau蛋白，隨著高敏檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，血清tau蛋白有望成為篩查AD的生物標(biāo)志物。有學(xué)者使用Simoa或IMR在AD和其他癡呆病人中均檢測(cè)到血漿t-tau水平顯著高于健康對(duì)照人群[9-10]，并且血漿t-tau濃度升高與認(rèn)知損害進(jìn)展速度有關(guān)[11]。一項(xiàng)研究共檢測(cè)172名健康體檢者、57例MCI病人以及40例AD病人血漿中t-tau及p-tau水平，并以腦Aβ-PET和tau-PET檢查結(jié)果作為對(duì)照，結(jié)果發(fā)現(xiàn)AD病人外周血t-tau和p-tau181水平升高最明顯，而MCI病人與健康對(duì)照者差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且AD病人血漿p-tau181濃度與腦Aβ-PET和tau-PET陽(yáng)性有明顯的相關(guān)性[12]。Karikari等[13]研究發(fā)現(xiàn)，血漿p-tau181水平在AD臨床前階段開(kāi)始增加，在癡呆期進(jìn)一步升高，在診斷AD方面有較高的準(zhǔn)確性(AUC為0.853)，提示血漿p-tau181可作為用來(lái)預(yù)測(cè)MCI轉(zhuǎn)化為癡呆的生物標(biāo)志物。此外，Thijssen等[14]發(fā)現(xiàn)AD病人血漿中p-tau181濃度是額顳葉變性病人的3.5倍，在預(yù)測(cè)AD病人腦淀粉樣變性方面具有較高的敏感性和特異性，提示血漿p-tau181可鑒別AD與非AD的病理性改變[15]。一項(xiàng)針對(duì)健康人群、主觀認(rèn)知功能下降或MCI病人的隊(duì)列研究中，所有參與者均進(jìn)行血漿p-tau217檢測(cè)、腦tau-PET和Aβ-PET檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)認(rèn)知功能正常但Aβ-PET陽(yáng)性的對(duì)象血漿p-tau217水平已經(jīng)升高，并且該變化先于皮質(zhì)tau-PET變化;縱向研究結(jié)果也顯示血漿p-tau217水平升高與認(rèn)知功能減退和腦萎縮相關(guān)，提示血漿p-tau217比p-tau181更適合用于AD的早期篩查[16-18]。Palmqvist等[19]針對(duì)AD和其他神經(jīng)退行性疾病的病人的橫斷面隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)，血漿p-tau217可以區(qū)分AD與非AD(AUC=0.96)，也可以區(qū)分其他神經(jīng)退行性疾病(AUC=0.89)，其準(zhǔn)確率明顯高于血漿p-tau181，但與腦脊液p-tau217、p-tau181和tau-PET相比，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。因此，血漿p-tau217可以用于鑒別AD與其他神經(jīng)退行性疾病。最近有報(bào)道稱p-tau231有望成為新的診斷AD的生物標(biāo)志物之一，該研究發(fā)現(xiàn)p-tau231能夠準(zhǔn)確地識(shí)別AD病人，并將其與Aβ-PET陰性(AUC=0.92～0.94)人群區(qū)分開(kāi)來(lái)，還可以將AD病人與非AD神經(jīng)退行性疾病病人(AUC=0.93)以及Aβ-PET陽(yáng)性的MCI病人(AUC=0.89)區(qū)分開(kāi)來(lái)，提示p-tau231比p-tau181能更早地識(shí)別AD的臨床分期，甚至早于腦Aβ-PET檢查陽(yáng)性結(jié)果[20]。因此，血漿p-tau231有可能是一種有前景的診斷AD的新型生物標(biāo)志物?？偟膩?lái)說(shuō)，t-tau、p-tau181、p-tau217以及p-tau231均可以區(qū)分AD與非AD，但是p-tau181準(zhǔn)確率更高，而p-tau217以及p-tau231除了區(qū)分AD與非AD外，還可以識(shí)別非AD神經(jīng)退行性疾病。盡管血漿tau蛋白能夠部分反映AD的病理變化，但由于人體的正常衰老過(guò)程與AD病理改變均可以導(dǎo)致血漿tau蛋白水平變化，兩者具有較大的重疊性，因此未來(lái)需要大樣本、多中心以及聯(lián)合多種技術(shù)來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證血液中tau蛋白是否可以作為診斷AD的生物標(biāo)志物。

3 神經(jīng)絲輕鏈蛋白(neurofilaments，NfL)

NfL是構(gòu)成神經(jīng)元軸突中間纖維的特異性分子蛋白，負(fù)責(zé)軸漿運(yùn)輸、維持神經(jīng)元正常形態(tài)及保持神經(jīng)纖維的彈性，它在大多數(shù)神經(jīng)退行性疾病中表達(dá)增加，在軸突損傷時(shí)進(jìn)入血液循環(huán)。在AlzBiomarker數(shù)據(jù)庫(kù)中，NfL已經(jīng)作為與AD相關(guān)的生物標(biāo)志物被大量研究。早期研究發(fā)現(xiàn)，在家族性AD中，血漿NfL水平在AD臨床癥狀出現(xiàn)前10年左右就呈上升趨勢(shì)，而在散發(fā)性AD中這種變化稍晚[21]。Khalil等[22]的研究表明，AD病人血清或血漿NfL水平與腦脊液NfL水平密切相關(guān)，但是血清NfL在多種非AD神經(jīng)退行性疾病中表達(dá)均有所增加，在診斷AD方面的特異性低于腦脊液tau和Aβ。一項(xiàng)橫向性研究發(fā)現(xiàn)，AD病人血清中的NfL水平明顯高于MCI病人和健康對(duì)照者；縱向分析發(fā)現(xiàn)，MCI病人的NfL基線濃度越高，其基線認(rèn)知功能評(píng)分越低，轉(zhuǎn)化為AD的風(fēng)險(xiǎn)越大，提示血清NfL可以預(yù)測(cè)AD的進(jìn)展[23-24]。另一項(xiàng)回顧性分析評(píng)估NfL和t-tau在輕度AD診斷試驗(yàn)中的應(yīng)用效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)血清中的NfL在診斷輕度AD方面優(yōu)于t-tau[25]。Benussi等[26]發(fā)現(xiàn)，血清p-tau181區(qū)分額顳葉變性者和AD病人的準(zhǔn)確率高，而血清NfL區(qū)分額顳葉變性者和健康人群的準(zhǔn)確率高。

