田章林 龍 波 董語(yǔ)涵 魏有東
1)重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院,重慶 400016 2)重慶神經(jīng)生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 400016
帕金森?。≒arkinson’s disease,PD)是一種常見(jiàn)的神經(jīng)退行性疾病,主要臨床表現(xiàn)為靜態(tài)震顫、肌強(qiáng)直、運(yùn)動(dòng)遲緩等運(yùn)動(dòng)癥狀,以及嗅覺(jué)障礙、睡眠障礙、心血管功能障礙、難治性便秘等非運(yùn)動(dòng)癥狀[1-4]。PD是僅次于阿爾茨海默?。ˋlzheimer’s disease,AD)的第二大神經(jīng)退行性疾病,其發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)。據(jù)估計(jì),到2030 年中國(guó)PD 患者數(shù)量將達(dá)到494 萬(wàn),給家庭和社會(huì)帶來(lái)沉重的負(fù)擔(dān)[5]。PD 的主要病理特征是黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元選擇性死亡以及路易體(Lewy bodies,LBs)的形成,LBs 主要由α-突觸核蛋白、泛素、神經(jīng)絲蛋白等組成。多種病理機(jī)制共同導(dǎo)致帕金森病的發(fā)生發(fā)展已成為廣泛共識(shí),近期研究也表明氧化應(yīng)激、線粒體功能障礙、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激引起的蛋白質(zhì)折疊異常、神經(jīng)炎癥、微生物-腸-腦軸及相關(guān)基因改變與PD的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[6-8]。
tau 蛋白是由位于17 號(hào)染色體上的微管相關(guān)蛋白tau(microtubule-associated protein tau,MAPT)基因編碼的一種穩(wěn)定的細(xì)胞骨架蛋白微管。tau 蛋白在穩(wěn)定微管、與膜結(jié)合、調(diào)節(jié)軸突轉(zhuǎn)運(yùn)等方面發(fā)揮作用。然而,異常磷酸化的tau 蛋白失去了誘導(dǎo)微管組裝和維持微管穩(wěn)定的能力,p-tau 與微管蛋白競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合正常tau 蛋白和其他大分子微管相關(guān)蛋白,導(dǎo)致微管解聚,神經(jīng)元體和神經(jīng)末梢之間的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)受損,最終引起一系列神經(jīng)病理改變。在尸檢研究中,在路易體中觀察到tau 蛋白和α-syn 的共同積累[9]。在許多PD 模型中,α-syn 已被證明可引起局灶性tau 病理并促進(jìn)tau 磷酸化;此外,PD 患者紋狀體中p-tau 聚集增加[9-10]。Ren 等[11]發(fā)現(xiàn),與健康對(duì)照組相比,新發(fā)PD 患者血漿中α-syn 和磷酸化tau-181(phosphorylated-tau at threonine-181,p-tau181)水平較高,且較高的血漿p-tau181濃度與較差的H-Y分期有關(guān)。在最近ADNI 和BioFINDER 隊(duì)列的一項(xiàng)縱向研究中,血漿p-tau181濃度預(yù)測(cè)了MCI向癡呆的臨床進(jìn)展[12]。
目前大多研究聚焦在腦脊液相關(guān)生物標(biāo)志物上,少有研究血液中生物標(biāo)志物對(duì)帕金森病的價(jià)值。相較于腦脊液的獲取,血液標(biāo)本的獲取更便利,對(duì)患者傷害更小。有研究顯示血清p-tau181 與腦脊液ptau181 具有密切相關(guān)性,且變化趨勢(shì)相似。本研究旨在評(píng)估PD 患者與HC 患者血清中p-tau181 的水平,并探索其與疾病嚴(yán)重程度、認(rèn)知損害、功能預(yù)后的關(guān)系。
1.1 研究對(duì)象納入2021-07—2022-02 在重慶醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科住院或門(mén)診就診的PD 患者40 例(PD 組)及同期健康對(duì)照者35 例(HC組)為研究對(duì)象。
