PI3K、p-mTOR蛋白表达水平对早期诊断评估帕金森发病及预后特异性、敏感性分析

吴文波，王超，牛德旺，胡超胜

(安阳地区医院神经内科，河南 安阳 455000)

帕金森病的发生主要考虑与遗传、环境等因素有关，疾病的发生发展可以导致患者神经系统功能退化等临床症状的发生[1]。流行病学研究显示，帕金森病的发病率可达223～445/10万人左右，病情进展较为隐匿，临床预后较差[2，3]。在探讨帕金森病的发病机制的过程中发现，细胞生物学因子活信号通路相关分子的改变，能够通过影响到神经元细胞的凋亡，增加神经元细胞的氧化应激性损伤，促进患者中枢神经系统的功能退化。磷脂酰肌醇 3 激酶(phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(phosphorylated mammalian target of rapamycin，p-mTOR)等，是 PI3K-AKT 信号通路的重要中间蛋白，其表达浓度的改变能够提高局部神经元细胞膜的炎症因子的浸润，促进自身免疫性损伤，增加患者神经元细胞内的β-淀粉样蛋白的沉积，促进神经元细胞的凋亡及退行性改变[4，5]。 部分研究揭示了 PI3K、p-mTOR 蛋白在帕金森病患者体内的异常表达情况，但缺乏对于其与患者生存预后或者诊断学价值的分析。为了进一步评估PI3K、p-mTOR蛋白与帕金森病的关系，本次研究选取2014年1月至2017年6月来我院诊断为帕金森病的160例，探讨了相关指标的异常表达，并分析了其诊断学灵敏度或者特异度等指标。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2014年1月至2017年6月在河南省安阳地区医院诊断为帕金森病的160例患者作为PD组，同期160例健康体检者作为对照组，PD组男性94例，女性66例；年龄 54～86岁，平均年龄(64.46±12.12)岁。纳入标准：符合帕金森病的诊断标准，排除其他中枢神经系统疾病导致的痴呆患者，不伴有心、肝、肾等脏器功能严重障碍，患者或家属对本次研究知情，并签署知情同意书，一般资料和病理资料完整；治疗后按照并按照帕金森评分表(UPDRS)分为预后良好组（UPDRS＜35）和预后不良组（UPDRS≥35）。对照组男性91例，女性69例，年龄 55～82岁，平均年龄(61.76±10.13)岁，纳入标准：自愿参与本次研究，并签署知情同意书，一般资料完整。两组受检者年龄、性别无统计学差异(P＞0.05)，具有可比性。

1.2 检测指标及方法 无菌采集空腹静脉血各5ml，低温离心(离心条件为3000rpm)，吸取血清，置－20℃冻存备用。采用ELISA Kit，严格按试剂盒步骤检测所有受试者血清PI3K、p－mTOR蛋白质量浓度，阳性标准：血清 PI3K＞5．5ng/ml，p－mTOR＞3．0ng/ml。 敏感性=真阳性/(真阳性+假阴性)×100%，特异性=真阴性/(真阴性+假阳性)×100%。

1．3 统计学方法 统计软件采用SPSS 16．0，采用均数±标准差（±s）进行统计描述，组间比较采用t检验；计数资料组间比较采用χ2检验；P值＜0．05或P＜0．01表示差异具有统计学意义。

2 结果

2．1 帕金森病患者与健康人群血清PI3K、p－mTOR蛋白水平比较 与对照组相比，PD患者组血清中PI3K、p－mTOR蛋白水平明显升高，差异有统计学意义(P＜0．05)。 见表 1。

表1 帕金森病患者与健康人群血清PI3K、p-mTOR蛋白水平比较

2．2 帕金森病患者不同预后人群血清 PI3K、pmTOR蛋白水平比较 与预后良好人群相比，帕金森患者预后不良组血清中PI3K、p－mTOR蛋白水平明显升高，差异有统计学意义(P＜0．05)。见表2。

2．3 帕金森病患者不同预后人群血清 PI3K、p－mTOR蛋白水平与评分相关性分析 PI3K、pmTOR蛋白水平与帕金森病预后评分相关性分析结果显示二者与UPDRS评分之间均呈正相关 (r=0．798，P=0．025；r=0．659，P=0．031)。 见表 3。

