武曉丹, 戰(zhàn) 瑩, 許欣茹, 張國旭, 王治國
北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院 核醫(yī)學科,遼寧 沈陽 110016
阿爾茨海默病(Alzheimer′s disease,AD)是一種以進行性認知功能障礙和記憶力損害為特征的神經(jīng)變性疾病,發(fā)病機制尚不明確[1]。有研究認為,其病理改變以β淀粉樣蛋白(amyloid-β protein,Aβ)沉積形成的腦內(nèi)老年斑和tau蛋白聚集形成的神經(jīng)纖維纏結(jié)為典型特征[2]。AD相關(guān)神經(jīng)病理學改變最早可于典型癥狀出現(xiàn)前的20年發(fā)生,疾病發(fā)展過程可被看成是連續(xù)的,分為無顯著臨床癥狀的臨床前AD、輕度認知障礙(mild cognitive impairment,MCI)及AD階段[3]。MCI患者每年轉(zhuǎn)化為AD的比例高達10%~15%[4],早期預(yù)測MCI到AD的轉(zhuǎn)變有助于臨床醫(yī)師評估AD風險及盡早干預(yù)。目前,常用的診斷AD的腦脊液標志物包括反映腦淀粉樣蛋白沉積的標志物Aβ42和Aβ40,以及反映皮層纖維纏結(jié)的神經(jīng)變性標志物t-tau和p-tau。有研究報道,t-tau/Aβ42、p-tau/Aβ42比單獨的Aβ42、t-tau、p-tau具有更高的靈敏度和特異度[5]。11C-PIB是現(xiàn)階段使用最廣泛的Aβ特異性顯像劑之一,能夠從病理層面特異性反映不同階段Aβ的沉積。本研究通過分析11C-PIB PET/CT腦顯像與腦脊液標志物之間的關(guān)聯(lián)性,探討各腦脊液標志物診斷AD的臨床價值。現(xiàn)報道如下。
1.1 研究對象 選取北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院2013—2021年收治的27例AD患者和29例MCI患者為研究對象。56例患者中,男性28例,女性28例;年齡64~77歲。AD納入標準:簡易精神狀態(tài)量表(mini-mental state examination,MMSE)評分≤23分,臨床癡呆評定量表(clinical dementia rating,CDR)分值≥0.5。MCI納入標準:患者或知情者發(fā)現(xiàn)認知損害;存在認知功能損害的客觀證據(jù);保持獨立的日常生活能力;尚未達到癡呆診斷標準。排除標準:存在其他腦血管疾??;其他類型癡呆、嚴重精神疾病或長期服用大量抗精神病藥物;認知功能嚴重障礙不能配合檢查。所有患者均接受11C-PIB PET/CT顯像,并根據(jù)Aβ沉積進行分組?;颊呒捌浼覍倬炇鹬橥鈺?/p>
1.211C-PIB PET/CT顯像及圖像分析 采用GE MINItrace回旋加速器合成11C-PIB顯像劑,放化純度>99%,符合放射性藥品的要求。PET/CT掃描儀型號為GE Discovery VCT PET/CT,所有AD患者均接受11C-PIB PET/CT檢查,11C-PIB注射劑量為3.7 MBq/kg,注射后40 min開始采集,采用3D模式連續(xù)采集;對PET圖像進行衰減校正,數(shù)據(jù)迭代重建后與CT圖像經(jīng)Xeleris工作站同機融合得到橫斷位、冠狀位、矢狀位圖像,并對圖像感興趣區(qū)進行分析。由3名高年資醫(yī)師采用盲法對圖像進行分析評估,以小腦作為參考區(qū)域,計算11C-PIB在前扣帶回、外側(cè)顳葉、頂葉皮層、額葉皮層、枕葉區(qū)域平均最大標準化攝取值,全腦Aβ沉積為各感興趣區(qū)標準化攝取值比平均值。采用1.41作為臨界值,將掃描結(jié)果分為PIB陽性和PIB陰性[6]。
1.3 腦脊液標志物檢測 腰椎穿刺獲取腦脊液。采用酶聯(lián)免疫吸附法對腦脊液標志物Aβ42 、t-tau、p-tau進行檢測。采用PCR-RFLP法測定APOE ε4 表達情況[7]。
2.1 患者分組及組間臨床基本資料比較11C-PIB PET/CT將56例患者分為PET陽性組(n=37,PET+組)和PET陰性組(n=19,PET-組)。見圖1。PET+組CDR、t-tau、p-tau、t-tau/Aβ42、p-tau/Aβ42均高于PET-組,Aβ42低于PET-組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。PET+組攜帶APOE ε4的比例高于PET-組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。
圖1 11C-PIB PET/CT典型圖像(a.AD患者,男性,68歲,MMSE評分17分,CDR=1.0,PET陽性;b.MCI患者,男性,63歲,MMSE評分24分,CDR=0.5,PET陽性;c.AD患者,女性,65歲,MMSE評分23分,CDR=0.5,PET陰性;d.MCI患者,男性,70歲,MMSE評分25分,CDR=0.5,PET陰性)
