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为探究阿尔茨海默病(AD)血液生物标志物在普通人群中的临床有效性,研究人员对 2148 名瑞典无痴呆老年人进行队列研究,分析 6 种生物标志物。结果显示部分标志物与痴呆风险相关且预测性能良好,但单一标志物不适合筛查,为痴呆早期检测提供依据。
在人口老龄化加剧的当下,痴呆问题愈发严峻,其中阿尔茨海默病(AD)作为最常见的痴呆类型,给家庭和社会带来沉重负担。早期精准检测对于干预 AD、改善患者预后至关重要。然而,现有的 AD 诊断方式,如脑脊液采集和脑正电子发射断层扫描(PET)成像,存在侵入性强、成本高、难以在社区推广等问题。血液生物标志物检测虽具有微创、可扩展等优势,但目前关于其在普通人群中的临床有效性证据有限,多数研究集中于临床特定患者群体,缺乏大规模长期的社区研究。
为填补这一空白,来自瑞典卡罗林斯卡学院(Karolinska Institutet)和斯德哥尔摩大学(Stockholm University)等机构的研究人员开展了一项社区队列研究。该研究成果发表于《Nature Medicine》,为 AD 血液生物标志物在普通人群中的应用提供了重要依据。
研究人员利用瑞典国家老龄化与护理研究(SNAC-K)的样本,选取 2148 名 60 岁及以上无痴呆的老年人作为研究对象,对他们进行了长达 16 年的随访。研究过程中,分析了 6 种 AD 血液生物标志物,包括淀粉样蛋白 β42与 β40的比值(amyloid β42/β40)、T217 位点磷酸化 tau 蛋白(p-tau217)、T181 位点磷酸化 tau 蛋白(p-tau181)、总 tau 蛋白(t-tau)、神经丝轻链(NfL)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP) 。通过 Cox 回归模型和生存分析等方法,评估这些生物标志物与全因痴呆和 AD 痴呆发病风险的关联,以及它们在预测痴呆方面的性能。
研究结果主要体现在以下几个方面:
- 基线样本特征:在 16 年随访期间,共确定 364 例痴呆病例,其中 212 例为 AD 痴呆。最终纳入分析的 2148 名参与者中,发生痴呆的个体年龄更大、女性居多、受教育程度较低、患慢性疾病更多,且 APOE ε4 等位基因携带者比例更高。
- 生物标志物与痴呆发病率:通过立方样条模型分析发现,基线时 p-tau181、p-tau217、NfL 和 GFAP 水平升高与全因痴呆和 AD 痴呆发病风险增加相关,且呈非线性剂量 - 反应关系。在亚组分析中,年龄、性别和 APOE 基因型等因素会影响生物标志物与痴呆的关联强度。例如,相关关联在 78 岁以下的参与者、女性以及特定 APOE 基因型携带者中更为显著。
- 生物标志物与痴呆预测:将样本随机分为训练集和测试集,通过自举重采样法确定最佳生物标志物截断值。结果显示,p-tau181、p-tau217、NfL 和 GFAP 在预测 10 年内全因痴呆和 AD 痴呆方面表现良好,受试者工作特征曲线下面积(AUC)范围为 70.9% - 82.6% ,阴性预测值(NPV)超过 90%,但阳性预测值(PPV)较低。联合 p-tau217 与 NfL 或 GFAP 可进一步提高预测性能,PPV 最高可达 43%。
研究结论表明,认知功能正常的老年人中,较高水平的 p-tau181、p-tau217、NfL 和 GFAP 与全因痴呆和 AD 痴呆发病风险增加相关,且这些生物标志物在预测痴呆方面具有一定的准确性,尤其是在排除即将发生的痴呆方面具有较高价值。然而,由于单一生物标志物的 PPV 较低,目前其还不适合作为社区认知未受损老年人的筛查工具。
该研究意义重大。一方面,它为 AD 血液生物标志物在社区人群中的应用提供了重要参考,有助于进一步了解这些生物标志物在真实世界中的临床有效性。另一方面,研究结果提示未来应探索多种生物标志物联合检测,并结合个体临床特征,以提高痴呆早期检测的准确性。同时,研究也为后续在不同社会经济背景和种族群体中的研究指明了方向,有望推动痴呆早期检测和干预的发展,为改善公众健康提供有力支持。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:
- 样本选取:基于 SNAC-K 队列,选取 2148 名 60 岁及以上的老年人,排除已患痴呆及相关数据缺失者,确保研究对象的同质性和数据完整性。
- 生物标志物检测:采集外周静脉血,离心后储存血清样本。利用 Quanterix SR-X Biomarker Detection System 及配套试剂盒,检测血清中 6 种 AD 相关生物标志物的浓度。
- 统计分析:运用 Cox 回归模型评估生物标志物与痴呆发病风险的关系;通过自举重采样法确定最佳生物标志物截断值,进而评估其预测痴呆的性能;还进行亚组分析和敏感性分析,以探究不同因素对结果的影响 。