孤独症谱系障碍患儿血清NFL、t-tau表达水平及临床意义

潘 萌,周 德

(黄冈市中心医院儿童保健科,湖北 黄冈 438000)

孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder,ASD)简称自闭症或孤独症,是一种与神经系统发育异常有关的精神系统疾病,多起病于婴幼儿时期。2020年美国一项纳入11个监测站点的大型研究显示,各州儿童的ASD患病率在2.76%～4.49%,其中有三分之一被归类为智力障碍,成年后生活自理能力明显不足,给家庭及社会造成了严重的负担[1]。迄今为止临床尚未有根治ASD的有效手段,其治疗原则是以教育干预为主,药物治疗为辅,大部分患儿预后欠佳[2]。近年来,随着对ASD发病机制的深入研究发现,部分血清标记物可为临床医师早期诊断ASD提供参考依据,已成为现阶段临床研究的热点。神经丝蛋白轻链(neurofilament light chain,NFL)是神经微丝的一种亚型,其血清含量增加与神经轴突损害密切相关[3]。国外相关研究已证实,血清NFL可为诊断ASD的潜在生物标志物[4]。tau蛋白(total tau,t-tau)是一种与微管形成有关的蛋白,在维持神经元的稳定和极性中发挥重要的作用。相关研究发现,t-tau参与多种神经系统退行性疾病的病情进展过程[5]。然而现阶段国内少有研究报道血清NFL、t-tau与ASD之间的关系。基于此,本研究主要探讨ASD患儿血清NFL、t-tau表达水平及临床意义。

1 资料与方法

1.1 研究对象及分组

选取2021年5月至2023年1月期间我院门诊收治的78例ASD患儿作为本次研究对象。纳入标准:①首次诊断符合ASD的相关诊断标准[6];②年龄为2～14岁;③儿童期孤独症评定量表(childhood autism rating scale,CARS)评分≥30分。排除标准:①合并先天性疾病、染色体异常疾病者;②合并强迫症、注意缺陷多动障碍、选择性缄默症等其他神经发育障碍性疾病者;③免疫系统或血液系统功能障碍者;④合并肝、心、肺等重要脏器功能不全者。另选同期来我院进行健康检查的2～14岁健康儿童120例纳入健康组。本研究获本院伦理委员会审批,所有研究对象的监护人均知情同意自愿参与研究。

1.2 血清NFL、t-tau水平检测

入院第2天清晨采集ASD患儿的空腹静脉血样标本4mL,经离心机加速离心后(转速:3 500r/min,时间:15min,离心半径:10cm),留取上层血清液体,采用酶联免疫吸附法检测两组患儿血清NFL、t-tau水平。NFL试剂盒购于杭州齐誉生物科技有限公司,t-tau试剂盒购于上海科翰盛生物科技有限公司,具体检测流程严格按照使用说明书进行。

1.3 病情严重程度

采用CARS[6]评估ASD患儿的病情严重程度,量表包括情绪反应、对变化的适应、言语交流、视觉反应、听觉反应等15个项目,采用1～4级计分法,总计15～60分。CARS评分30～36分为轻中度组(n=51);CARS评分≥37分为重度组(n=27)。

1.4 统计学分析

2 结果

2.1 两组一般资料比较

ASD组患儿年龄、性别、生产方式、是否足月生产和出生体重与健康组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 两组基本资料比较

2.2 两组血清NFL、t-tau水平比较

ASD组患儿血清NFL、t-tau水平均高于健康组,差异有统计学意义(P<0.001)。见表2。

表2 两组血清NFL、t-tau水平比较

2.2 不同病情严重程度的ASD患儿血清NFL、t-tau水平比较

重度组患儿血清NFL、t-tau水平均高于轻中度组,差异有统计学意义(P<0.001)。见表3。

表3 不同病情严重程度的ASD患儿血清NFL、t-tau水平比较

2.3 ASD患儿血清NFL、t-tau水平与CARS评分的关系

Pearson相关分析显示,ASD患儿血清NFL、t-tau水平与CARS评分均呈正相关(P<0.001)。见表4。

表4 ASD患儿血清NFL、t-tau水平与CARS评分的关系

2.4 血清NFL、t-tau对ASD发生的预测价值

联合指标预测灵敏度稍弱与单一指标预测,而特异度明显高于单一预测指标。曲线下面积(area under the curve,AUC)显示,血清NFL、t-tau联合预测ASD发病效果优于单独预测效果。见图1、表5。

