综述:血液磷酸化 Tau217在阿尔茨海默病连续体中区分淀粉样蛋白阳性和阴性个体的系统综述和荟萃分析

【字体: 时间:2025年03月16日 来源:Journal of Neurology 4.8

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  本文通过系统综述和荟萃分析,证实血液 pTau217可区分 AD 患者淀粉样蛋白状态。

  ### 研究背景
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是全球最常见的神经退行性痴呆,患者数量预计在未来几十年将急剧增加。目前,AD 的诊断依赖于脑脊液(cerebrospinal fluid,CSF)分析和正电子发射断层扫描(positron emission tomography,PET)等技术,但这些方法具有侵入性、昂贵且不易在基层医疗环境中使用等缺点。因此,近年来大量研究致力于探索基于血液的生物标志物,以提供一种侵入性较小且更易获得的替代方法。
血液中的淀粉样蛋白 β(amyloid-β,Aβ)和磷酸化 Tau(phosphorylated Tau,pTau)是 AD 的重要生物标志物。虽然 Aβ 的血液检测技术曾被寄予厚望,但因其存在局限性,研究重点逐渐转向 pTau。pTau 有多种亚型,其中 pTau181研究较为广泛,而 pTau217作为新兴的生物标志物,在 AD 早期阶段表现出较高的敏感性,可能有助于检测 AD 相关的初始神经病理变化。然而,目前尚缺乏对血液和 CSF 中 pTau217水平关系的系统评价,其能否可靠反映 CSF 状态仍存在争议。

研究方法


本研究遵循系统评价和荟萃分析的首选报告项目(Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analysis,PRISMA)指南,在 MEDLINE(通过 PubMed)、Scopus(通过 EBSCO)和 Web of Science 数据库中检索截至 2024 年 7 月 31 日的相关研究。纳入标准为:报告 AD 连续体(即轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)和明显的 AD 痴呆患者)中血液和 CSF 中 pTau217测量值的原始研究;病例系列或横断面设计;提供 pTau217的定量数据。排除标准包括临床前研究、综述、预印本等。

两名 reviewers 独立评估纳入的文章并提取相关数据,如有分歧则由第三名作者协商解决。使用改编的纽卡斯尔 - 渥太华质量评估量表评估单个研究的质量。数据提取内容包括样本量、诊断类别、pTau217测量值、比较组和实验室技术等。若数据无法从报告中获取,则联系作者获取。

在数据分析阶段,首先使用 Stata 中的 metan 软件包计算 Aβ 阳性(A+)和 Aβ 阴性(A-)受试者 CSF 和血液中 pTau217的加权平均(weighted mean,WM)浓度及 95% 置信区间(confidence intervals,CIs)。当同一研究有多个 pTau217值时,重新计算汇总 WM。随后,进行传统的头对头荟萃分析,比较 A + 和 A - 受试者的 pTau217水平,同时考虑 CSF 水平、血液浓度和评估方法,并使用随机效应模型计算汇总平均差异、95% CI 和相对研究内异质性(通过 I2度量)。由于纳入荟萃分析的出版物总数 < 10,无法通过漏斗图或 Egger 回归不对称检验评估发表偏倚。使用 RevMan 5.3 和 Stata 13.1 进行数据分析。

研究结果


研究选择和特征


最初通过数据库搜索确定了 254 条记录,其中 50 条因研究对象(临床前或动物模型研究)或出版物类型(综述、预印本、评论)被立即排除。经过筛选,最终 10 项研究(819 名 A+;1055 名 A-)被纳入单组和头对头荟萃分析。纳入研究中,使用 Meso Scale Discovery(MSD)平台评估 pTau 水平的研究最多,其次是 Single Molecule Array for Protein Detection(Simoa)。此外,还有两项研究采用了新的方法,即单独使用质谱分析技术(WashU)或结合免疫沉淀(immunoprecipitation with mass spectrometry,IP-MS)。

单组荟萃分析


对于 MSD 技术,A + 受试者的 CSF 中 pTau217浓度最高(WM,24.4;95% CI,18.1 - 30.7),血液中次之(WM,0.54;95% CI,0.42 - 0.65);A - 组在 CSF 和血液中的 pTau217水平均显著较低(CSF:WM,8.06;95% CI,4.50 - 11.6;血液:WM,0.18;95% CI,0.16 - 0.20)。Simoa 技术的分析结果与 MSD 相似,A + 组在 CSF 和血液中的 pTau217水平均高于 A - 组。采用质谱方法的研究也显示出类似的结果,A + 受试者的 pTau217水平较高,尤其是在 CSF 中。使用 IP-MS 方法的研究同样表明,A + 组的 CSF 中 pTau217水平高于血液,A - 组则相反,且整体水平低于 A + 组。