表1 兩組患者臨床基本資料比較
2.2 腦脊液標志物ROC曲線 腦脊液t-tau/Aβ42對11C-PIB PET顯像診斷準確性最高,以下依次為p-tau/Aβ42、Aβ42、t-tau、p-tau。見表2、圖2。
表2 腦脊液標志物ROC曲線指標
圖2 腦脊液標志物ROC曲線
2.3 腦脊液標志物之間相關(guān)性及其與11C-PIB PET顯像診斷一致性分析 腦脊液t-tau/Aβ42與t-tau、p-tau、Aβ42均具有相關(guān)性(r=0.750、0.475、0.006,P<0.05),其中,與t-tau相關(guān)性最強,與Aβ42相關(guān)性較弱。p-tau/Aβ42與t-tau、p-tau均具有相關(guān)性(r=0.685、0.655,P<0.05)。t-tau/Aβ42、p-tau/Aβ42與11C-PIB PET診斷的一致性較強(κ=0.824、0.754,P<0.05),Aβ42、t-tau、p-tau與11C-PIB PET診斷的一致性較弱(κ=0.552、0.499、0.471,P<0.05)。見圖3。
圖3 腦脊液標志物之間相關(guān)性分析
AD是一種多因素導致的神經(jīng)退行性疾病,臨床表現(xiàn)為不同程度的記憶、認知功能障礙,發(fā)病率隨著我國老齡化的加重而逐年遞增,而診療率卻很低。MCI是介于認知功能正常與AD之間的一種狀態(tài),起病隱匿,其臨床表現(xiàn)與AD相似,且進展為AD的概率較高[8],因此,AD早期診斷及干預(yù)尤為重要。PIB PET顯像通過同位素示蹤標記放射性核素可高靈敏特異地反映腦內(nèi)Aβ生理病理改變,已被廣泛應(yīng)用于臨床AD的早期輔助診斷[9]。有研究表明,Aβ42、t-tau、p-tau的濃度變化可為AD的臨床診斷提供支持性依據(jù)[10]。還有研究顯示,腦脊液標志物及淀粉樣蛋白沉積顯像均與AD患者死后尸檢結(jié)果具有相關(guān)性,且二者診斷符合率高達80%~90%[11]。因此,本研究采用淀粉樣蛋白顯像結(jié)果為切入點,建立腦脊液標志物最佳分割點,分析腦脊液標志物診斷的靈敏度、特異度,以及其與PIB PET顯像診斷的相關(guān)性。
既往研究發(fā)現(xiàn),淀粉樣蛋白沉積陽性患者較陰性患者具有更低的腦脊液Aβ42水平和更高的t-tau、p-tau水平,能夠間接反映異常Aβ斑塊沉積和tau蛋白病理學改變[8]。本研究結(jié)果顯示:PET+組CDR、t-tau、p-tau、t-tau/Aβ42、p-tau/Aβ42均高于PET-組,Aβ42低于PET-組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);PET+組攜帶APOE ε4的比例高于PET-組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。多項研究表明,t-tau/Aβ42、p-tau/Aβ42、Aβ42/Aβ40相對于單一標志物在AD的診斷中顯示出更佳的診斷性能,可用來預(yù)測淀粉樣蛋白顯像陽性率[12-13]。Sohee等[14]以Aβ-PET確定腦脊液標志物的最佳切割點,發(fā)現(xiàn)t-tau/Aβ42可以較好地預(yù)測認知功能衰退。本研究通過繪制ROC曲線得知,腦脊液t-tau/Aβ42對11C-PIB PET顯像診斷準確性最高,以下依次為p-tau/Aβ42、Aβ42、t-tau、p-tau;同時,t-tau/Aβ42、p-tau/Aβ42與11C-PIB PET診斷的一致性較強(κ=0.824、0.754,P<0.05),Aβ42、t-tau、p-tau與11C-PIB PET診斷的一致性較弱(κ=0.552、0.499、0.471,P<0.05)。這說明,使用t-tau/Aβ42、p-tau/Aβ42較單獨使用Aβ42、t-tau、p-tau具有更高的靈敏度和特異度,且能夠提高與淀粉樣蛋白顯像診斷的一致性。本研究中,腦脊液t-tau/Aβ42與t-tau、p-tau、Aβ42均具有相關(guān)性(r=0.750、0.475、0.006,P<0.05),其中,與t-tau相關(guān)性最強,與Aβ42相關(guān)性較弱;p-tau/Aβ42與t-tau、p-tau均具有相關(guān)性(r=0.685、0.655,P<0.05)。這可能是因為腦脊液Aβ42具有較高的變異性,而腦脊液tau相關(guān)標志物水平與AD病理機制更為一致[15]。
綜上所述,腦脊液標志物t-tau/Aβ42、p-tau/Aβ42與淀粉樣蛋白顯像診斷具有較高的一致性,其作為AD診斷的輔助生物標志物,具有一定的臨床價值。本研究局限性主要在于樣本量較小,可能存在統(tǒng)計分析偏差,未來需要擴大研究樣本量。