阿尔茨海默病早期血液生物标记物的研究新进展

张紫萱　游咏　田绍文

阿尔茨海默病（AD）是一种常见的神经系统退行性疾病，临床表现为记忆和认知功能损害、行为异常和人格改变。其病理特征主要是老年斑（SP）、神经原纤维缠结（NTF）、广泛的神经原丢失等。AD是一个连续统一的过程，分为临床前期（认知正常但有病理改变）、轻度认知功能障碍期（MCI）、痴呆期。多数患者确诊时已处于不可逆传的AD痴呆期。探索有效的AD早期诊断方法，对AD治疗和预防，具有关键意义。目前AD生物标记物研究主要基于脑脊液（CSF）标本、神经影像学表现或外周血样本。外周血标记物更易于在社区人群中普及，可作为筛选和随诊手段。现就AD早期诊断的血液生物标记物研究进展进行综述。

1血液中的生物标志物

正常情况下每天有约500ml脑脊液吸收入血，血液可间接反映中枢神经系统的改变，且相对于CSF标本，血液标本更容易获得。

1.1血浆中的β淀粉样蛋白（Aβ）及其寡聚体 Aβ是构成大脑老年斑的中心成分，在AD的发病过程中具有重要作用。多数横向研究发现血浆中Aβ-42、Aβ-40水平在AD患者和健康者中无明显差异[1]，表明血浆中Aβ-42、Aβ-40不是一个很好的诊断AD的生物标志物。纵向研究表明血浆中Aβ在预测AD的发生风险和病情监测方面发挥重要价值。一项大样本研究[2]发现Aβ-42基线水平越高，进展为AD的风险越大；随访期间Aβ-40水平和Aβ-42/Aβ-40下降，预示进展为AD的风险增加，当进展为AD后Aβ水平和Aβ-42/Aβ-40比值急剧下降。

Aβ-17是一种Aβ亚型，在血液中分布仅次于Aβ-40，其游离态/结合态的比值在健康人群和MCI或轻度AD患者之间有显著差别[3]，且具有高敏感性和特异性，表现出良好的诊断价值。Aβ的可溶性寡聚体是Aβ产生毒性作用的主要形式，其在AD早期开始聚集，并最终导致认知功能障碍和行为损害。随着多种Aβ寡聚体检测技术的开发，有人用[4] ELISA方法检测发现AD组血液中N端以第3位氨基酸-焦谷氨酸为剪切点的Aβ（AβpE3）含量下降，差异有统计意义，因此检测患者外周血液中可溶性Aβ寡聚体或AβpE3的含量对提示早期AD有特异性意义，此结果需要大样本进一步验证。

1.2血浆中Aβ抗体 正常人血浆中存在抗Aβ抗体IgG、IgM，这些抗体或抗原抗体复合物可以清除Aβ，保持Aβ的动态平衡。有学者[5]采用抗原-抗体解离技术发现AD患者血清中天然Aβ抗体水平明显高于健康者，并且AD患者血清内解离前、后抗Aβ抗体改变量（即解离量）可直接反映AD病程，AD病程越早，解离量越大。

AD患者血浆中抗AβpE3-IgM滴度较健康对照组有显著下降，但在MCI组中抗体滴度却与患者认知损害程度呈正相关。经研究发现[6]AβpE3-IgM在正常以<2016AU/ml为分界值，AβpE3-IgM诊断AD的敏感度和特异度可达80%和60%。Nagele[7]等使用蛋白质微阵列技术测定受试者血清中的自身抗体滴度，发现一组包含了10种自身抗体的标记物组合，在鉴别AD组和非痴呆组特异性92.5%，敏感性96.0%；在鉴别AD和帕金森病时其准确性达86%。因此血中抗Aβ抗体可能成为一个潜在的生物标记物。

1.3血浆Tau蛋白标记物 传统检测方法AD血液中测不到tau蛋白。Blennow团队[8]采用高敏测定技术发现AD患者血清tau同样是认知正常老年人的2倍。随着高敏测定技术发展，血清tau有望成为未来AD早期筛选工具之一。

