血浆p-tau217与Aβ42/40作为路易体疾病谱系中Aβ病理生物标志物的研究

本研究评估了血浆磷酸化tau-217（p-tau217）和淀粉样蛋白β（Aβ）42/40作为生物标志物在路易体疾病谱系（包括路易体痴呆（DLB）、帕金森病（PD）及其前驱阶段孤立性快速眼动睡眠行为障碍（iRBD））中检测Aβ共病理的效用。结果表明，血浆p-tau217升高和Aβ42/40降低与Aβ-PET摄取增加相关，两者组合可提高Aβ病理检测准确性，且p-tau217与认知表现相关并能预测iRBD向显性疾病的转化。

　　

背景

路易体痴呆（DLB）是仅次于阿尔茨海默病（AD）的第二大常见神经退行性痴呆。尽管DLB的病理特征为神经元内α-突触核蛋白聚集，但超过一半的病例在尸检和影像学研究中观察到淀粉样蛋白β（Aβ）共病理。新兴证据表明，Aβ共病理可能在孤立性快速眼动睡眠行为障碍（iRBD）阶段即已出现，iRBD是包括DLB和帕金森病（PD）在内的路易体疾病谱系的前驱阶段。Aβ负担随着该谱系认知恶化而增加，表明其在疾病进展中发挥作用。这些发现强调需要一种敏感、可及的生物标志物，用于早期检测路易体疾病中的Aβ病理，特别是识别可能从Aβ靶向治疗中获益的患者。

血液生物标志物现在作为AD筛查和监测的关键工具，提供脑脊液（CSF）和正电子发射断层扫描（PET）的无创、可扩展替代方案。磷酸化tau亚型—p-tau181、p-tau217和p-tau231—在临床各阶段检测AD病理方面表现出强大性能。其中，p-tau217显示出特别前景，具有高敏感性和特异性，以及与纵向Aβ积累独特且稳健的关联。血浆Aβ42/40，虽然不如其CSF对应物稳定，但由于其对低水平Aβ病理的反应性，仍然是一个有用的早期标志物。然而，尽管有这些进展，这些血浆生物标志物—尤其是p-tau217—在路易体疾病谱系中的效用仍有待确定。最近的研究表明，血浆p-tau181可以检测DLB中的异常Aβ-PET，并且在后来转化为DLB的iRBD个体中升高，支持AD生物标志物在此背景下的潜在相关性。

本研究调查了血浆p-tau217和Aβ42/40作为路易体疾病谱系中脑Aβ病理生物标志物的作用。使用在AD中验证的商业化检测方法，评估了它们预测通过¹⁸F-florbetaben PET测量的脑Aβ负担的能力。还检查了它们与整体和领域特异性认知的关联。最后，对iRBD参与者进行前瞻性随访，以确定基线生物标志物水平是否预测向PD或DLB的表型转化。

方法

这项队列研究包括2022年3月至2024年10月期间在首尔市政府-首尔国立大学Boramae医疗中心运动障碍诊所评估的iRBD、PD和DLB个体。所有同意血浆采样的路易体疾病谱系参与者均被纳入；那些额外同意进行¹⁸F-florbetaben PET成像的参与者接受了PET扫描。iRBD的诊断通过视频多导睡眠图根据《睡眠障碍国际分类（第三版）》确认。PD和DLB的临床诊断根据当前诊断标准进行。获得了所有参与者的书面知情同意。该研究获得了机构审查委员会批准（10-2021-137），并遵循加强流行病学观察性研究报告（STROBE）指南。

在血液采样时，参与者接受了认知评估，包括首尔神经心理学筛查电池（SNSB）、简易精神状态检查（MMSE）和临床痴呆评定量表总分（CDR-SB）。计算了SNSB子测试和MMSE的年龄、性别和教育程度调整后的标准化z分数。每个SNSB子测试的损伤定义为z分数<-1.5以确定轻度认知障碍（MCI）。根据建立的临床标准，结合对患者和知情者的临床访谈以及客观神经心理学测试表现，将参与者分类为认知未受损（CU）、MCI或痴呆。

iRBD参与者每3-4个月接受一次前瞻性随访，以监测向显性神经退行性疾病的表型转化，根据我们的iRBD队列方案。

静脉血样本收集在0.5 M乙二胺四乙酸（EDTA）管中，以1300 x g离心10分钟。血浆分装到0.3 mL冷冻管中，储存在-80°C。分析时，样品在湿冰上解冻，并在4°C以500 x g离心5分钟。使用Simoa Neurology 2-Plex A Advantage PLUS试剂盒测量血浆Aβ42和Aβ40水平，而使用Simoa ALZpath p-Tau 217 Advantage PLUS测定（Quanterix）定量血浆p-tau217。所有样品由不知临床信息的人员重复分析。

