《JAMA》子刊:血液检测早期老年痴呆!看p-tau217与Aβ42/40如何预测早期阿尔茨海默病

文摘   2024-09-17 15:07   江苏  

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β-淀粉样蛋白(Aβ),是阿尔茨海默病(AD)发病机制中的核心。它是由于淀粉样前体蛋白(APP)异常切割产生的一种多肽片段,能在脑内逐渐沉积形成不溶性的淀粉样斑块,这些斑块不仅直接破坏神经元结构,还触发一系列炎症反应和氧化应激,导致神经元功能丧失和细胞死亡,最终引发认知功能下降和痴呆症状。Aβ的沉积是AD早期启动性因素之一

针对Aβ病理,抗Aβ药物的研发构成了AD治疗领域的重大突破。这些药物通过多样化机制减少或清除脑内Aβ沉积,有效延缓或中断AD的病理进程。Aducanumab、Lecanemab及Donanemab等抗Aβ疗法在疾病早期、异常tau蛋白负荷较低的患者群体中展现出显著疗效,其中前两者已获得美国食品药品监督管理局(FDA)批准,应用于早期症状性AD的治疗。

Tau蛋白是一种微管相关蛋白 (MAP),正常功能是与微管蛋白结合,促进其聚合形成微管,并维持微管的稳定性。在AD进展中,Tau表现出增加的磷酸化模式。磷酸化的Tau蛋白(p-Tau)丧失正常生物功能,形成神经纤维缠结(NFTs),这是AD的另一个典型病理特征。

当前的一大挑战在于如何精准识别无症状但脑内Aβ水平潜在升高的个体,将他们作为AD高风险人群,并进行早期干预。既往研究表明,血浆中Aβ42/40比值与磷酸化tau蛋白(p-tau)水平能够精准反映AD的病理进程,尤其是反映Aβ斑块与神经原纤维缠结的积聚状况。进一步地,结合使用Aβ42/40与p-tau217(即苏氨酸217位点的磷酸化tau蛋白)水平可以更好地检测出Aβ的阳性状态。

《JAMA Neurology》刊登的一项研究,深入探讨了这些血浆生物标志物在AD初级预防策略中的应用潜力,特别是它们对于认知功能正常但基线Aβ水平接近病理阈值的个体,其未来Aβ病理发展的预测能力,为AD的早期干预与防治开辟了新的路径。

这是一项纵向研究,纳入了来自三个独立队列的认知正常(CU)个体,包括Swedish BioFINDER-2(n=495),以及两个复制队列Knight ADRC(n=283)和Swedish BioFINDER-1(n=205)。研究通过液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)、免疫分析法等方法,测定了参与者血浆中几种生物标志物的水平(研究暴露),包括Aβ42/40、p-tau217、p-tau217与非磷酸化tau的比值(%p-tau217)、p-tau231和胶质纤维酸性蛋白(GFAP);并使用正电子发射断层扫描(PET)或脑脊液(CSF)检测了Aβ负荷。然后,研究对于基线Aβ水平低于阈值(Aβ-PET<40 CL)的CU参与者,进行了分析:①横断面分析——分析基线时血浆标志物(%p-tau217和Aβ42/40)与大脑Aβ水平的关联,以确定哪些血浆标志物更好地反映了基线Aβ状态。②纵向分析——分析了基线血浆标志物水平与未来Aβ负荷增加的关联,重点探讨标志物对预测Aβ沉积速度的能力。研究主要结果是脑Aβ病理的横断面和纵向PET和CSF测量


血浆生物标志物组合预测能力优于单一标志物

在BioFINDER-2队列中,研究发现,结合使用血浆中%p-tau217与、和Aβ42/40时,比单独使用任何一种标志物更能有效预测的Aβ沉积风险。

  • 结合%p-tau217和Aβ42/40的模型预测Aβ状态时的AUC为0.949(95% CI:0.929~0.970,p<0.02);

