国内阿尔茨海默病样本收集现状分析

汤惠，王丽萍，鲁军，潘云龙

·生物样本库建设·

国内阿尔茨海默病样本收集现状分析

汤惠，王丽萍，鲁军，潘云龙

阿尔茨海默病（Alzheimer's disease，AD，俗称老年痴呆症）是最普遍的神经退行性疾病（占老年性痴呆总数的60%～80%）。自 1906年发现至今已有一百多年时间。常以短期记忆力减退为首要症状，临床表现为认知和记忆功能不断恶化，日常生活能力进行性减退，并有各种神经精神症状（抑郁、焦虑不安、幻觉、妄想和失眠等）和行为障碍（踱步、攻击行为、坐立不安等），最终进行性地发展为长期记忆障碍直至死亡。在世界老年人口（65 岁以上）中每 8 人便有 1 人患此疾病［1-2］。

AD 最显著的病理特征是胞内神经原纤维缠结（neurofibrillary tangles，NFT）、胞外老年斑（senile plaques，SP）的聚集，胆碱乙酰化酶及乙酰胆碱含量显著减少。它好发于 65 岁以上老人，AD 是终生无法治愈的神经退行性疾病，患者需完全依赖他人的护理和照顾，这给患者本人和家庭乃至国家造成了巨大的负担。在发达国家，AD 是社会花费最高的疾病之一，它分早老性痴呆和散发性痴呆两种。早老性痴呆又称遗传性或家族性 AD，一般 65 岁之前发病，仅占痴呆总数的 5% 左右，远低于散发性痴呆的发病概率。因此，研究占痴呆总数 95% 左右的散发性痴呆（65 岁以上发病）对提升世界范围内罹患该病的人口生存质量有着至关重要的意义。

无论是实验室研究还是临床试验结果，均提出 AD 早期阶段的治疗干预可能延缓疾病。当怀疑为阿尔茨海默症时，通常借由行为评估以及认知测试来确认诊断，同时会做神经影像（结构和脑功能成像）检查辅助诊断。美国国家神经疾病和中风研究所、阿尔茨海默病及相关疾病协会（NINCDS-ADRDA）的标准用于大量神经损伤已经发生时的 AD 的诊断，准确率可达 80%～90%，且这些标准绝大多数依赖于其他导致痴呆的疾病的排除［3］。但当仅有轻度认知障碍（mild cognitive impairment，MCI）时，一些记忆损伤等特异性症状还未出现，准确性则很低。因此即使是经验丰富的专家其误诊率也有 10%～15%［4］。影像学检查相对简单可靠，但没有痴呆症状出现的患者做影像学检查易有伦理问题且费用较高［5］。病理学诊断是 AD 诊断的最为准确的方法，但只能用于死后患者脑中的斑块和神经原纤维缠结的诊断。为弥补这种经验误差，AD 领域的一些研究学者便开始致力于 AD 特异性的生物标志物的寻找。

准确的生物标志物的确定离不开充足的合格的生物样本，血液、脑脊液是已经在动物体内广为报道的具有重要研究价值的样本。预见性地、标准化地收集不同年龄段的正常及痴呆患者血液及脑脊液样品对后续系统化的科学研究具有重要的意义。

尽管如此，国内对痴呆样本进行专门收集的样本库报道却很少，全院水平的系统化的样本库收集更未见报道。这似乎与 Goedert 和 Spillantini［1］报道的世界老年（65 岁以上）人口中每 8 人便有 1 人被诊断为 AD 的高发病率相矛盾，如此高的发病率为何没有研究样本的收集及报道呢？其原因可能有如下几点：

⑴诊断难：当前的阿尔茨海默病诊断标准最初由NINCDS-ADRDA 的一个联合工作组制定。它依赖于患者个人史，家族史及社会行为等方面，联合影像学检查（CT、MRI、PET），记忆测试（MMSE、NINCDS-ADRDA 标准）及其他导致痴呆的疾病的排除。这些标准几乎得到了全球范围的采用，并且非常实用。但是 AD 的科学研究已经迅速发展且神经科学家对 AD 的认识也有了很大的改变，很多新的重要的研究成果并未纳入到 AD 的诊断标准里。AD的诊断标准至今尚未完善，纯粹老年性痴呆又易与血管性痴呆等其他导致痴呆的疾病混淆，导致漏诊、误诊的情况发生。

⑵对 AD 的忽视：在农村，很多家庭想当然地认为人老了记忆力减退是很正常的现象，再加上有不少年轻人也都有健忘症，因此尽管有短期记忆力减退等早期症状出现，家属也往往忽视了 AD 的存在而不送患者就诊，导致医院痴呆患者收诊数量减少。

⑶费用：老年痴呆是一个漫长的疾病过程，其病程可长达几十年，且由于此病不可逆转并且终生不可治愈，不少家庭由于根本无力承担高昂的护理和医药费用，加上强大的心理压力，往往半途而废或干脆任其发展将患者抛弃在医院，这导致样本库工作人员无法进行 AD 样本的长期有效地收集。

⑷医院能力：在一些基层医院，由于床位有限且等级医院评审标准里关于床位周转的要求，导致一些医院不愿受理病程长的痴呆患者，且到疾病后期一些患者常易出现抽搐、癫痫，脾气暴躁，甚至对医务人员乱打乱骂，很难管理，因此，一些医院仅设有痴呆患者的门诊却不收治入院。

⑸伦理：脑脊液尤其抽取 65 岁以上老人脑脊液易有伦理问题，对老年患者抽取脑脊液，医院的伦理委员会相对较难通过，且由于老年人韧带钙化，体质原因导致依从性降低而不能长时间保持好体位等原因，脑脊液抽取相对较难；此外，由于老年人血管退化，皮肤松弛等原因，血液抽取也较为不易。