帕金森病納入標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)歐洲神經(jīng)病學(xué)協(xié)會(huì)聯(lián)盟(European Federation of Neurological Societies,EFNS)和運(yùn)動(dòng)障礙協(xié)會(huì)歐洲分會(huì)(Movement Disorder Society-European Section, MDS-ES)推薦診斷原發(fā)性帕金森病。帕金森病組和健康對(duì)照組排除標(biāo)準(zhǔn):(1)帕金森綜合征或繼發(fā)性帕金森??;(2)有嚴(yán)重全身性疾?。ㄈ缒[瘤、慢性心力衰竭、慢性阻塞性肺疾病、肝炎、腎炎)或傳染病的患者;(3)有卒中、顱腦手術(shù)或外傷、阿爾茨海默病、運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元疾病或其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病史;(4)局部或全身性感染性疾病患者(如肺部感染、尿路感染、膿毒癥、顱內(nèi)感染等);(5)近半年有手術(shù)、外傷等應(yīng)激性因素,近3 個(gè)月有服用非甾體類抗炎藥物,近2 個(gè)月有酗酒,近1 個(gè)月服用中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制藥物、神經(jīng)活性物質(zhì);(6)有內(nèi)分泌系統(tǒng)相關(guān)疾病(如甲狀腺功能亢進(jìn)和減退、糖尿病等);(7)有精神分裂、癲癇、抑郁等神經(jīng)精神疾病。
1.2 量表評(píng)估及標(biāo)本采集入院或就診時(shí)采用帕金森病統(tǒng)一評(píng)分量表(unified Parkinson’s disease rating scale,UPDRS)和Hoehn-Yahr(H-Y)分期量表,以評(píng)估PD 患者的疾病嚴(yán)重程度。根據(jù)H-Y 分期將PD 患者分為早期(H-Y 分期<2.5)和中晚期(H-Y 分期≥2.5)。認(rèn)知狀態(tài)由蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估(Montreal cognitive assessment,MoCA)量表測(cè)量,排除受教育因素后將受試者分為認(rèn)知受損帕金森病患者(PD patients with impaired cognition,PD-IC)組(MoCA<26分)和認(rèn)知正常帕金森病患者(PD patients with normal cognition,PD-NC)組(MoCA≥26 分)。采集血樣6 個(gè)月后,再次隨訪評(píng)估帕金森患者的UPDRS 評(píng)分和H-Y 分級(jí),將UPDRS 總分或H-Y 分級(jí)結(jié)果升高的分為預(yù)后不佳組,UPDRS 總分和H-Y 分級(jí)結(jié)果減低或不變的分為預(yù)后良好組。所有帕金森病量表由兩名觀察員評(píng)估并記錄,通過(guò)討論解決差異。
記錄所有受試者的性別、年齡、病程時(shí)間、詳細(xì)病史等一般資料。入院后第2 天07:00 或門(mén)診就診時(shí)抽取患者肘正中靜脈血,高速離心后于—80 ℃下儲(chǔ)存。使用p-tau181 的商業(yè)酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)試劑盒測(cè)定血清p-tau181水平。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 26.0 軟件(IBM,USA)和GraphPad Prism 8.0 軟件(GraphPad Prism software,Inc,USA)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理及繪制圖片。正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);非正態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)(四分位數(shù)間距)表示,用秩和檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較;計(jì)數(shù)資料以構(gòu)成比(%)表示,對(duì)有序分類變量使用秩和檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較,對(duì)無(wú)序分類變量使用卡方檢驗(yàn)(χ2檢驗(yàn))進(jìn)行組間比較。相關(guān)性分析采用Pearson 相關(guān)分析,相關(guān)系數(shù)(r值)在0.5~1.0 表示相關(guān)良好。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 受試者基線資料比較2 組受試者年齡(P=0.13)、性別(P=0.17)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。與HC 相比,PD 患者血清p-tau181水平升高,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[1.01(0.28~2.63)ng/L比0.53(0.04~3.72)ng/L,P=0.55)]。見(jiàn)表1。
