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为解决阿尔茨海默病(AD)早期检测难题,研究人员开展数字时钟绘图测试(dCDT)与淀粉样蛋白、tau 蛋白 PET 生物标志物关联的研究。结果显示 dCDT 部分指标与生物标志物显著相关,可有效预测淀粉样蛋白阳性。这为 AD 早期筛查提供了新途径。
阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD),这一逐渐侵蚀大脑的 “记忆杀手”,正成为全球公共健康领域的重大挑战。它悄无声息地进展,从毫无症状的隐匿阶段,逐步发展成全面的临床综合征。目前,针对 AD 的有效治疗手段有限,早期检测便成为应对这一疾病的关键。虽然正电子发射断层扫描(PET)测量的大脑淀粉样蛋白和 tau 蛋白沉积是公认的 AD 生物标志物,但这些检测成本高昂,难以广泛应用。而且,它们在传统神经心理学(NP)测试检测到症状的数十年前就已出现,许多传统的纸笔神经心理学评估并非为检测 AD 早期细微的生物标志物异常而设计,等到这些测试发现显著变化时,患者往往已经出现明显的病变,错过了最佳的干预时机 。
在这样的背景下,波士顿大学乔班尼安和阿维迪西安医学院等机构的研究人员开展了一项研究,探索数字时钟绘图测试(digital clock drawing test,dCDT)与淀粉样蛋白和 tau 蛋白 PET 生物标志物之间的关联,相关成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员用到的主要关键技术方法如下:一是选取样本,从弗雷明汉心脏研究(Framingham Heart Study,FHS)中选取了后代和第三代队列里年龄≤65 岁、接受 dCDT 评估和 PET 成像且无痴呆或轻度认知障碍诊断的参与者 。二是进行 PET 成像,使用特定相机和示踪剂对大脑进行 PET 扫描,获取淀粉样蛋白和 tau 蛋白的成像数据,并经一系列计算和建模确定相关指标 。三是实施 dCDT 测试,参与者用特殊数字笔在特制纸上绘图,测试包含 “命令” 和 “复制” 两种条件,研究纳入 53 个 dCDT 特征评估认知能力 。四是开展统计分析,运用线性回归和逻辑回归模型,调整相关因素,评估 dCDT 特征与生物标志物的关联,并通过构建模型和绘制曲线评估 dCDT 检测淀粉样蛋白阳性的能力 。
研究结果主要包括以下几个方面:
- 队列描述:研究共纳入 87 名认知功能完好的参与者,平均年龄 51±8 岁,女性占 47.1%。参与者的教育程度、淀粉样蛋白和 tau 蛋白生物标志物等情况各异 。
- dCDT 指标与生物标志物的关联:在淀粉样蛋白方面,dCDT 中与空间推理功能相关的指标 COPVerticalSpatialPlacement 与淀粉样蛋白的全球负担存在名义上的显著关联;6 个 dCDT 指标与淀粉样蛋白阳性显著相关,但校正多重比较后无显著关联 。在 tau 蛋白方面,48 个 dCDT 指标与 tau 蛋白生物标志物存在显著关联,校正后 4 个指标仍显著,其中 COPSimpleMotor 与楔前叶区域 tau 蛋白积累的关联最为显著 。此外,4 个与简单运动和信息处理相关的 dCDT 指标与淀粉样蛋白阳性和 tau 蛋白生物标志物均有关联 。
- dCDT 检测淀粉样蛋白阳性的性能:仅包含临床风险因素(年龄、性别和教育程度)的模型 1,识别淀粉样蛋白阳性的受试者工作特征曲线下面积(AUC)为 0.66;加入 dCDT 综合评分的模型 2,AUC 达到 0.86,性能更优 。
研究结论和讨论部分指出,dCDT 指标与淀粉样蛋白和 tau 蛋白病理存在关联,如 COPSimpleMotor 与海马旁 tau 蛋白区域的显著关联,凸显了绘图运动功能在神经退行性疾病中的重要性。而且,dCDT 对检测淀粉样蛋白阳性具有较高的准确性,尤其是对年轻参与者,其部分指标与淀粉样蛋白阳性的关联,强调了在评估神经退行性疾病风险时纳入绘图参与度指标的重要性 。虽然该研究存在样本量相对较小、样本人口统计学同质性较高等局限性,但总体而言,dCDT 作为一种非侵入性、成本效益高且可扩展的工具,在 AD 早期检测方面展现出巨大潜力,未来研究可在更大、更多样化的队列中进行验证,探索纵向关系,并研究将 dCDT 指标与其他生物标志物结合,以完善认知障碍的预测模型 。