TREM2 与POMGNT1 基因联合检测对早期阿尔茨海默病的诊断效能

刘瑞君 田超 姚艳艳 韩卫

作者单位：250000 山东济南，济南市第三人民医院神经内科（刘瑞君、田超、姚艳艳）221006 江苏徐州，徐州医科大学第二附属医院检验科（韩卫）

阿尔茨海默病（Alzheimer's disease，AD）是一种中枢神经退行性疾病，相关研究表明，在AD 的疾病进程中，2 型髓样细胞触发受体（triggering receptor expressed on myeloid cell 2，TREM2）在其中发挥重要作用［1-4］。β1，2-N-乙酰氨基葡萄糖-O-甘露糖基转移酶1（protein O-mannose β-1，2-N-acetylglucosaminyltransferase 1，POMGNT1）利用介导甘露糖基化与磷酸化修饰的相互拮抗，影响tau 蛋白的过度磷酸化过程［5-6］。本研究旨在分析TREM2 和POMGNT1 基因的作用机制，为AD 的早期临床诊断提供新方法，为药物作用靶点提供研究思路，现将结果报告如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象与分组 选择2020 年1 月—2021 年6 月济南市第三人民医院神经内科收治且存在记忆力下降和（或）其他认知功能损伤的120 例患者作为研究对象，根据神经心理量表及相应诊断标准分为AD 组60 例，轻度认知障碍（mild cognitive impairment，MCI）组60 例；另外选择本院同期60 名健康体检者作为健康对照组（NC 组）。

1.1.1 纳入标准 ① AD 组均符合美国2011 年国立老化研究所和阿尔茨海默协会（National Institute of Aging and Alzheimer's Association，NIA-AA）的诊断标准中“很可能的AD 痴呆”标准；② MCI 组均符合2018《中国痴呆与认知障碍诊治指南》中关于轻度认知障碍的诊断与治疗的诊断标准［7］；③ NC组均符合同一时间范畴内无记忆力下降或其他认知域损伤主诉的住院患者，简易智能精神状态检查量表（mini-mental state examination，MMSE）＞27 分；蒙特利尔认知评估量表（Montreal cognitive assessment，MoCA）＞26 分；④ 所有入组对象均对本研究内容知情，并自愿参与配合。

1.1.2 排除标准 ① 合并帕金森综合征；② 其他各种原因（如血管性、感染性等）引起的认知功能障碍；③ 临床表现适宜诊断为抑郁症等精神类疾病或有明确的精神类疾病病史；④ 因存在意识障碍、严重肢体瘫痪、构音障碍而不能配合完成检查的患者；⑤ 资料信息不完全及中途退出者。

1.1.3 伦理学 本研究符合医学伦理学标准，并经济南市第三人民医院伦理委员会批准（审批号：2020-sy-017），入组人员均了解相关研究内容并签署知情同意书。

1.2 检测指标与方法

1.2.1 mRNA 表达水平检测 采用反转录聚合酶链反应（reverse transcription-polymerase chain reaction，RT-PCR）检测TREM2、POMGNT1 的mRNA 表达水平。所有入组者采集空腹静脉血，加入单核细胞分离液，提取外周血单核细胞。使用试剂盒提取总RNA，反转录为cDNA，进行PCR 扩增。相关引物均由上海生工生物工程有限公司设计合成。采用SYBR Green Ⅰ染料荧光定量PCR 法检测mRNA 水平，每个样本设置3 个副孔，以β-actin 基因为内参，检测各样本的荧光循环阈值（cycle threshold，CT）。根据溶解曲线判断PCR 反应产物特异性，采用2-△△CT方法进行相对量分析，以目的基因的相对表达水平表示最终结果。

1.2.2 认知功能障碍及痴呆程度评定 采用MMSE和临床痴呆评定量表（clinical dementia rating，CDR）进行评定。认知功能障碍：最高得分为30 分，27～30 分为正常，＜27 分为认知功能障碍；痴呆严重程度：MMSE≥21 分为轻度，MMSE 10～20 分为中度，MMSE≤9 分为重度或0.5＜CRD≤1 为轻度，1＜CRD≤3 分为中重度，CRD＞3 分为重度。

1.3 统计学方法 采用SPSS 23.0 软件分析数据。计量资料符合正态分布以均数±标准差（±s）表示，采用t检验。绘制受试者工作特征曲线（receiver operator characteristic curve，ROC）并计算ROC曲线下面积（area under ROC curve，AUC），评估TREM2、POMGNT1 单独与联合检测对AD 的诊断效能，计算约登指数确定最佳截断值，计算敏感度和特异度。数据统计分析均采用双侧检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料 各组性别、年龄比较差异均无统计学意义（均P＞0.05），具有可比性。见表1。

表1 各组的一般资料比较

2.2 各组外周血单核细胞TREM2、POMGNT1 的mRNA 表达水平比较 AD 组TREM2 的mRNA 表达量明显高于MCI 组和NC 组，POMGNT1 的mRNA 表达量明显低于MCI 组和NC 组（均P＜0.05）。见表2。

