血液检测可在症状出现前三至四年预测阿尔茨海默病发病时间

圣路易斯华盛顿大学医学院研究人员开发了一种基于一次血液检测的方法,可在误差约3至4年的范围内预测阿尔茨海默病症状的起始时间。该模型以血浆 p-tau217 水平为核心指标,相比脑影像或脑脊液检测更经济、可及性更高。

圣路易斯华盛顿大学医学院(Washington University School of Medicine in St. Louis)的研究人员开发出一种方法,只需一次血液检测即可预测一个人何时可能出现阿尔茨海默病(Alzheimer's disease)症状。在发表在《Nature Medicine》的一项研究中,研究人员显示,其模型能够在误差约为3至4年的范围内预测阿尔茨海默病症状的起始时间。

该模型利用个体血浆(plasma,血液的液体部分)中的一种名为 p-tau217 的蛋白质,来估计其将开始出现这种神经退行性疾病症状的年龄。科学家发现,tau 蛋白在217位点的磷酸化与非磷酸化比例(“%p-tau217”)可将阿尔茨海默病症状出现时间预测到3至4年的范围内。

该研究是美国国家卫生研究院基金会(Foundation for the National Institutes of Health)Biomarkers Consortium 发起并推进的项目的一部分,该联盟为公私合作伙伴关系,WashU Medicine 为其成员。研究人员分析了两项彼此独立、长期开展的阿尔茨海默病研究计划的志愿者数据:WashU Medicine Knight Alzheimer Disease Research Center(Knight ADRC)以及在美国多地设点的 Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative(ADNI)。参与者包括603名在社区中独立生活的老年人。

研究团队使用 PrecivityAD2 测量血浆 p-tau217。PrecivityAD2 是 C2N Diagnostics 推出的、临床可用的阿尔茨海默病诊断血液检测。研究人员还在 ADNI 队列中使用其他公司的血液检测来测量血浆 p-tau217,其中包括一种已获美国 Food and Drug Administration 放行(cleared)的检测。

既往研究显示,血浆 p-tau217 与 PET 扫描所见脑内淀粉样蛋白(amyloid)与 tau 的累积高度相关。作为阿尔茨海默病的关键标志物,amyloid 与 tau 均为错误折叠蛋白,在症状出现前许多年便开始在脑内逐渐堆积。tau 是神经原纤维缠结(neurofibrillary tangles)的主要组成成分,而神经原纤维缠结是阿尔茨海默病两大关键病理特征之一。

“淀粉样蛋白和 tau 水平就像树的年轮——如果我们知道一棵树有多少圈年轮,就能知道它有多大年纪,”该研究第一作者、WashU Medicine 神经病学讲师 Kellen K. Petersen 表示。“事实证明,淀粉样蛋白和 tau 也会以一致的模式累积,它们何时变为阳性与一个人何时会出现阿尔茨海默病症状高度相关。我们发现血浆 p-tau217 也同样如此,它能反映 amyloid 和 tau 的水平。”

与较年轻参与者相比,年龄较大的人从 p-tau217 升高出现到症状开始的时间更短,这提示年轻人的大脑可能对神经退行性变更具韧性,而老年人可能在较低水平的阿尔茨海默病病理负荷下就会出现症状。例如,若一个人在60岁时血浆 p-tau217 已升高,其在20年后出现症状;而如果直到80岁 p-tau217 才升高,则其仅在11年后就出现症状。

该研究通讯作者、WashU Medicine 神经病学系副教授 Suzanne E. Schindler 表示:“我们的工作表明,使用血液检测来预测阿尔茨海默病症状出现时间是可行的;与脑影像扫描或脑脊液检测相比,血液检测成本显著更低,也更容易获得。”当前,寻找由神经原纤维缠结所致的 tau 的方法需要大量设备;相比之下,分析一份血液样本对资源的依赖要小得多。

这种方法可能同时对开发预防性阿尔茨海默病治疗的临床试验以及未来识别最可能从这些治疗中获益的人群产生影响。“在短期内,这些模型将加速我们的研究和临床试验,”Schindler 说。“最终目标是能够告知单个患者其可能在何时出现症状,从而帮助他们及其医生制定预防或延缓症状的计划。”

根据 Alzheimer's Association 的数据,超过700万美国人患有阿尔茨海默病;预计到2025年,阿尔茨海默病及其他类型痴呆的医疗与长期照护费用将接近$4000亿。这一巨大的公共卫生负担目前尚无治愈手段,但预测模型可能有助于推动开发可预防或延缓阿尔茨海默病症状起始的治疗。

目前,血浆 p-tau217 水平已可用于帮助医生在存在认知障碍的患者中诊断阿尔茨海默病。对于认知未受损的人群,在临床试验或研究之外尚不推荐使用这些检测。作者指出,3至4年的误差范围可能“限制其在个体决策中的实用性,但在群体层面的研究中仍可能有用”。

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References

  1. Can a Blood Test Help Predict Alzheimer's Disease's Symptoms? - InsideHook · insidehook.com
  2. New approach roughly predicts when Alzheimer's symptoms begin - WashU Medicine · medicine.washu.edu
  3. Blood test 'clocks' can predict when Alzheimer's symptoms will start - Medical Xpress · medicalxpress.com