4 微小核糖核酸(miR)

隨著大數(shù)據(jù)基因組學(xué)的發(fā)展，關(guān)于表觀遺傳研究的數(shù)量急劇增加。利用表觀遺傳學(xué)可以解釋AD病人環(huán)境暴露與基因交互作用的機(jī)制。表觀遺傳學(xué)涵蓋了DNA甲基化、組蛋白修飾和非編碼RNA等。miR是一類核苷酸高度保守的非編碼RNA，在AD病程中發(fā)揮重要的調(diào)控作用。隨著許多新技術(shù)的發(fā)展，血液中發(fā)現(xiàn)了許多與AD相關(guān)的miR。Guo等[27]對(duì)AD病人進(jìn)行高通量測(cè)序，發(fā)現(xiàn)AD病人有9種miR(hsa-miR-26a-5p、hsa-miR-181c-3p、hsa-miR-126-5p、hsa-miR-22-3p、hsa-miR-148b-5p、hsa-miR-106b-3p、hsa-miR-6119-5p、hsa-miR-1246和hsa-miR-660-5p)明顯異常，其中hsa-miR-22-3p具有最高的靈敏度(81.8%)和特異度(70.9%)。近來(lái)有研究發(fā)現(xiàn)，AD病人的血清miR-133b表達(dá)水平顯著下降，且血清miR-133b水平與MMSE評(píng)分呈正相關(guān)[28]。Nagaraj等[29]對(duì)AD相關(guān)性miR的研究進(jìn)行了綜述，發(fā)現(xiàn)36種血漿miR被重復(fù)驗(yàn)證過(guò)，最常見(jiàn)的是hsa-miR-125b，6篇報(bào)道均顯示其表達(dá)水平一致性下調(diào)。Takousis等[30]通過(guò)Meta分析發(fā)現(xiàn)，AD病人與健康對(duì)照者的血液標(biāo)本中有32種miR表達(dá)水平存在明顯差異，其中有5種miR在腦脊液和血液中均出現(xiàn)了差異表達(dá)，例如hsa-miR-125b-5p、hsa-miR-146a-5p和hsa-miR-223-3p在腦脊液中表達(dá)上調(diào)，在血液中卻表達(dá)下調(diào)。近來(lái)研究也發(fā)現(xiàn)，AD病人血漿中的miR-125b/PTGS2表達(dá)上調(diào)，miR-125b可以預(yù)測(cè)AD病人的認(rèn)知功能下降[31]。由此可見(jiàn)，血漿miR-125b有可能成為診斷AD的一項(xiàng)新的指標(biāo)。另外，Yang等[32]發(fā)現(xiàn)，AD病人血清外泌體中miR-135a和miR-384均表達(dá)上調(diào)，而miR-193b表達(dá)下調(diào)。還有研究發(fā)現(xiàn)，從AD病人血清分離的細(xì)胞外囊泡中的hsa-miR-1306-5p、hsa-miR-342-3p和hsa-15b-3p的表達(dá)水平均顯著下調(diào)[33]。綜上，在血清/外泌體中發(fā)現(xiàn)多種miR有助于AD的診斷。然而，不同地域不同種族的人群有不同的外周血miRNA譜，而且很多研究?jī)H停留在生物信息分析層面上，缺乏大量生物學(xué)證據(jù)。因此，外周血miR與AD的相關(guān)發(fā)病機(jī)制、功能以及特異性等問(wèn)題有待于大量研究。

5 總結(jié)與展望

理想的生物標(biāo)志物首先應(yīng)該滿足特異性和敏感性的標(biāo)準(zhǔn)，其次應(yīng)當(dāng)具備易取材、易檢測(cè)、定量、可重復(fù)性以及不受合并疾病影響等特點(diǎn)。盡管AD血液生物標(biāo)志物檢測(cè)有望成為未來(lái)最具潛力的早期診斷手段之一，但是受到多種因素影響，其檢測(cè)結(jié)果仍需要大樣本重復(fù)驗(yàn)證后才能在臨床中廣泛應(yīng)用，目前還不能作為臨床診斷和可靠的監(jiān)測(cè)指標(biāo)。隨著檢測(cè)技術(shù)的更新與發(fā)展，相信AD血液生物標(biāo)志物檢測(cè)的敏感度和特異度也將隨之大幅度提高，未來(lái)會(huì)有更多關(guān)于AD生物標(biāo)志物的研究，以及采用多種生物標(biāo)志物聯(lián)合檢測(cè)來(lái)提高AD早期診斷的靈敏度和特異度。