阿爾茨海默病、血管性癡呆、輕度認(rèn)知功能障礙患者血清P-tau181的對(duì)照研究

郁俊昌，陳蘭，劉肖嫦，黃若燕

阿爾茨海默病(Alzheimer′s disease，AD)、血管性癡呆(vascular dementia，VD)是兩種主要癡呆類型，在疾病早期鑒別方面有一定困難。輕度認(rèn)知障礙(mild cognitive impairment,MCI)是介于正常衰老和癡呆之間的一種認(rèn)知功能損害狀態(tài)，遺忘型可進(jìn)展為AD[1]；腦血管病因素引起的血管性MCI可進(jìn)展為VD。通過血液生物學(xué)標(biāo)志物將三者加以區(qū)分將會(huì)為臨床診斷及藥物早期干預(yù)治療開辟新的途徑。

AD患者大腦中tau蛋白過度磷酸化導(dǎo)致神經(jīng)元纏結(jié)(NFT)及β淀粉樣蛋白(Aβ)大量沉積構(gòu)成老年斑，共同導(dǎo)致神經(jīng)元功能異常及癡呆。P-tau蛋白是tau蛋白過度磷酸化產(chǎn)物，研究發(fā)現(xiàn)腦脊液中tau和P-tau蛋白水平越高，認(rèn)知功能損害越嚴(yán)重[2]。正常老年人腦內(nèi)也會(huì)有tau蛋白及少量P-tau蛋白，當(dāng)血腦屏障遭到破壞時(shí)，其在血液中的濃度將增高[3]。研究顯示tau及P-tau181蛋白在AD病理中起重要作用。P-tau181蛋白是AD老年斑中的主要成分，AD患者中血漿P-tau181水平較正常對(duì)照組明顯升高[4]，但研究尚不一致[5]。目前尚不清楚 MCI、AD、VD患者血清P-tau181濃度的差異，以及P-tau181是否與認(rèn)知損害病理過程相關(guān)。本研究比較 MCI、AD、VD患者與正常對(duì)照者血清P-tau181濃度及P-tau181的相關(guān)因素，探討P-tau181是否參與認(rèn)知功能損害的病理過程，為盡早識(shí)別及干預(yù)癡呆提供新的生物學(xué)證據(jù)。

1 對(duì)象和方法

1.1 對(duì)象

AD及VD組樣本來源于2017年至2020年廣州腦科醫(yī)院所屬老年精神科住院部患者；納入標(biāo)準(zhǔn)：參照美國(guó)《精神障礙診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)》第4版(DSM-Ⅳ)診斷標(biāo)準(zhǔn)；AD診斷標(biāo)準(zhǔn)采用美國(guó)神經(jīng)病語(yǔ)言障礙和中風(fēng)研究所及阿爾茨海默病與相關(guān)障礙協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)；VD診斷標(biāo)準(zhǔn)采用美國(guó)神經(jīng)病學(xué)、語(yǔ)言障礙和卒中-國(guó)際神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)和Hachinski缺血指數(shù)量表(量表分≤4分為AD；≥7分為VD；其間為混合型)。

正常對(duì)照(NC)組及MCI組樣本來源于2020年8月至12月廣州市荔灣區(qū)芳村某街道社區(qū)人群。MCI患者診斷參照Petersen等[1]診斷標(biāo)準(zhǔn)：①以記憶減退為主訴(有家屬或知情者證實(shí))；②客觀檢查有與年齡和教育程度不符的記憶損害；③總體認(rèn)知功能正常；④一般日常生活功能保存；⑤不符合癡呆診斷標(biāo)準(zhǔn)，且癡呆嚴(yán)重程度量表(clinical dementia rating scale，CDR)評(píng)分為0.5。NC組納入標(biāo)準(zhǔn)：簡(jiǎn)易精神狀態(tài)檢查表(mini mental status examination，MMSE)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：文盲組>17分，小學(xué)組>20分，中學(xué)及以上組>26分，日常生活能力量表(ADL)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：≥80分，無癡呆家族史及中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病史。

入組者均為漢族；年齡≥60歲；無嚴(yán)重軀體疾病、其他腦器質(zhì)性疾病及功能性精神疾病等影響認(rèn)知功能損害的疾病。

1.2 方法

1.2.1 量表評(píng)定 癡呆篩查采用MMSE量表(文盲≤17分、小學(xué)≤20分、中學(xué)或以上≤24分時(shí)為癡呆)，其敏感度為92.5%，特異性為79.1%。癡呆嚴(yán)重程度評(píng)定采用CDR，1、2、3分分別為輕、中和重度癡呆。日常生活能力評(píng)定采用ADL，<95分為依賴；其敏感度為82.5%，特異性為89.1%。

