阿爾茨海默病早期診斷方法的研究進(jìn)展

梁曼歡，邱振華

（1.廣東醫(yī)科大學(xué)，廣東 湛江 524023 ；2.廣東醫(yī)科大學(xué)附屬高州醫(yī)院，廣東 茂名 525200）

隨著我國(guó)人口老齡化的加重，阿爾茨海默病（Alzheimer disease，AD）的發(fā)病率逐年上升。《中國(guó)阿爾茨海默病報(bào)告2021》中指出，AD 已成為我國(guó)的第5 位死亡病因。目前，我國(guó)60 歲以上的老年人中約有3.9% 的AD 患者，其總?cè)藬?shù)已突破1300 萬(wàn)，輕度認(rèn)知障礙期（Mild Cognitive Impairment，MCI）的總體患病率估計(jì)為15.5%[1]。有研究指出，AD 的發(fā)病率會(huì)隨年齡的增長(zhǎng)而升高，經(jīng)預(yù)測(cè)，2050 年我國(guó)AD患者的數(shù)量將增加到3000 萬(wàn)[2]，這將會(huì)給社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等造成嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)，已成為不容忽視的社會(huì)問(wèn)題。

1 AD 概述

AD 又稱為老年性癡呆，是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，其發(fā)病機(jī)制尚不明確，目前認(rèn)為可能與氧化應(yīng)激、細(xì)胞凋亡、神經(jīng)炎癥、免疫異常、基因突變等有關(guān)，其病理特點(diǎn)主要表現(xiàn)為β- 淀粉樣蛋白(β-amyloidpeptide，Aβ) 沉積形成的老年斑(Senior patch，SP)、Tau 蛋白過(guò)度磷酸化和神經(jīng)元中的神經(jīng)纖維纏結(jié)(Neurofibrillary tangles，NFTs) 形成及廣泛的海馬神經(jīng)元缺失或變性死亡等，進(jìn)而導(dǎo)致神經(jīng)元出現(xiàn)功能退化、丟失，最終發(fā)生癡呆。AD 一般起病隱匿，大多發(fā)生于老年前期和老年期，早期多表現(xiàn)為近期記憶力受損，逐漸發(fā)展為認(rèn)知功能失調(diào)、人格和日常行為能力異常、語(yǔ)言能力喪失等多種功能障礙，還可伴隨著幻覺(jué)、妄想等精神異常，可對(duì)正常生活、工作產(chǎn)生嚴(yán)重影響，而且病情會(huì)進(jìn)行性加重，預(yù)后較差，患者常常會(huì)在幾年內(nèi)喪失獨(dú)立生活能力。從發(fā)病初期到死亡，大概會(huì)有十幾年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間，每個(gè)階段都會(huì)給患者造成壓力、困擾，給其家庭和社會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和精神負(fù)擔(dān)。目前AD 的藥物治療難以取得滿意的療效，新藥物的研發(fā)屢屢失敗，已經(jīng)上市的治療藥物也僅能改善患者的部分癥狀，而不能延緩其疾病進(jìn)展?？茖W(xué)家們逐漸意識(shí)到AD 早期病理改變的發(fā)生可能遠(yuǎn)在癥狀出現(xiàn)之前，在癥狀出現(xiàn)后再去治療為時(shí)已晚，故應(yīng)在AD 癥狀出現(xiàn)前就進(jìn)行疾病干預(yù)。早期發(fā)現(xiàn)和早期診斷AD 對(duì)于早期生活方式干預(yù)、藥物干預(yù)、延緩疾病進(jìn)展、提高AD 患者的生存率和生活質(zhì)量都具有重大意義。

2 AD 的早期診斷

早期AD 的癥狀往往不明顯，不易與正常老齡化相鑒別，常得不到患者及家人的重視，多數(shù)AD 患者得到確診時(shí)都已是中晚期。2011 年，美國(guó)國(guó)立衰老研究所（National Institute on Aging，NIA）和阿爾茨海默病協(xié)會(huì)（Alzheimer’s Association，AA）發(fā)布了AD 診斷指南，明確了可借助生物標(biāo)志物將AD 分為臨床前期、MCI 和癡呆期。2018 年NIA-AA 推薦將A/T/N 框架作為AD 的診斷標(biāo)準(zhǔn)[3]，即β- 淀粉樣蛋白聚集（A）、Tau 蛋白過(guò)度磷酸化（T）、神經(jīng)退行性改變或神經(jīng)元損傷（N）框架。目前臨床診斷AD 主要以癡呆的癥狀為主要依據(jù)，并結(jié)合神經(jīng)心理學(xué)量表檢查、生物標(biāo)志物、基因檢測(cè)等多種手段來(lái)綜合診斷。