表2 各组外周血单核细胞TREM2、POMGNT1 的mRNA 表达水平比较（±s）

表2 各组外周血单核细胞TREM2、POMGNT1 的mRNA 表达水平比较（±s）

注：TREM2 为2 型髓样细胞触发受体，POMGNT1 为β1，2-N-乙酰氨基葡萄糖-O-甘露糖基转移酶1，AD 为阿尔兹海默病，MCI 为轻度认知障碍，NC 为健康对照；与NC 组比较，aP＜0.05；与MCI组比较，bP＜0.05

组别 例数（例） TREM2 POMGNT1 AD 组 60 4.03±1.54 ab 0.92±0.42 ab MCI 组 60 3.24±0.72 a 1.37±0.26 a NC 组 60 2.56±0.34 1.60±0.22 F 值 48.626 52.673 P 值 0.000 0.000

2.3 TREM2、POMGNT1 单独与联合检测对AD 的诊断效能 TREM2 和POMGNT1 诊断AD 的AUC 分别为0.884、0.883，TREM2 诊断AD 的特异度较高，为93.0%。联合检测诊断AD 的AUC 最大，为0.953，特异度最高，为98.0%，TREM2、POMGNT1 单独与联合检测诊断AD 的敏感度均为85.0%。见表3，图1。

图1 TREM2、POMGNT1 单独与联合检测诊断AD 的ROC 曲线

表3 TREM2、POMGNT1 单独与联合检测对AD 的诊断效能

2.4 TREM2、POMGNT1 单独与联合检测对MCI 的诊断效能 TREM2 诊断MCI 的特异度最高，为90.0%。TREM2、POMGNT1 联合检测诊断MCI 的AUC 最大，为0.904，敏感度最高，为86.7%。见表4，图2。

图2 TREM2、POMGNT1 单独与联合检测诊断MCI 的ROC 曲线

表4 TREM2、POMGNT1 单独与联合检测对MCI 的诊断效能

2.5 TREM2、POMGNT1 单独与联合检测对鉴别AD和MCI 的效能 TREM2 鉴别AD 和MCI 的敏感度最高，为75.0%。TREM2、POMGNT1 联合检测对鉴别AD 和MCI 的AUC 最大，为0.796，特异度最高，为91.7%。见表5，图3。

图3 TREM2、POMGNT1 单独与联合检测鉴别AD 和MCI 的ROC 曲线

表5 TREM2、POMGNT1 单独与联合检测对鉴别AD 和MCI 的效能

3 讨论

目前普遍认为AD 是一种以进行性记忆力减退和认知功能障碍为主要表现的神经退行性疾病，发病隐匿，给社会和家庭造成严重的负担［8-10］。AD 的早期发现、诊断和防治是挽救患者生命、减缓病情及预防并发症的重要手段。本研究通过探讨TREM2和POMGNT1 基因表达水平在AD 的早期临床诊断和治疗评估中的作用机制，为AD 的临床诊断和治疗提供新方法，为寻找药物作用靶点提供研究思路。

本研究结果显示，AD 组TREM2 的mRNA 表达水平高于MCI 组和NC 组，MCI 组TREM2 的mRNA表达水平高于NC 组，提示TREM2 与认知功能损伤程度有一定相关性，可能由于作为小胶质细胞Aβ斑块受体的TREM2，可通过结合Aβ而转导下游信号，完全敲除TREM2 基因会导致Aβ诱导分泌的细胞因子和下游信号通路发生改变，从而通过众多途径调控小胶质细胞的各种功能，影响AD 的病理生理过程，与陈建玲等［11］研究结果一致。有研究表明，AD 组POMGNT1 的mRNA 表达水平低于MCI 组和NC 组，且MCI 组POMGNT1 的mRNA 表达水平低于NC 组，与Sheikh 等［12］研究结果一致，可能是因为缺陷的POMGNT1 基因会导致甘露糖基化修饰不足，继而影响Aβ 形成和tau 蛋白的翻译后修饰有关，导致AD 发生发展。

ROC 曲线分析显示，TREM2 诊断AD 的特异度较高，联合检测诊断AD 的AUC 最大，特异度最高，TREM2 诊断MCI 的AUC 较高，联合检测诊断MCI的AUC 最大，敏感度最高，TREM2 鉴别AD 和MCI的敏感度最高，提示TREM2、POMGNT1 单独与联合检测对MCI 和AD 具有较高的诊断效能；TREM2与POMGNT1联合检测鉴别AD和MCI的AUC最大，特异度最高，提示TREM2 和POMGNT1 联合检测对鉴别AD 和MCI 具有一定效能。

综上所述，TREM2 和POMGNT1 基因表达检测在AD 的临床早期诊断和治疗评价中具有一定临床价值，可为AD 的临床早期诊断和治疗评估提供新方法，为寻找药物作用靶点提供了研究思路。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突