使用¹⁸F-florbetaben进行Aβ-PET成像，根据先前描述的方案。简而言之，使用全小脑作为参考区域计算标准化摄取值比（SUVR），并转换为Centiloid（CL）单位以提高与其他研究的可比性。Aβ-PET阳性定义为CL ≥12，这是一个经过神经病理学验证的阈值，对应于阿尔茨海默病注册联盟（CERAD）量表上的中度至频繁神经炎斑块、早期Aβ-PET异常以及与CSF AD生物标志物的一致性。

对于体素分析，PET图像空间对齐到个体T1加权磁共振成像（MRI）结果，并使用非线性变换归一化到Mayo临床成人寿命模板（MCALT）空间。体素线性回归模型在单独的单变量模型中检查了SUVR图像（因变量）与每个血浆生物标志物（自变量）之间的关联。所有模型包括年龄和性别作为协变量。使用VoxelStats工具箱进行分析，统计显著性使用随机场理论校正确定（聚类水平阈值p < 0.001）。

原始血浆p-tau217浓度不呈正态分布；应用自然对数转换以减少偏度（转换前偏度=3.17，峰度=12.27；转换后偏度=1.03，峰度=1.18）。使用协方差分析（ANCOVA）对对数转换值进行组间统计比较。所有ANCOVA模型针对年龄和性别进行调整，并报告偏eta平方（η²_p）作为效应大小度量。原始p-tau217值在组比较图中呈现以便视觉清晰度。

使用针对年龄和性别调整的线性回归模型评估血浆生物标志物与Aβ-PET Centiloid值之间的关联。首先，单独模型评估p-tau217或Aβ42/40与Centiloid值的关联。然后，一个包括p-tau217、Aβ42/40及其交互项的组合模型确定每个变量是否独立贡献于Centiloid变异。

使用受试者工作特征（ROC）曲线分析评估血浆p-tau217和Aβ42/40识别Aβ-PET阳性（CL ≥12）的准确性，使用DeLong检验进行比较。从年龄和性别调整的逻辑回归模型计算曲线下面积（AUC），并使用预测概率进行ROC分析。

使用Pearson偏相关检查血浆生物标志物与认知表现之间的关联，调整年龄和性别。在血浆收集时确认为iRBD的亚组中，使用纵向临床随访数据评估血浆生物标志物对表型转化的预测价值。采用Kaplan-Meier生存分析、对数秩检验和Cox比例风险模型。每个血浆生物标志物的基线截止值通过最大化区分表型转化结果的ROC曲线的Youden指数确定。

所有统计分析使用SPSS 30.0和R 4.4.2（pROC包）进行。双侧p值<0.05被认为具有统计显著性。

结果

血浆生物标志物与脑Aβ测量的关联

共有81名参与者（23名iRBD，40名PD，18名DLB）接受了血浆采样和Aβ-PET成像。队列平均年龄为70.7±7.0岁，包括41名男性和40名女性。

首先检查了血浆生物标志物与Aβ-PET信号之间的体素关联。血浆p-tau217水平显示与Aβ-PET摄取的广泛皮质关联，最显著效应出现在Aβ沉积最早阶段通常受影响的区域，包括眶额皮质、前后扣带回和岛叶，以及颞顶皮质。较低的Aβ42/40水平也与类似区域的Aβ-PET信号相关，尽管关联较弱且不如p-tau217广泛。

接下来检查了血浆生物标志物与Aβ-PET Centiloid值之间的关联。使用每个生物标志物作为预测因子的线性回归模型显示，较高的p-tau217（ln[p-tau217]的β=0.71；95%置信区间[CI] 0.54–0.88；p < 0.001；调整R²=0.48）和较低的Aβ42/40水平（β=–0.39；95% CI：?0.60至?0.19；p < 0.001；调整R²=0.15）在各自模型中与较高的Centiloid值相关。在包括两个生物标志物及其交互项的组合模型中，ln(p-tau217)（β=2.82；95% CI：1.77–3.86）和Aβ42/40（β=–0.88；95% CI：?1.24至?0.51）均保持与Aβ-PET Centiloid值显著相关（p < 0.001），并且观察到ln(p-tau217)和Aβ42/40之间的显著交互作用（β=?2.51；95% CI：?3.71至?1.31；p < 0.001；调整R²=0.59）。