2.1 神經(jīng)心理學(xué)檢查

在臨床前期和早期，患者往往僅有輕度的近期記憶力減退或日常生活能力下降等表現(xiàn)，因此，神經(jīng)心理學(xué)檢查對(duì)AD 的診斷及鑒別診斷具有重要意義，可為早期干預(yù)奠定基礎(chǔ)。常用的神經(jīng)心理學(xué)檢查方法有簡(jiǎn)明精神狀態(tài)量表（MMSE）、韋氏成人智力量表（WAIS）、蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估量表（MoCA）、臨床癡呆評(píng)定量表（CDR）和簡(jiǎn)版社區(qū)癡呆篩查量表（CSI-D）等。其中MMSE 對(duì)AD 的診斷有著相對(duì)較高的特異度和敏感度，而且使用較方便和簡(jiǎn)單，也是目前最普遍應(yīng)用的AD 篩查量表之一，但魏霞霞等學(xué)者指出MMSE 測(cè)評(píng)結(jié)果與被試者的教育程度有關(guān)，對(duì)于教育程度較低的AD 患者可能會(huì)出現(xiàn)假陽(yáng)性，相反，對(duì)于教育程度較高者，其測(cè)評(píng)結(jié)果易出現(xiàn)假陰性，而簡(jiǎn)版CSI-D 測(cè)評(píng)結(jié)果受被試者文化水平的影響相對(duì)較小[4]。所以臨床上需要聯(lián)合應(yīng)用多種篩查量表對(duì)受試者進(jìn)行綜合評(píng)估，以提高AD 早期診斷的敏感度和特異度。此外，還要注意區(qū)分AD 與老年期抑郁癥。抑郁既是癡呆的危險(xiǎn)因素之一，也可導(dǎo)致認(rèn)知功能損害等表現(xiàn)，故需仔細(xì)檢查患者的延遲記憶能力，以更好地區(qū)分二者。

2.2 影像學(xué)檢查

AD 患者的腦部CT 主要表現(xiàn)為腦萎縮，通常首先累及顳葉，并有顯著的側(cè)腦室顳角擴(kuò)大，但CT 對(duì)軟組織分辨率不高，目前多被MRI 代替。在李璽琳?qǐng)F(tuán)隊(duì)的研究中，經(jīng)MRI 檢查AD 患者大腦海馬體的萎縮程度比健康對(duì)照組高，且重度AD 患者的海馬體萎縮程度高于輕中度AD 患者[5]。吳永彬團(tuán)隊(duì)利用MRI檢查發(fā)現(xiàn)，AD 組患者的海馬體高度、海馬體體積、杏仁核體積均低于MCI 組，顳角寬度高于MCI 組[6]。可見(jiàn)，MRI 對(duì)于早期AD 具有一定的診斷價(jià)值。正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像（Positron emission computed tomography，PET）檢查能夠顯示腦內(nèi)Aβ 和Tau 蛋白（它們一直被認(rèn)為是AD 的診斷標(biāo)志物）。一項(xiàng)研究經(jīng)PET 檢查發(fā)現(xiàn)，同時(shí)存在Aβ 和Tau 蛋白異常、但認(rèn)知正常的群體與無(wú)Aβ 和Tau 蛋白異常、認(rèn)知正常的群體相比，其3 ～5 年內(nèi)發(fā)生MCI 的風(fēng)險(xiǎn)要高出19 倍[7]。氟代脫氧葡萄糖（Fluorodeoxyglucose，F(xiàn)DG)-PET 檢查可評(píng)估腦內(nèi)的葡萄糖代謝水平，AD患者表現(xiàn)為額頂葉和后扣帶回代謝下降，可隨病程進(jìn)展逐漸累及額葉。但FDG-PET 檢查缺乏特異性，在認(rèn)知功能正常的健康人群中，結(jié)合內(nèi)嗅皮層FDG 代謝水平降低和Aβ 沉積的特征，可以更好地預(yù)測(cè)其是否處于MCI 期[8]。A/T/N 通常由腦脊液檢查或PET 進(jìn)行量化，但是受腦脊液檢查的有創(chuàng)性及PET 的費(fèi)用高昂、具有輻射性、國(guó)內(nèi)具備Aβ-PET、Tau-PET 檢查能力的醫(yī)院為數(shù)不多等因素的影響，A/T/N 在AD早期診斷中的應(yīng)用受到了極大的限制。

2.3 生物標(biāo)志物檢測(cè)

多項(xiàng)研究表明，在AD 患者的臨床前期和MCI 期，血液或腦脊液中即有生物標(biāo)志物出現(xiàn)變化。因此，尋找能早期診斷AD，特異性強(qiáng)、靈敏度高、費(fèi)用低、標(biāo)本采集便利且具有無(wú)創(chuàng)性的生物標(biāo)志物顯得尤為迫切。

