【环球播资讯】宣武医院团队找到外周血AD特异性代谢标志物

来源:奇点糕 | 2022-09-13 17:25:42 |

阿尔茨海默病(AD)是引起老年人认知障碍的最常见原因。AD不仅为患者及其家庭造成痛苦,同时也会造成明显的社会和经济负担,随着我国社会进入老龄化,这一问题会愈发明显。遗憾的是目前缺少简便可靠的AD诊断方法,治疗AD的有效手段更是捉襟见肘。


(相关资料图)

为了能够及早发现AD的蛛丝马迹,许多研究者致力于发掘AD相关的早期诊断依据。目前为止,比较可信的指标有脑脊液中的生化标志物和大脑的影像学结果。但上述方式费时费力费钱,取脑脊液还需要有创操作,因此很难用于筛查AD。

此外,AD和其它类型痴呆的临床症状、病理表现以及生物学标记有一定重合,即便完成上述检查也未必能够及时诊断AD。因此,寻找方便可靠的诊断依据对于及早发现和治疗AD有着重要意义。

不同疾病会引起人体内生化代谢途径的细微变化,通过分析代谢产物,有可能会找到指向特定疾病的线索,所以部分科学家将早期诊治AD的希望寄托在了代谢产物上。此前已有研究显示外周血的代谢产物变化可能与AD相关[1],但尚无研究证实这些变化对于AD发病的预测能力。

近期,首都医科大学宣武医院神经内科的贾龙飞副教授及其团队在Alzheimer’s & Dementia上发表了最新研究成果。他们发现在外周血中有11种代谢产物的变化仅出现于AD患者,能够有效鉴别AD和其它类型痴呆[2]。这种全新的方法无创、成本低,为诊断AD带来新的思路。

论文首页截图

研究人员采用了三组临床数据用于研究的不同阶段。

第一组数据来自北京的55名研究对象(AD患者组28人,健康对照组27人),用于筛查与AD相关的代谢产物变化。AD患者组与健康对照组平均年龄和性别比例没有显著差异。与此同时,AD组的APOEε4等位基因频率、MMSE评分、Aβ42/T-tau/P-tau水平均高于对照组(下图)。

之后他们分析了AD组和对照组的代谢组学结果。在外周血检测出的847种代谢产物中,结果显示在AD组中有7种物质出现升高(下图红色标记),77种出现下降(下图绿色标记)。基于代谢组学结果,研究者们选取了10种下降最明显的以及7种升高的代谢产物用于下一阶段的分析。

研究者们进一步分析上述变化明显的代谢产物是否能够协助诊断AD。

第二组数据来自山东、河南和广西的共185名研究对象(AD患者组93人,健康对照组92人),代谢组学结果与第一组相同。纳入年龄、性别和受教育年限因素后,结果显示,甘油磷酸胆碱、天冬氨酸等4种代谢产物水平升高,己酰肉碱、4-癸烯酰肉碱等7种代谢产物水平降低,且这些变化均与AD明确相关(如下图)。

升高的代谢产物有:甘油磷酸胆碱(A),天冬氨酸(B),羟基棕榈酸(C),胆碱(D);降低的代谢产物有:己酰肉碱(E),4-癸烯酰肉碱(F),十四烷二烯肉碱(G),胡椒碱(H),癸酰肉碱(I),左旋乙酰肉碱(J),5-羟色胺(K)

进一步通过ROC分析发现,这11种物质变化总体结果的曲线下面积(AUC)值达到了0.97,显示能够有效区分AD组和对照组(下图左)。此外,每种单一物质的AUC值在0.63-0.73之间,即某一种代谢产物区分AD的能力较弱(下图右)。上述结果说明这11种代谢产物中的某一种变化对于诊断AD的帮助较小,而它们的组合能够有效帮助从正常人群中诊断AD。

临床诊断AD需要和其它痴呆类型仔细鉴别,如血管性痴呆(VaD),帕金森病痴呆(PDD),行为变异型额颞叶痴呆(bvFTD)和路易体痴呆(DLB)。因此研究者们收集了来自北京的357个研究对象的数据,根据不同痴呆类型进一步分组(AD组76人,VaD组50人,PDD组52人,bvFTD组52人,DLB组51人,健康对照组76人),用于验证上述代谢产物是否能够将AD与其他痴呆有效区分开来。

结果显示,上述11种代谢产物大多数仅在AD患者中出现改变,且变化趋势与之前结果一致(下图)。其他类型痴呆也另有各自的特征变化,例如:甘油磷酸胆碱在PDD患者中升高(A),天冬氨酸在DLB患者中升高(B),胆碱在VaD患者中升高(D),以及5-羟色胺在VaD和bvFTD患者中升高(K)。

ROC分析结果显示这11中代谢产物的变化组合能够有效区分AD和对照组(下图A),AD和非AD(下图B),以及AD和其他类型痴呆(下图C)。

综上,这11种代谢产物的组合能够准确从正常人群中诊断AD患者,且能够明确区分AD患者与其他类型的痴呆患者。这种简便可行的方法在临床中可以用于AD的鉴别诊断,方便对患者的及早诊治。此外,也可以用来从正常群体中发现AD患者,甚至可能用于大规模老龄人群中的AD筛查, 有效减轻家庭及社会负担。让我们期待关于此研究更多的可靠证据,以及未来更广泛的实际应用吧。

参考文献:

1. Mapstone, M., et al., What success can teach us about failure: the plasma metabolome of older adults with superior memory and lessons for Alzheimer"s disease.Neurobiol Aging, 2017. 51: p. 148-155.

2. Jia, L., et al., A metabolite panel that differentiates Alzheimer"s disease from other dementia types.Alzheimers Dement, 2022. 18(7): p. 1345-1356.