1.2.2 血清P-tau181濃度測(cè)定 使用EDTA抗凝管抽取靜脈血5 ml，經(jīng)3 000 r/min離心15 min后-20℃保存分離后血漿，集中于-70℃保存待檢測(cè)。P-tau181濃度測(cè)定：依據(jù)美國(guó)Thermofisher/Invitrogen提供的Tau (Phospho) [pT181] Human ELISA Kit試劑盒說明書通過ELISA進(jìn)行操作。所有標(biāo)本檢測(cè)均使用同一批次試劑。

1.2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 18.0軟件進(jìn)行分析，4組研究對(duì)象數(shù)據(jù)處理，其中性別、癡呆嚴(yán)重程度的差異用χ2檢驗(yàn)分析；組間其余指標(biāo)的比較使用方差分析及非參數(shù)檢驗(yàn)分析(即Kruskal-wallis檢驗(yàn))；各組血漿P-tau181濃度與年齡、性別、CDR評(píng)分、MMSE評(píng)分、ADL評(píng)分及病程等的關(guān)系使用Spearman相關(guān)分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組人口學(xué)及臨床資料比較

入組NC組28例、MCI組28例、AD組28例、VD組26例。NC、MCI組患者未見腦缺血或腦梗死，AD組患者43%存在腦缺血，43%存在腦梗死，14%無以上情況，VD組均存在腦梗死。NC及MCI組年齡相近，MCI組受教育年限明顯低于其他3組(P<0.01)。見表1。

表1 各組人口學(xué)資料比較(例數(shù)

2.2 各組血清P-tau181濃度比較

各組血清P-tau181水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=5.672，P=0.001)；NC組血清P-tau181水平顯著低于AD、VD組(P<0.05)，MCI組血清P-tau181水平顯著低于AD組(P=0.001)。將AD、VD組患者進(jìn)一步分為輕中度及重度亞組，聯(lián)合NC及MCI組分析顯示組間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=3.598，P=0.005)。輕中度、重度AD亞組仍顯著高于MCI組、NC組(P均<0.05)，輕中度VD亞組顯著高于NC組(P均<0.05)。見表2。

表2 各組不同認(rèn)知功能損害程度患者血清P-tau181濃度比較

2.3 血清P-tau181濃度相關(guān)因素分析

AD血清P-tau181濃度與腦梗死呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)；輕中度AD組血清P-tau181濃度與年齡呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)；重度AD組血清P-tau181濃度與ADL評(píng)分、腦梗死呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。 VD及輕中度VD組血清P-tau181濃度與病程正相關(guān)(P<0.05)。各組血清P-tau181濃度與性別、受教育年限、CDR評(píng)分及MMSE評(píng)分無顯著相關(guān)關(guān)系。見表3。

表3 影響血清P-tau181濃度的相關(guān)因素分析(r值)

3 討論

本研究顯示MCI組血清P-tau181高于NC組，Clark等[6]研究發(fā)現(xiàn)只有遺忘型MCI血清P-tau181水平明顯高于NC組；與Lindberg等[7]研究一致，其認(rèn)為與海馬萎縮有關(guān)；提示P-tau181參與遺忘型MCI認(rèn)知病理過程，為進(jìn)一步區(qū)分MCI進(jìn)展類型提供生物學(xué)參考。