2.3.1 腦脊液生物標(biāo)志物 腦脊液中的Aβ 是淀粉樣蛋白前體(Amyloid precursor protein，APP) 經(jīng)水解生成的由36 ～43 個(gè)氨基酸殘基組成的片段，AD 患者腦中的Aβ 主要為Aβ40 和Aβ42，其Aβ42 含量較健康正常人明顯減少，而Aβ40 含量略微增加或一致。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)附屬第一醫(yī)院申勇領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)也證實(shí)，AD 患者會(huì)出現(xiàn)腦脊液Tau 蛋白水平升高、Aβ42/Aβ40 水平降低的情況[9]。此外，腦脊液Aβ42/Aβ40 和p-Tau 在鑒別AD 和非AD 癡呆及健康對(duì)照者方面具有較高的一致性。阿爾茨海默病相關(guān)神經(jīng)絲蛋白（Alzheimer-associated neuronal thread protein，AD7c-NTP）水平對(duì)AD 也具有較高的診斷價(jià)值，其大量存在于NFTs 之中，過(guò)量表達(dá)可導(dǎo)致神經(jīng)元損傷，早期或相對(duì)嚴(yán)重的AD 患者會(huì)出現(xiàn)腦脊液中AD7c-NTP含量的增高，并且其水平與癡呆的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，與健康對(duì)照組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。但腦脊液檢測(cè)需進(jìn)行腰椎穿刺，這是一種有創(chuàng)檢查，部分患者和家屬難以接受，也可能會(huì)引起部分患者的不良反應(yīng)或副作用，這限制了AD 腦脊液生物標(biāo)志物的廣泛應(yīng)用。

2.3.2 血液生物標(biāo)志物 血液來(lái)源的標(biāo)本比腦脊液更易獲取，且取樣創(chuàng)傷性小。血漿總Tau 蛋白（t-Tau）和磷酸化Tau 蛋白（p-Tau）水平在AD 外周血中也會(huì)出現(xiàn)明顯的增高[10]。p-Tau 可能是反映AD 早期腦萎縮更為有效的生物標(biāo)志物，某項(xiàng)長(zhǎng)期研究中發(fā)現(xiàn)，p-Tau 217 會(huì)隨著AD 患者A β 的沉積而發(fā)生相應(yīng)變化，p-Tau 217 含量與患者腦萎縮程度和認(rèn)知功能的下降具有明顯的相關(guān)性[11]。Meyer 等[12]認(rèn)為p-Tau 和Aβ42/Aβ40 的聯(lián)合檢測(cè)能早期發(fā)現(xiàn)AD 相關(guān)的病理改變和認(rèn)知能力下降。應(yīng)用免疫磁減量（Immunomagnetic reduction，IMR）檢測(cè)的研究[13]中發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，MCI 和AD 患者的血漿Aβ42 和Tau 蛋白水平均明顯升高，而血漿Aβ40水平降低。進(jìn)行受試者工作特征曲線分析表明，單獨(dú)檢測(cè)血漿Aβ42、Tau，或者聯(lián)合檢測(cè)Aβ42/Aβ40、Tau×Aβ42，對(duì)對(duì)照組和AD 進(jìn)行區(qū)分的曲線下面積均大于90%。有研究[14]指出，用腦脊液與血液中的Aβ 和Tau 蛋白對(duì)AD 進(jìn)行診斷的結(jié)果不一致的原因可能包括：（1）腦源性Aβ 或Tau 蛋白在外周血中的濃度較低；（2）血液中Aβ 和Tau 蛋白可能還來(lái)源于外周組織；（3）血漿中其他的蛋白質(zhì)影響了檢測(cè)結(jié)果；（4）Aβ 或Tau 蛋白在血液中被其他物質(zhì)降解。S100-β 蛋白又稱中樞神經(jīng)特異性蛋白，過(guò)量的S100-β 蛋白可能會(huì)對(duì)神經(jīng)元產(chǎn)生毒性作用。Wong等[15]發(fā)現(xiàn)AD 患者的血清S100-β 蛋白水平比健康正常人高，方堃等[16]也證實(shí)了AD 組和MCI 組的血清S100-β 蛋白水平均顯著高于對(duì)照組，且AD 組與MCI 組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示S100-β 蛋白可作為AD 診斷的血清生物標(biāo)志物。脂蛋白磷脂酶A2（Lp-PLA2）是重要炎癥因子之一，與神經(jīng)退行性病變有關(guān)。孫祝平等[17]的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了AD 患者血清Lp-PLA2 表達(dá)異常升高，明顯高于健康對(duì)照組，且與認(rèn)知功能損害程度相關(guān)。于艷紅團(tuán)隊(duì)證實(shí)了Lp-PLA2 診斷AD 的敏感度為89.77%、特異度為85.67%[18]，提示其作為早期AD 診斷的生物標(biāo)志物具有一定價(jià)值。