图1 血清NFL、t-tau预测ASD发生的ROC曲线

表5 血清NFL、t-tau对ASD发生的预测价值

3 讨论

ASD是一种神经发育障碍性疾病,发病机制尚无统一定论,大部分学者认为是遗传、环境等因素之间的相互作用所致,主要表现为社交沟通障碍、兴趣狭窄、刻板重复行为等症状[7]。据流行病学调查结果显示,全球范围内ASD的发病率为1%～2%,且每年的新增病例数呈现不断增加的趋势,而我国患有精神系统疾病的6岁以下儿童大约有11.1万人,其中ASD儿童占36.9%,已成为影响我国儿童精神健康的重要原因之一[8]。目前临床上主要通过病史采集、神经精神评估来诊断ASD,诊断准确率高,但是存在操作繁琐、主观性强、特异度低等局限性[9]。因此,寻找合适的血清标记物用于预测ASD是现阶段临床研究的热点。

3.1 血清NFL水平与ASD的关系

NFL作为神经纤维的组成成分之一,主要存在于神经元胞质中,可参与神经元细胞的骨架形成、轴浆运输、神经信号的转导等过程[10]。凌芳等[11]研究结果显示,血清NFL水平在帕金森综合征中升高,且与精神缺损程度及认知功能障碍严重程度有关。另一项研究表明,阿尔茨海默病患者血清NFL水平上调,可作为预测阿尔茨海默病早期的外周血生物标志物[12]。本研究发现,ASD组患儿血清NFL水平高于健康组,重度组患儿血清NFL水平高于轻中度组,且ASD患儿血清NFL水平与CARS评分均呈正相关。提示血清NFL水平在ASD患儿中表达上调,且与病情严重程度密切相关。ASD发病与神经网络连接异常有关,既往研究已证实ASD患儿存在不同程度的神经退行性变和神经炎症[13]。正常情况下,脑脊液及血清中NFL含量维持在较低水平,而ASD发病后神经轴突发生损伤,可导致脑脊液中NFL含量增加,并且可透过受损的血-脑屏障进入血液循环中。故ASD患儿血清NFL水平明显升高,而随着血清NFL水平持续上调,轴突形态明显发生改变,可导致神经纤维的传导功能发生异常,继而加重神经元损害[14]。因此认为NFL可能通过影响神经元的功能参与ASD发病过程。

3.2 血清t-tau水平与ASD的关系

t-tau是微管相关蛋白家族的重要成员之一,在大脑的神经轴突、海马体等中均有分布,其C末端和N末端结构分别与轴突微管、神经质膜组分相结合,可参与微管形成、轴突生长,并维持神经元的稳定和极性[15]。Tai等[16]构建了模拟自闭症的小鼠模型发现,去除tau基因可抑制磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶点(PI3K/Akt/mTOR)信号通路的激活,可预防自闭症的行为迹象。Ayaydn等[17]研究结果显示,ASD患儿血清t-tau水平明显高于健康儿童,可作为一个诊断ASD的重要生物标志物。本研究发现,ASD组患儿血清t-tau水平高于健康组,重度组患儿血清t-tau水平高于轻中度组,且ASD患儿血清t-tau水平与CARS评分均呈正相关。提示血清t-tau水平在ASD患儿中呈高表达,且与病情严重程度密切相关。在病理状态下,t-tau在微管上的稳定性明显降低,异常磷酸化后其生理功能发生明显改变,进而导致微管系统平衡紊乱,微管解聚异常;同时t-tau异常磷酸化后聚集于神经元内,可导致轴突运输受损、突触通信失调、神经退行性变[18]。ASD的发病机制中存在突触和髓鞘功能障碍,而t-tau是调节髓鞘形成、突触形成及神经元形成的重要因子[19]。因此,可推测t-tau与ASD患儿的病情进展有关。

3.3 血清NFL、t-tau预测ASD发生的效能

ROC曲线结果显示,血清NFL、t-tau预测ASD发生的AUC分别为0.752、0.837,特异度分别为55.27%、66.14%,两者联合预测AUC为0.905,特异度为87.31%,提示血清NFL、t-tau可作为预测ASD发生的潜在血清标记物,且两者联合预测的效能高于单项指标预测。因此,可通过监测血清NFL、t-tau水平变化情况来辅助评估儿童发生ASD的风险,为临床诊疗工作的开展提供参考。

综上所述,血清NFL、t-tau水平在ASD患儿中表达上调,且与病情严重程度密切相关,可作为预测ASD发生的潜在血清标记物。然而本研究为小样本单中心研究,样本来源代表性稍弱,未来可增加纳入样本例数,开展多中心研究,进一步探讨分析血清NFL、t-tau水平变化与ASD患儿临床结局的关系。