本研究將AD進(jìn)一步分為輕中度、重度亞組后發(fā)現(xiàn)，兩組P-tau181水平依次明顯升高，均顯著高于MCI及NC組。Chiu等[4]也發(fā)現(xiàn)AD患者血漿P-tau181顯著高于NC組，Wang等[8]研究顯示AD組血清P-tau181顯著高于MCI組，黎敏等[9]也有相似發(fā)現(xiàn)；提示隨著AD認(rèn)知受損程度加重，血清P-tau181水平升高更加顯著。同時(shí)AD患者血清P-tau181與腦脊液P-tau181水平正相關(guān)[10-11]。因此，血液P-tau181可能反饋MCI及輕度AD病理特征及對(duì)其區(qū)分，為早期識(shí)別及干預(yù)AD提供生物學(xué)參考依據(jù)。研究顯示腦Aβ陽(yáng)性時(shí)血液P-tau181才明顯升高[12]，其在血、腦升高與淀粉樣變同時(shí)發(fā)生及優(yōu)先于腦tau-PET陽(yáng)性出現(xiàn)[13]。Lista等[2]研究發(fā)現(xiàn)腦脊液P-tau升高與認(rèn)知損害顯著相關(guān)，結(jié)合本研究結(jié)果，提示P-tau181與Aβ相關(guān)，參與AD認(rèn)知損害全過程。分析P-tau181影響AD的可能機(jī)制為tau參與大腦神經(jīng)元極性的建立和維持，具有維持微管穩(wěn)定等作用，過度磷酸化形成P-tau蛋白，其引起細(xì)胞骨架變形、微管螺旋絲異常纏繞,從而導(dǎo)致AD神經(jīng)元死亡及認(rèn)知功能障礙[14]。

本研究結(jié)果顯示VD組血清P-tau181水平顯著高于NC組，同時(shí)重度VD亞組低于輕中度VD亞組。張維文等[15]研究顯示大鼠腦缺血后海馬CA1區(qū)P-tau蛋白的表達(dá)呈先明顯升高后逐步下降特點(diǎn)，均高于對(duì)照組，伴隨認(rèn)知功能受損，腦藥物干預(yù)后P-tau下降及認(rèn)知功能改善明顯。以上研究顯示腦缺血早期或輕度VD時(shí)P-tau升高明顯，藥物干預(yù)有改善效果，P-tau181參與腦缺血過程；提示盡早干預(yù)腦血管意外事件，不僅有助于神經(jīng)功能恢復(fù)，可能也有助于改善導(dǎo)致神經(jīng)認(rèn)知損害的P-tau。本研究還顯示VD組血清P-tau181稍低于AD組。季娜等[16]研究發(fā)現(xiàn)AD組血液P-tau181濃度顯著高于非AD癡呆組(含VD組)，但并未直接將AD組和VD組P-tau181進(jìn)行對(duì)比研究，所以仍需擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步探討VD組血清P-tau181是否顯著低于AD組。分析腦缺血或VD時(shí)P-tau升高可能是腦缺血后繼發(fā)腦損傷包含復(fù)雜的病理級(jí)聯(lián)反應(yīng)，包括炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激、線粒體損傷、細(xì)胞內(nèi)鈣超載、細(xì)胞毒性作用等，而海馬CA1區(qū)對(duì)缺血缺氧最為敏感及與學(xué)習(xí)記憶等認(rèn)知功能密切相關(guān)[15,17]，以上因素相互影響導(dǎo)致P-tau升高及神經(jīng)細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致認(rèn)知功能受損。

本研究還發(fā)現(xiàn)AD及重度AD亞組血清P-tau181濃度與腦梗死呈負(fù)相關(guān)，提示P-tau181可能對(duì)AD病理過程影響更大。輕中度AD組血清P-tau181濃度與年齡呈負(fù)相關(guān)，而Li等[18]研究顯示AD患者腦脊液P-tau181濃度與年齡呈正相關(guān)，可能與本研究樣本量偏小有關(guān)。重度AD組血清P-tau181濃度與ADL評(píng)分呈負(fù)相關(guān)，提示P-tau181可能通過影響神經(jīng)認(rèn)知功能而影響癡呆的日常生活能力。VD組血清P-tau181濃度與病程呈正相關(guān)，血清P-tau181可能反映了顱腦病理特點(diǎn)，積極干預(yù)P-tau對(duì)延緩癡呆進(jìn)展有積極的意義。

本研究仍然存在不足之處：①本研究納入的樣本量較少，未能細(xì)分為輕、中、重AD和VD及分型MCI，相應(yīng)的結(jié)果需要在更大的樣本量中驗(yàn)證；②血清中P-tau水平未與腦脊液P-tau及影像學(xué)等臨床指標(biāo)做相關(guān)性分析，下一步可進(jìn)行該類研究，深入了解血清P-tau對(duì)顱腦病理改變的反映程度。

綜上所述，本研究顯示P-tau181在MCI、AD、VD間存在表達(dá)差異，其參與了認(rèn)知病理過程，為下一步癡呆干預(yù)研究提供了生物學(xué)依據(jù)。同時(shí)AD及VD血清P-tau181表達(dá)受年齡、病程、ADL評(píng)分等影響。