表1 PD組與健康對(duì)照組臨床特資料比較Table 1 Comparison of clinical data between PD group and healthy control group
2.2 血清p-tau181與疾病嚴(yán)重程度相關(guān)性入院或門(mén)診就診時(shí)評(píng)估患者UPDRS、H-Y分期,根據(jù)患者HY 分期將PD 組受試者分為早期PD(PD patients in the early stage,PDE)組(H-Y 分期<2.5)和中晚期PD(PD patients in the advanced stage,PDA)組(H-Y 分期≥2.5),結(jié)果顯示2組患者的年齡(P=0.42)和性別(P=0.90)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,p-tau181 水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[1.06(0.14~2.16)ng/L 比0.83(0.31~3.47)ng/L,P=0.80,表2、圖1]。此外,p-tau181 與疾病持續(xù)時(shí)間(r=-0.14,P=0.37,圖2)和UPDRS 評(píng)分(r=0.02,P=0.89,圖3)無(wú)關(guān)。
圖1 血清p-tau181水平箱形圖Figure 1 A Box plot of serum p-tau181 levels
圖2 血清p-tau181與病程的相關(guān)性Figure 2 Correlation between serum p-tau181 and disease duration
圖3 血清p-tau181與UPDRS評(píng)分的相關(guān)性Figure 3 Correlation between serum p-tau181 and UPDRS
表2 早期PD患者與中晚期PD患者的臨床特征Table 2 Clinical characteristics of early and advanced stage PD patients
2.3 血清p-tau181與認(rèn)知損害的相關(guān)性入院或門(mén)診就診時(shí)使用MoCA 量表評(píng)估患者認(rèn)知功能,根據(jù)MoCA 評(píng)分將患者分為PD-NC 組(MoCA 評(píng)分≥26 分)和PD-IC 組(MoCA 評(píng)分<26 分),PD-IC、PD-NC 和HC 間血清p-tau181 水平比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.63,圖1)。Spearman 相關(guān)分析顯示血清p-tau181濃度與MoCA評(píng)分無(wú)相關(guān)性(r=0.16,P=0.32,圖4)。
圖4 血清p-tau181與認(rèn)知損害的相關(guān)性Figure 4 Correlation between serum p-tau181 and MoCA
2.4 血清p-tau181與功能預(yù)后的相關(guān)性采集血樣6 個(gè)月后,再次隨訪評(píng)估帕金森病患者的UPDRS 評(píng)分和H-Y 分期,共隨訪39 例患者(其中1 例因意外死亡,退出隨訪組),其中預(yù)后良好組25例,預(yù)后不佳組14 例,預(yù)后良好組與預(yù)后不佳組的年齡(P=0.81)、性別(P=0.76)、病程(P=0.55)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。預(yù)后良好組與預(yù)后不佳組血清p-tau181 水平表達(dá)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.74,表3)。
表3 預(yù)后良好組和預(yù)后不佳組的臨床特征Table 3 Clinical characteristics of the good and poor prognosis groups