头对头荟萃分析


比较 A + 和 A - 参与者 CSF 中 pTau217水平,发现无论采用何种评估方法,A + 组的 pTau217值均显著高于 A - 组。MSD 技术显示 A + 组的平均 pTau217值显著高于 A - 组(平均差异(mean difference,MD),16.1;95% CI,10.8 - 21.4;p<0.001);Simoa 技术也得出类似结果(MD,18.1;95% CI,9.93 - 26.3;p<0.001);IP-MS 方法虽仅在两个患者队列中评估,但也能区分 A + 和 A - 参与者,且 A + 组的值更高(MD,173.6;95% CI,146.3 - 201.0;p<0.001)。

分析血液中 pTau217值,结果与 CSF 相似。无论实验室方法如何,pTau217评估都能可靠地区分 A + 和 A - 参与者。MSD 技术显示 A + 参与者的 pTau217值高于 A - 参与者(MD,0.17;95% CI,0.08 - 0.25;p<0.001);Simoa 技术(MD,0.16;95% CI,0.10 - 0.22;p<0.001)和 IP-MS 方法(MD,0.33;95% CI,0.10 - 0.56;p = 0.005)也得出了相同结论。

研究讨论


本研究首次全面综合了现有证据,直接比较了 CSF 和血液中 pTau217水平。研究发现,无论采用何种实验室方法,pTau217的平均水平在 CSF 中均高于血液,且在 A + 个体中高于 A - 个体。所有考虑的实验室技术(MSD、Simoa 和 IP-MS)都能可靠地区分 A + 和 A - 个体,无论是在 CSF 还是血液样本中。

AD 症状通常在神经病理改变发生数十年后才出现,此时大脑已遭受严重损伤,现有疗法难以逆转神经退行性过程。因此,早期检测淀粉样蛋白病理对于实施疾病修饰疗法至关重要。血液生物标志物作为一种有前景的工具,具有成本效益高、易于获取等优点,有望替代侵入性和不易获得的诊断方法。pTau 作为 AD 特异性生物标志物,尤其是 pTau217,在检测 AD 病理方面表现出较高的潜力,优于其他一些生物标志物,如 pTau181。pTau217可能在疾病的早期阶段,甚至在症状出现前就能检测到神经病理变化,这对于识别可能从创新疗法中获益的高危个体具有重要意义。

近期提出的 AD 神经病理诊断标准已将血液 pTau 改变(包括 pTau217亚型)视为核心标志物,这进一步证实了其在 AD 诊断中的重要性。血液 pTau217不仅可用于 AD 的早期诊断,还可用于监测疾病进展、确定临床试验的 eligibility,甚至评估新疗法的疗效。例如,一项临床试验显示,用 donanemab 治疗早期症状性 AD 患者后,血浆 pTau217水平显著降低。

然而,本研究也存在一些局限性。纳入研究在参与者分类标准上存在高度异质性,这限制了研究结果的普遍性。目前缺乏标准化的血液 pTau217临界值,不同实验室的测量结果难以直接比较。血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)的通透性会影响血液 pTau 测量,且受多种与 AD 病理无关的因素影响,如年龄、高血压、糖尿病和肾脏疾病等,尽管这些共病在 A + 和 A - 组中的分布可能相似,但仍需谨慎解释结果。此外,目前的研究主要集中在血液或 CSF 中 pTau217的测量,未来需要更多大规模研究来确认血液 pTau 作为 CSF 状态可靠标志物的作用,同时探索其与其他 pTau 亚型的关系,明确其在不同疾病阶段的诊断价值。

研究结论


本系统综述和荟萃分析证实,血液中的 pTau217是 AD 连续体中有前景的生物标志物,在 AD 病理个体的 CSF 和血液中,其水平均较高,且与所使用的实验室方法无关。血液 pTau217能够可靠地区分 A + 和 A - 个体,不受认知状态和实验室方法的影响,这突出了其在早期诊断和临床试验中的潜力。研究结果支持将基于血液的生物标志物整合到 AD 谱系患者的常规临床实践中,减少对昂贵和侵入性诊断工具的依赖,有望提高资源有限地区的诊断可及性,促进全球医疗保健的公平性。
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