当使用12 CL阈值将参与者分类为Aβ-PET阳性和阴性组时，血浆p-tau217水平在Aβ阳性组（0.78±0.49 pg/mL）中比Aβ阴性组（0.31±0.24 pg/mL；p < 0.001；η²_p=0.38）高约2.5倍。Aβ42/40水平在Aβ阳性组（0.056±0.013）低于Aβ阴性组（0.069±0.011；p < 0.001；η²_p=0.22）。然而，两组之间两个标志物存在显著重叠。当根据p-tau217和Aβ42/40的中值将参与者分为四组时，高p-tau217和低Aβ42/40组表现出最高的Centiloid值（p < 0.001；η²_p=0.34；所有事后p < 0.001与其他组比较）。值得注意的是，几乎所有Centiloid值≥12的参与者都被分类到该组，只有两个例外（高Aβ42/40组中各有一个，显示CL值分别为21.6和16.7）。

进一步评估了血浆生物标志物区分脑Aβ水平升高（CL ≥12）参与者的能力。血浆p-tau217和Aβ42/40个体在针对年龄和性别调整的ROC曲线分析中均表现出高分类性能（p-tau217：AUC=0.88；95% CI 0.77?0.99；Aβ42/40：AUC=0.85；95% CI 0.75?0.95），两条曲线之间未观察到显著差异。

血浆生物标志物与认知功能的关联

在包括81名有PET和血浆数据以及34名仅有血浆数据的扩展队列中的115名参与者中检查了血浆生物标志物与认知功能之间的关联。扩展队列平均年龄为71.2±6.7岁，包括65名男性和50名女性。诊断包括45名iRBD、48名PD和22名DLB。根据认知状态，32名参与者分类为CU，61名MCI，22名痴呆。

跨诊断组，血浆p-tau217水平在DLB组最高（0.56±0.49 pg/mL；p=0.002，η²_p=0.104），比iRBD组（0.30±0.28 pg/mL；事后p=0.002）高约1.9倍，而Aβ42/40水平组间无显著差异。类似地，按认知状态分层时，p-tau217水平在痴呆组（p=0.018，η²_p=0.070）高于CU（0.30±0.16 pg/mL）和MCI（0.35±0.29 pg/mL）组（事后p=0.033和0.027），而Aβ42/40水平未显示显著组间差异。

临床上，血浆p-tau217与认知表现显著相关。较高浓度与较低标准化MMSE分数、较高CDR-SB分数以及通过标准化神经心理学电池SNSB内的Rey复杂图形测试评估的更大视空间损伤相关。血浆Aβ42/40与MMSE、CDR-SB或神经心理学子测试分数之间未观察到显著相关性。

p-tau217对iRBD表型转化的预测价值

接下来检查了基线血浆p-tau217和Aβ42/40水平是否预测在血液采样时诊断为iRBD的参与者向PD或DLB的表型转化。在45名iRBD参与者中，44名被纳入分析（1名在采样后失访）。在平均1.6±0.8年的随访期内，8名个体转化为神经退行性疾病（4名PD，4名DLB），平均表型转化时间为1.2±0.9年。

按最佳基线p-tau217截止值分层的Kaplan-Meier生存曲线显示。ROC分析用于确定预测表型转化的截止值。最大化Youden指数的阈值为0.334 pg/mL（AUC=0.81；95% CI：0.65?0.98；敏感性=0.75；特异性=0.86）。相比之下，Aβ42/40水平未显示有意义的判别性能（AUC=0.54；最大Youden指数=0.26；特异性=0.39）。Cox比例风险分析显示，在前瞻性iRBD队列中，基于最佳截止值的升高基线血浆p-tau217显著预测向PD或DLB的表型转化（风险比[HR]=11.6；95% CI：1.40?95.8；p=0.023）。

讨论

本研究表明，基于血液的p-tau217和Aβ42/40测量可用于估计从iRBD到DLB的路易体疾病谱系中的脑Aβ积累。首先，血浆p-tau217显示与整个皮质的Aβ-PET摄取强关联，特别是在已知表现出早期Aβ病理的区域。其次，较高的p-tau217和较低的Aβ42/40水平及其交互作用与增加的Aβ-PET Centiloid值相关。临床上，升高的p-tau217水平与较低MMSE分数、较高CDR-SB和视空间损伤相关。值得注意的是，在前瞻性iRBD队列中，较高的基线p-tau217显著预测未来表型转化。