⑹知情同意：老年人由于认知功能障碍，尤其后期发生严重的记忆缺损，很多事情都由家属打理，家属由于爱护老人心切，往往不愿签署要额外抽取老人血液的知情同意书，采用检验科检查剩余的血液又会增加血液的污染，这同样增加了医院收集痴呆样本的难度。

然而，虽然困难很多，但要想能系统深入地完成科学研究，使自己的研究成果具有说服力，一定数量的合格的人体样本是必不可少的。国内来说，某市精神卫生中心作为国内较大的精神类疾病收集、诊治单位，其专门针对老年痴呆的样本收集相对于抑郁症、精神分裂症的收集规模来说也颇少，且也只是科室内部的收集。同样地，一些大的实验室负责人基于课题的需要也开始与神经内外科室、老年科的临床医生合作，着手于本实验室内部的痴呆样本的收集，每天从住院部、门诊部和实验室将患者的血液、脑脊液样本收集后统一贮存。但由于工作人员并未接受过系统的样本收集培训，更不知道要及时将收集好的样本尽快（30 min 之内）处理后放入深低温冰箱或液氮罐冻存［6］，因此，所收集的样本在冻存之前可能已发生变性。即便有些样本是较为规范的经过冷藏运输后及时分装深低温冰冻，但仅用 excel 表格粗略记录样本种类、取样日期等信息，更别说后续的取用冻融记录信息登记。没有成熟的样本库管理软件进行更深层次的具体信息登记（家族史、病理、影像检查结果）和高级提醒（过期提醒、纠错等），一旦更换样本管理者将很难保证实体样本和虚拟信息的完全对应，造成样本的错误使用，其后果不堪设想。

此外，实验室与医院手术室不同，无法保障双电路供电，一旦发生断电，将对深低温保存样本造成毁灭性打击，所有努力前功尽弃。科研人员使用在这样环境条件下储存的样本，其研究结果的真实性、可靠性、重复性更是无法保障，出现各种不可解释的实验结果也就不足为奇了。另外，单凭实验室个人力量收集的样本由于随意性很大，数量也远远达不到需要的规模，当后续需要补充结果时，只能再次重新收集，批次差异所致的科研结果不能重复，将对实验室的人力、物力、财力造成极大的浪费。

更重要的是，实验室收集的样本由于没有统一的收集标准，国内也无一家权威性机构来评价 AD 样本收集的规范性程度，样本收集后便被永久地存放在冰箱、液氮罐中直至取用，中间并无针对样本的质量控制检查，样本的质量如何，实际使用价值到底还有没有？不得而知。即使实验室有自己内部的质量检测标准，由于没有跟外部实验室联合校对监测，其质控结果也难有说服力。

综上所述，伦理、知情同意及 AD 诊断标准未完善等这几个方面的困难造成的国内 AD 样本收集数量少，规模小。为了满足自己实验课题的需要，各实验室内部只能自己进行小规模的样本收集，但由于其工作人员未接受过专门的生物样本库操作培训，又没有统一收集标准作指导，其样本质量也往往令人堪忧，有限范围内收集的样本也未公开发表在国内外文献上供研究人员参考。AD 研究需要满足一定数量的高质量的合格的生物样本，因此，所有神经科学工作者应联合起来，建立基于一定规模的可以共享的 AD 样本系统，由专门的样本管理信息软件管理并由专门经过培训的工作人员定期质控，只有这样，才能在根本上保障痴呆样本质量，提高国内痴呆研究的科学水平，做到跟国际接轨。只有这样，可靠的全新的痴呆疾病标志物的寻找，并通过估计蛋白代谢的不同来判断它对此种疾病的转归和致病性［7］才有可能实现。虽然血液由于其成分的复杂性且跟大脑没有直接接触，单纯依赖血液的研究来寻找生物标志物将有很大的挑战，但质量合格的具备一定规模的血液与脑脊液的相互配合研究必然能给 AD 的早发现、早诊断、早治疗带来新的希望［8］，人类攻克 AD 这一世界性难题也指日可待！

［1］ Goedert M， Spillantini MG. A century of Alzheimer's disease. Science，2006， 314（5800）：777-781.

［2］ Gräff J1， Tsai LH. The potential of HDAC inhibitors as cognitive enhancers. Annu Rev Pharmacol Toxicol， 2013， 53：311-330.

［3］ McKhann G， Drachman D， Folstein M， et al. Clinical diagnosis of Alzheimer's disease： report of the NINCDS-ADRDA work group under the auspices of department of health and human services task force on Alzheimer's disease. Neurology， 1984， 34（7）：939-944.

［4］ Thal LJ， Kantarci K， Reiman EM， et al. The role of biomarkers in clinical trials for Alzheimer disease. Alzheimer Dis Assoc Disord，2006， 20（1）：6-15.

［5］ d'Abrera JC， Holland AJ， Landt J， et al. A neuroimaging proof of principle study of Down's syndrome and dementia： ethical and methodological challenges in intrusive research. J Intellect Disabil Res， 2013， 57（2）：105-118.

［6］ Elliott P， Peakman TC， UK Biobank. The UK biobank sample handling and storage protocol for the collection， processing and archiving of human blood and urine. Int J Epidemiol， 2008， 37（2）：234-244.

［7］ Bateman RJ， Munsell LY， Morris JC， et al. Human amyloid-beta synthesis and clearance rates as measured in cerebrospinal fluid in vivo. Nat Med， 2006， 12（7）：856-861.

［8］ Humpel C. Identifying and validating biomarkers for Alzheimer's disease. Trends Biotechnol， 2011， 29（1）：26-32.

10.3969/j.issn.1673-713X.2015.06.008

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2015-06-12