  • 单独使用%p-tau217时AUC0.924(95% CI:0.894~0.954,p<0.001);

  • 单独使用Aβ42/40时AUC0.849(95% CI:0.810~0.887,p<0.001)。
这表明血浆%p-tau217和Aβ42/40的组合在预测Aβ病理变化方面表现出较强的诊断效力。


横断面分析显示生物标志物与Aβ负荷沉积相关

横断面分析显示,在基线Aβ-PET低于阈值(Aβ<40CL)的CU参与者中,基线时较高的%p-tau217较低的Aβ42/40水平均与基线Aβ沉积增加相关

  • %p-tau217的回归系数β=2.77(95% CI:1.84~3.70);

  • Aβ42/40的回归系数β=−1.64(95% CI:−2.53~−0.75);

  • 二者的交互作用显著,回归系数β=−2.14(95% CI:−2.79~−1.49)。
当血浆生物标志物按照中位数分为高和低类别时,在低Aβ42/40和高p-tau217组中观察到Aβ-PET的最大增加


纵向分析显示生物标志物与Aβ负荷沉积相关

纵向分析显示,基线时较高的%p-tau217和较低Aβ42/40水平可以预测Aβ负荷的逐渐增加

  • %p-tau217的回归系数β=0.67(95% CI:0.48~0.87);

  • Aβ42/40的回归系数β=−0.33(95% CI:−0.51~−0.15);

  • 二者的交互作用显著,回归系数β=−0.31(95% CI−0.44~−0.18)。
当血浆生物标志物按照中位数分为高和低类别时,在低Aβ42/40和高p-tau217组中也观察到Aβ-PET斜率的最大增加。
上述结果相当于在纵向队列中验证了横断面分析时发现的关联,并且提示其预测价值。
多队列验证增强了研究的稳健性

研究在两个独立的队列(Knight ADRC和BioFINDER-1)中进行了验证,结果显示,p-tau217和Aβ42/40的组合在不同人群中具有类似的预测效力

  • 在Knight ADRC中,对于基线Aβ水平低于阈值的CU参与者,更高的基线血浆%p-tau217和更低的Aβ42/40与Aβ-PET沉积增加纵向独立相关

    • %p-tau217的系数β=0.71(95% CI:0.26~1.16,P=0.002);

    • Aβ42/40的系数β=−0.74(95% CI:−1.26~−0.22,P=0.006。

  • 在BioFINDER-1中,对于基线Aβ水平低于阈值的CU参与者,更高的基线血浆p-tau217和更低的Aβ42/40与CSF Aβ42/40沉积增加纵向独立相关

    • p-tau217的系数β=−0.0003(95% CI:−0.0004~−0.0001,P=0.01);

    • Aβ42/40的系数β=0.0004(95% CI:0.0002~0.0006,P<0.001)。

而其他标志物如p-tau231和GFAP未发现独立的预测价值。

研究结果表明,结合血浆中的p-tau217和Aβ42/40水平可以有效预测认知未损伤个体未来的Aβ病理积累。与单独使用任何一种标志物相比,这种标志物组合在识别低水平Aβ积累风险个体时表现出更高的诊断准确性。
研究通过在多个独立队列中的纵向分析,验证了这一组合标志物在预测未来Aβ负荷增加中的稳健性。这一发现对未来阿尔茨海默病的早期筛查和预防试验具有重要意义,为选拔高风险个体并开展早期干预提供了重要的工具。(完)

*文章不构成任何诊疗相关建议,仅供医(药)学背景小伙伴参考学习

参考文献

1Janelidze S, Barthélemy NR, Salvadó G, et al. Plasma Phosphorylated Tau 217 and Aβ42/40 to Predict Early Brain Aβ Accumulation in People Without Cognitive Impairment. JAMA Neurol. 2024;81(9):947–957. doi:10.1001/jamaneurol.2024.2619

主创、编辑:July
审核:Mr. Cat, ChatGPT 4o


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