表2 帕金森病患者不同预后人群血清PI3K、p-mTOR蛋白水平比较

表3 三帕金森病患者不同预后人群血清PI3K、p-mTOR蛋白水平与评分相关性分析

2．4 血清PI3K、p－mTOR蛋白水平对帕金森早期诊断和预后评估的准确性和特异性 以血清PI3K＞5．5ng/ml，p－mTOR＞3．0ng/ml作为阳性检测线评价血清PI3K、p－mTOR蛋白诊断帕金森的准确性和特异性，PI3K单项指标检测帕金森的敏感度为 74．38%， 特异性为 88．75%，p－mTOR 单项指标检测帕金森的敏感度为82．5%，特异性为84．38%，联合各项指标检测准确度高于任一单项指标。见表4。

表4 血清PI3K、p-mTOR蛋白水平对帕金森早期诊断的准确性和特异性

3 讨论

帕金森病的发生能够导致患者认知、空间定向或者记忆等功能的障碍，在合并有高血压或者糖尿病等基础性疾病的人群中，帕金森病的发病率可进一步上升[6]。一项包含了114例样本量的帕金森病的临床治疗随访研究发现，现阶段临床上帕金森病的病情控制率较低，治疗后的神经系统的认知等功能障碍的缓解率仍然可达15%以上[7]，整体治疗效果不佳。本次通过对于帕金森病发病过程中相关信号通路蛋白的研究，可以为临床上帕金森病的病情随访、生物学治疗或者免疫治疗等提供理论依据。

PI3K/AKT信号通路是广泛存在的效应通路，其能够参与到细胞的增殖、分化、凋亡、坏死或者细胞器的损伤等病理过程中，PI3K/AKT能够参与到恶性肿瘤的发生、炎症反应的进展或者部分自身免疫性疾病的发生过程中。PI3K/AKT激活过程中对于下游p－mTOR蛋白的上调作用，能够在影响到神经元生长因子的释放，增加中枢神经元细胞的异常蛋白的沉积，影响到多巴胺能神经元的功能[8]。同时近年来相关基础方面的研究也显示，p－mTOR蛋白或者PI3K蛋白的高表达能够影响到神经元细胞的自噬，促进线粒体氧化，并降低破碎细胞器的清除，增加毒性蛋白的表达浓度，特别是p-mTOR蛋白的异常表达能够增加海马神经元的凋亡的风险[9]。部分研究揭示了PI3K/AKT信号通路蛋白的表达与帕金森病的关系，认为高表达的相关信号通路蛋白能够导致患者认知功能或者记忆能力的下降，并认为高表达的相关蛋白是影响到疾病治疗敏感性的重要风险因素。

本次研究发现，在帕金森病患者血清中存在明显的相关指标的高表达，其中PI3K、p-mTOR蛋白的表达水平均明显高于对照组，差异具有统计学意义，提示其可能均参与到了帕金森病的发生发展过程中，二者的高表达能够通过影响到下列几个方面的机制，促进患者认知或者记忆能力的丧失[10，11]：⑴PI3K对于β-卷曲蛋白的促沉积作用，能够导致患者神经元细胞的淀粉样变性，增加患者神经元细胞电冲动传导的异常；⑵p-mTOR蛋白能够增加单核细胞或者巨噬细胞等对于神经元细胞的浸润，促进神经元细胞轴突末梢神经递质的释放异常，增加以囊泡为主的神经递质的异常合成。郭旭堂等[12]研究者探讨了63例样本量的帕金森病患者血清学蛋白谱的异常表达后发现，PI3K、p-mTOR蛋白的阳性率表达率可平均上升25%以上，同时治疗敏感性较差、治疗后病情进展率较高的患者中，相关指标的表达可进一步上升。UPDRS评分能够通过综合性评估患者的影像学检查、临床症状、中枢神经系统功能评分等，进而评估患者的生存预后，本次研究发现在临床预后较差的患者中，特别是在UPDRS评分较高的患者中，PI3K、p-mTOR蛋白的表达上升趋势较为明显，这可能与相关蛋白的异常表达增加患者下列几个方面的临床症状的加重有关：⑴PI3K的上升增加了神经元细胞的压力性应激反应的发生，降低了神经元营养因子a或者生长因子的释放，导致神经元细胞凋亡增多、再生减少，导致患者记忆能力、语言能力的下降[13]；⑵p-mTOR蛋白对于BCL-2等凋亡基因的激活作用，能够增加纹状体致密部神经元细胞的损伤，影响到超氧化物歧化酶的活性[14，15]。在诊断学价值方面，可以发现的联合PI3K、p-mTOR蛋白进行早期帕金森病的诊断具有重要的价值，联合诊断的价值较单独指标指标可有明显的准确性的上升。

综上所述，PI3K、p-mTOR蛋白在帕金森病患者血清中存在明显的高表达，相关指标的检测能够在疾病的临床预后评估或者诊断方面发挥一定的参考价值。