1.4淀粉样前蛋白（APP）亚型 外周循环的APP95%以上存在于血小板中。有研究[9]表明AD患者外周循环血中血小板APP130和110片段的含量比值（APP异构体比值）显著降低，以0.57为分界值，诊断的敏感度和特异度可达88.2%和89.5%，并且与AD患者认知程度评分-临床痴呆评分量表评分或MMSE评分呈正相关；进一步对MCI患者随访2年发现，若以0.6为分界值，APP异构体比值诊断MCI进展为AD的敏感度可达83%、特异度可达71%。血小板APP异构体比值可作为诊断AD和MCI进展为AD的理想生物标记物，但该指标的测定依赖于免疫蛋白印迹和光密度扫描，测定工序的复杂性限制了临床上应用。

1.5载脂蛋白J（ApoJ） 又名簇集蛋白，由神经元和星形胶质细胞分泌的一种糖蛋白，具有小热休克蛋白典型的结构特征。多项全基因组关联分析（GWAS）发现编码ApoJ的Clu基因多态性与AD相关[10，11]。ApoJ能够结合Aβ，阻止其聚集，同时提高小胶质细胞对Aβ多肽及Aβ纤维原的吞噬作用，ApoJ作为一种补体抑制剂，能够抑制AD病理过程中补体的激活。一项大规模研究[12]发现血浆ApoJ每增加一个标准差，AD患病风险上升49%以上，AD患者MMSE评分下降1.36，提示血浆ApoJ与AD患病率及疾病严重程度显著相关。人体血浆ApoJ含量较多，各种试剂盒较为方便快捷，血浆ApoJ作为AD早期诊断生物标记物前景巨大。

1.6载脂蛋白E等位基因4（ApoE4）与 线粒体外膜转位酶同系物40（TOMM40） ApoE已被证实可增加AD的发病风险，同时也增加MCI向AD的转化率[13]。TOMM40与蛋白质向线粒体内的转运有关，其编码基因毗邻ApoE基因。Chong等[14]发现AD患者外周血白细胞TOMM40基因表达较对照组下调，其表达水平还与病情进展速度有关，结论有待更大样本验证。

1.7脂质组学标记物 近来使用脂质组学技术发现外周血神经酰胺/鞘磷脂之比在AD患者中升高，并与认知损害进展速度相关联[15]。此外，链甾醇水平以及链甾醇/胆固醇比值等亦有望成为AD候选标记物。

1.8炎症相关的生物标记物 近年来研究表明炎性反应物在AD发病中起重要作用，激活的小胶质细胞和星形胶质细胞产生大量的炎性细胞因子。一些随诊研究显示，血清或血浆中炎性细胞因子与认知功能下降有关，超敏C反应蛋白明显增加AD风险，IL-6和C反应蛋白可以预测正常人群的认知功能下降[16]。应用蛋白组学技术发现：白细胞介素、血管紧张素转化酶、肌酸激酶、单核细胞趋化蛋白、巨噬细胞移动抑制因子、巨噬细胞炎性蛋白、组织抑制剂的金属蛋白酶、肿瘤坏死因子这些与炎症相关的血清蛋白作为测试集的回归模型诊断AD，其敏感性和特异性分别为80.0%、90.0%。Cocciolo等[17]发现具有伴侣功能的触珠蛋白、a2微球蛋白在AD和MCI血清中呈现明显下调或过氧化现象。Britschgi等[18]对血浆中的120种蛋白质浓度进行分析，发现18种信号蛋白在AD和MCI患者体内发生了明显变化。应用这些蛋白质区分AD和健康者的阳性预测值为90%，阴性预测值为88%；同时其在预测MCI进展为AD方面，阳性预测值为91%；因此其在AD诊断和疾病预防上有很好前景。

2展望

临床前AD和进展为AD的MCI患者是痴呆的高危人群，对这些人群进行早期诊断和干预，可能有效遏制或延缓其进展为AD，且治疗AD的药物应用越早，效果越明显。实用的生物标记物应该具备准确性和特异性较高，取材容易，检测方便，可重复性高，经济可靠等特点，因此血液生物标记物有望成为未来早期诊断AD最具潜力的手段之一。目前大部分报道的MCI及AD的外周标记物还没有得到充分的重复验证，还不能成为有临床应用价值的诊断和监测指标。新型技术手段的发展为AD的血液生物标记物研究，提供了广阔的前景，有待更大规模的临床验证。AD的血液生物标记物研究将对AD的早期诊断、早期干预、高危随访等临床工作产生重大意义。

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编辑/孙杰