鉴于超过一半的路易体痴呆病例存在共病AD病理，从临床前阶段反映病理的血液生物标志物可能有助于识别可能从AD病理靶向治疗中获益的候选人。最近的研究，包括主要涉及FTLD和一些DLB病例，报告血浆p-tau217可以检测非AD痴呆中潜在/共存的AD病理。本研究将这些观察扩展到DLB及其前驱阶段。跨此谱系，p-tau217与Aβ-PET摄取定量相关，并与视空间功能障碍线性相关，视空间功能障碍是路易体疾病的标志性认知特征。这些发现表明，p-tau217可能作为该人群中早期AD病理和相关认知下降的非侵入性、可及生物标志物。当Aβ负担仍然相对较低时，Aβ降低疗法可能在临床前阶段启动最有效，这一理由也为我们选择较低的Centiloid阈值（CL ≥12）用于PET阳性提供了依据。

然而，Aβ病理在多大程度上促进DLB的病理生理—与已知的其他驱动因素如原发性α-突触核蛋白病和胆碱能退化一起—仍不清楚。神经病理学研究表明α-突触核蛋白和AD病理在影响病理负担和认知结果方面存在协同相互作用。临床上，Aβ-PET阳性率随着从iRBD到PD和DLB的路易体疾病谱系认知恶化而增加。此外，DLB中Aβ-PET的纵向变化似乎遵循与AD连续体类似的S形轨迹。尽管如此，从iRBD阶段追踪Aβ病理的纵向数据仍然有限。我们的发现支持血浆p-tau217在捕获路易体疾病临床前驱阶段早期AD病理方面的潜在效用。通过未来纵向验证，结合p-tau217和其他血浆及影像生物标志物的研究可能有助于阐明各自共病理对路易体疾病认知下降的相对贡献。

本研究的另一个主要发现是血浆p-tau217和Aβ42/40在预测Aβ-PET负担方面的显著交互效应。这表明评估两种生物标志物组合可能提高估计路易体疾病个体Aβ病理的准确性。我们的结果与在具有阈下Aβ-PET水平（<40 CL）的认知未受损个体中的先前发现一致。这种交互作用可能反映每个生物标志物与AD病理的不同时间关联。例如，先前在BioFINDER-1队列中的研究表明，血浆Aβ42/40是Aβ积累的早期标志物，而p-tau217最可靠地追踪纵向Aβ进展。在DLB中，特别是在其前驱阶段，Aβ病理可能以比典型AD相关综合征更低的负担存在，进一步支持结合这些生物标志物以提高敏感性的价值。

最后，在我们的前瞻性iRBD队列中，基线p-tau217水平较高的个体在随访期间更可能发生表型转化，表明前驱阶段升高的p-tau217可能作为即将发生表型转化的指标。这一观察与先前的尸检研究一致，表明α-突触核蛋白和AD共病理在加速iRBD疾病进展方面存在潜在协同作用。

从认知角度来看，iRBD中升高的p-tau217也可能与最终在路易体谱系内发生痴呆的长期风险相关。来自iRBD的PD被认为是一种具有更大认知负担的亚型，即使在表型转化时没有痴呆的个体，与没有iRBD的PD患者相比，可能仍然具有更高的发生痴呆风险，这与PD、PD痴呆和DLB处于病理和临床连续体的日益增长的观点一致。因此，对该队列的延长随访可能会在最初转化为PD的个体中揭示额外的PD痴呆病例，从而阐明p-tau217在预测路易体谱系内最终痴呆发展方面的价值。

总之，我们的发现表明，作为AD共病理标志物的p-tau217可以预测从iRBD阶段向显性路易体疾病的即将发生的表型转化，并且通过更长期的随访，也可能预测路易体谱系内最终痴呆的发展。

优势与局限性

本研究使用在临床前至症状性AD队列中验证的商业化免疫测定法，将血浆p-tau217（一种领先的AD病理生物标志物）的效用扩展到DLB及其前驱阶段。检查了其在路易体疾病多个阶段相对于Aβ-PET的性能。此外，我们的分析证明了p-tau217和Aβ42/40在预测Aβ负担方面的独立和交互效应，提供了一种新的分析方法来表征该人群中的生物标志物相互作用。最后，iRBD队列的前瞻性设计使我们能够评估生物标志物的预测效用。几个局限性值得考虑。参与者完全是东亚（韩国）血统，需要在种族多样化人群中进行进一步研究。此外，为了阐明p-tau217作为监测生物标志物和最终痴呆预测因子的作用，需要纵向血浆生物标志物数据和更长的iRBD队列随访。

结论

本研究表明，血浆p-tau217和Aβ42/40反映了路易体疾病谱系中的脑Aβ病理，包括前驱iRBD阶段。血浆p-tau217与认知下降相关，并预测从iRBD向PD或DLB的未来转化。这些发现支持使用p-tau217—以及Aβ42/40—来识别在更广泛的路易体谱系内可能从Aβ靶向治疗中获益的个体的潜在用途。