2.3.3 尿液生物標(biāo)志物 近年來(lái)國(guó)內(nèi)外的許多研究者發(fā)現(xiàn)腦脊液和尿液中的AD7c-NTP 對(duì)AD 診斷均具有較高的特異度和敏感度，多中心臨床研究顯示，尿液AD7c-NTP 對(duì)AD 診斷的敏感度和特異度均達(dá)到了90% 左右，具有很高的診斷價(jià)值。由于尿液AD7c-NTP 檢測(cè)的主要優(yōu)勢(shì)在于無(wú)創(chuàng)性、標(biāo)本采集便利、費(fèi)用低，更容易被患者及家屬接受認(rèn)可，因此更有利于在臨床中推廣和進(jìn)行大量人群篩查，其在AD 早期診斷中可能有著巨大的應(yīng)用前景。但尿液容易受泌尿系統(tǒng)功能及細(xì)菌污染等因素的影響，標(biāo)本的采集和處理過(guò)程需要進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化。王延江教授團(tuán)隊(duì)在不同年齡的正常健康人群中發(fā)現(xiàn)，尿液?jiǎn)魏思?xì)胞趨化蛋白-1(Monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1）水平隨年齡增加而升高，AD 和MCI 患者的尿MCP-1水平高于對(duì)照組，但AD 組和MCI 組之間相比較，尿MCP-1 水平的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，所以他們認(rèn)為尿MCP-1 是診斷AD 和MCI 的潛在生物標(biāo)志物，但并不能有效區(qū)分二者[19]。

2.3.4 外泌體 外泌體由多種細(xì)胞分泌，可攜帶多種物質(zhì)，在人體多種體液中都能檢測(cè)到。越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)，外泌體可能參與了AD 的發(fā)病過(guò)程。Fiandaca等[20]對(duì)AD 患者血液中神經(jīng)來(lái)源的外泌體進(jìn)行分析，發(fā) 現(xiàn)P-S396-Tau、P-T181-Tau 和Aβ42 在AD 臨床發(fā)病前10 年就已經(jīng)出現(xiàn)異常。張杰文教授和江海松教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)AD 患者尿液外泌體中Aβ42 和P-S396-Tau 水平與健康對(duì)照組相比存在明顯升高的情況[21]。不同外泌體的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制不同，可能導(dǎo)致其靶向細(xì)胞功能的改變有所不同，因此外泌體相關(guān)成分或許可以作為AD 早期診斷過(guò)程中潛在的生物標(biāo)志物。

2.4 基因檢測(cè)

隨著研究的進(jìn)展，人們發(fā)現(xiàn)了一些與AD 有關(guān)聯(lián)的基因，如APP、早老素1（PSEN1）、早老素2（PSEN2）、載脂蛋白E（APOE）和TREM2 等。有研究者認(rèn)為攜帶APOEε4 等位基因的人其大腦Aβ 沉積水平會(huì)隨著時(shí)間的推移變得更高。謝新欣等[22]的研究中發(fā)現(xiàn)攜帶APOEε4 等位基因的MCI 患者其尿AD7c-NTP水平較未攜帶APOEε4 等位基因的MCI 患者高，且認(rèn)知水平損害更嚴(yán)重。但APOEε4 等位基因診斷AD 的特異性較低，NIA-AA 不主張將其作為單獨(dú)的AD 診斷指標(biāo)，可聯(lián)合其他標(biāo)志物診斷AD，以提高診斷的特異性和敏感性。劉瑞君等[23]采用反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)（RT-PCR）檢測(cè)外周血單核細(xì)胞TREM2 基因的mRNA表達(dá)水平發(fā)現(xiàn)，AD 組TREM2 的mRNA 表達(dá)量明顯高于MCI 組和健康對(duì)照組。需要注意的是，基因檢測(cè)的費(fèi)用較昂貴，目前其使用范圍受到較大的限制。

3 小結(jié)與展望

隨著對(duì)AD 研究的開(kāi)展和深入，早期診斷AD 的檢測(cè)方法不斷被提出，但僅靠一種方法診斷早期AD的難度較大，且誤診率高。目前，AD 的早期診斷仍具有一定的難度。因此，只有將多種診斷方法聯(lián)合應(yīng)用起來(lái)，互補(bǔ)其單獨(dú)使用時(shí)的不足，才能為AD 的早期診斷提供更多科學(xué)可靠的依據(jù)。