帕金森病的主要病理特征是多巴胺能神經(jīng)元壞死和路易體形成,神經(jīng)炎癥在帕金森病中起重要作用,也是多巴胺能神經(jīng)元退化的主要導(dǎo)火索。α-syn作為路易體的主要組成成分,在帕金森病神經(jīng)炎癥中起重要作用,其引發(fā)神經(jīng)炎癥的重要途徑是活化小膠質(zhì)細(xì)胞,活化的小膠質(zhì)細(xì)胞可產(chǎn)生IL-1β,激活神經(jīng)元p38 MAPK,引起tau 蛋白的過(guò)度磷酸化,P38 MAPK 在體內(nèi)可磷酸化tau 蛋白Thr181 位點(diǎn)。Ren等[11]研究發(fā)現(xiàn)PD患者血清p-tau181表達(dá)增加。因此p-tau181 可能在帕金森病發(fā)病通過(guò)特定通路發(fā)揮一定作用,最終導(dǎo)致多巴胺能神經(jīng)元死亡。
本研究顯示,與HC 相比,PD 患者的血清ptau181 濃度升高,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。由于帕金森病是一種進(jìn)展性疾病,隨著疾病的進(jìn)展血清ptau181 濃度可能由于某種機(jī)制而發(fā)生不同的變化,因此本研究進(jìn)一步分析了早期和中晚期組血清ptau181 的濃度,結(jié)果顯示早期和中晚期PD 患者之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Spearman 相關(guān)分析也顯示,ptau181 水平與病程、UPDRS 評(píng)分、疾病嚴(yán)重程度無(wú)相關(guān)性。Lin等[13]發(fā)現(xiàn)PD 組與HC組相比血清p-tau181濃度顯著增加,與本研究結(jié)果不一致??赡茉颍菏紫龋壳按罅垦芯勘砻?,氧化應(yīng)激及神經(jīng)炎癥在PD發(fā)生發(fā)展中起重要作用,氧化應(yīng)激促進(jìn)tau 蛋白磷酸化[14-15],但也有研究表明,氧化應(yīng)激在一定條件下可抑制tau 蛋白的磷酸化[16-17],因此血清p-tau181 在整個(gè)帕金森病病程中變化特點(diǎn)不明確,需更深入地研究PD 中p-tau181 的多方面和長(zhǎng)期變化趨勢(shì)。其次,相互矛盾的結(jié)果可能歸因于兩個(gè)隊(duì)列的患者數(shù)量較勢(shì)。其次,相互矛盾的結(jié)果可能歸因于兩個(gè)隊(duì)列的患者數(shù)量較少。最后,有研究使用基于免疫磁減量(immunomagnetic reduction,IMR)的方法檢測(cè)血漿p-tau181 水平,本研究應(yīng)用ELISA 檢測(cè),應(yīng)考慮不同測(cè)定方法對(duì)結(jié)果的影響。
本研究還表明,血清p-tau181 水平在認(rèn)知正常PD患者、認(rèn)知損害PD患者及HC之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,且與MoCA 評(píng)分無(wú)關(guān)。既往部分研究顯示p-tau181 與認(rèn)知之間的潛在聯(lián)系[18-19],表明p-tau181水平越高,認(rèn)知狀態(tài)越差,但也有研究表明血清p-tau181 與認(rèn)知功能下降無(wú)明顯關(guān)系[20-21]。血清p-tau181 與帕金森病患者認(rèn)知功能障礙的關(guān)系需更多試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)。
本研究局限性:第一,樣本量相對(duì)較小,需對(duì)更多PD 患者進(jìn)行進(jìn)一步研究,發(fā)現(xiàn)循環(huán)p-tau181 水平與PD之間的統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)性。第二,這是一項(xiàng)橫斷面研究,未動(dòng)態(tài)檢測(cè)患者血清p-tau181 濃度,未來(lái)需進(jìn)行更多縱向研究進(jìn)一步明確。第三,用藥史及實(shí)驗(yàn)室檢查(如全血計(jì)數(shù)、血糖、凝血、肝臟和腎功能等)不完整,因此未考慮其對(duì)p-tau181水平的潛在影響。本研究未能證實(shí)p-tau181 在帕金森病患者血液中的分布特征,以及其與帕金森病認(rèn)知損害、功能預(yù)后的關(guān)系。
本研究發(fā)現(xiàn),與HC相比,PD患者血清p-tau181無(wú)顯著差異。此外,血清p-tau181與患者疾病嚴(yán)重程度、認(rèn)知損害、功能預(yù)后無(wú)顯著相關(guān)性。未來(lái)需更多多中心、大樣本試驗(yàn)進(jìn)一步探究p-tau181與帕金森病的相關(guān)性及其在帕金森病發(fā)生發(fā)展中的具體作用機(jī)制。