综述：阿尔茨海默病中炎症性体液标志物的分析与解读：标准化路线图

《Journal of Neuroinflammation》：Analysis and interpretation of inflammatory fluid markers in Alzheimer’s disease: a roadmap for standardization

这篇综述聚焦于阿尔茨海默病（AD）及相关痴呆（ADRD）中免疫反应，探讨炎症性体液标志物的应用。提出术语共识，强调单一标志物不足，需多指标联合检测，还针对血液与脑脊液标志物关系等问题给出建议，助力该领域研究标准化。

　　

引言

在过去十年间，阿尔茨海默病（AD）领域取得了显著进展，尤其是在对淀粉样蛋白和 tau 蛋白沉积的病理变化及时间序列的研究方面，形成了 AT (N) 研究框架。免疫反应在 AD 中的作用日益受到关注，它被视为 AD 风险和发病机制的核心组成部分，并被纳入 AT (N) 框架，标记为（I），代表 “炎症 / 免疫机制”。

随着对 AD 及相关疾病（ADRD）中免疫反应研究兴趣的增加，体液炎症性标志物在研究中被广泛应用。然而，在使用和解读这些标志物时存在诸多问题，例如与神经炎症病理测量的相关性讨论不足、测量方法不统一，且认为每个可溶性炎症性标志物仅反映一种细胞类型或免疫事件的假设过于简单。为了规范 AD 研究中炎症性标志物的使用和解读，本文基于先前的指南，制定了共识声明和建议。

术语统一的重要性

在所有科学领域，使用统一的术语来描述特定生物过程至关重要。在炎症性标志物研究中，不同研究团队使用的术语各不相同，缺乏一致性。因此，本文提出了一份术语表，推荐了在人体体液标志物研究中使用的术语。

例如，对于 “星形胶质细胞变化”，建议使用 “反应性星形胶质细胞增生（Reactive Astrogliosis）或反应性星形胶质细胞（Reactive Astrocytes）”，这个术语具有描述性，且不预先设定功能；“免疫反应” 建议统一使用 “Immune Response”，它是一个中性术语，不涉及具体的功能机制，避免了 “免疫失调（Immune dysregulation）” 等带有负面含义的表述。

同时，“生物标志物（Biomarker）” 这一术语应谨慎使用，在未经过充分验证之前，不应将某个测量指标称为 “生物标志物”，而应使用 “Marker under investigation: Candidate Fluid Biomarker 或 Potential Fluid Biomarker”，强调其需要与潜在生物过程相关联且需验证。

单一标志物难以描述神经炎症状态

单一炎症性标志物（如 IL-6）可能无法全面描述整个生物级联反应。蛋白质和其他标志物在衰老和疾病过程中具有不同的时间变化特征，仅依靠单一标志物难以区分捕捉动态、自我调节网络的候选体液生物标志物和反映病理负担的单向指标（如 AT (N) 框架中的指标）。

虽然尸检研究表明炎症细胞会随着淀粉样蛋白和 tau 蛋白病理积累，但生前研究未能发现 AD 患者和非 AD 患者在可溶性炎症性标志物浓度上的显著差异。而且，单一标志物在诊断预测和解释疾病发病及临床进展方面存在局限性。例如，脑脊液中白细胞介素 - 10（IL-10）和白细胞介素 - 6（IL-6）水平高度相关，但它们被认为具有相反的功能，单独测量其中一个可能会导致对免疫状态的错误解读。

此外，与 AT (N) 标志物不同，炎症性蛋白的变化轨迹往往是非线性的，受年龄等因素影响较大，使用单一阈值来判断炎症状态并不实用。因此，应同时测量多个具有相似或不同功能的标志物，以捕捉神经炎症过程的复杂性。

炎症性标志物的起源和功能推断

在人体研究中，关联研究不足以推断因果关系或机制。在测量炎症性标志物时，通常将免疫反应活动总结为促炎和抗炎事件，但在 AD 这种微胶质细胞或星形胶质细胞激活未完全消退的情况下，某个炎症性标志物或事件究竟是促炎还是抗炎存在争议。

例如，在 AD 研究中，升高的 “促炎” 标志物水平与负面预后相关，如脑萎缩和认知缺陷，但将这些结果解释为促炎标志物导致有害临床结果的机制依据不足，这忽略了免疫在调节许多必要神经功能中的作用，且未直接测量相关生物过程。

研究人员常根据血液或体外实验数据选择脑脊液标志物来模拟免疫细胞激活或募集，但这可能导致错误的生物学解释。如较高的脑脊液 TH1 促进细胞因子（如 IFN-γ 和 IL-12）水平与老年人较慢的认知衰退相关，这与它们在年龄相关炎症反应中的作用相悖。

此外，炎症性标志物具有多效性，在不同浓度下可能发挥不同的功能。例如，IL - 1β 和 IL-6 在体外低浓度时可诱导和维持长时程增强、神经可塑性、脑稳态、斑块清除和组织修复，但在高浓度时这些作用会减弱。因此，在解释炎症性标志物的功能时，需要考虑其来源、多种生物学作用以及所处的微环境等因素，采用基于网络的分析方法，避免过度简化。

神经炎症的动态变化与解读

神经炎症呈现出时间依赖性和疾病背景依赖性的模式。不同神经系统疾病中，脑脊液炎症性标志物的变化可能反映高度特异性的生物过程，也可能是非特异性的损伤反应。

在 AD 中，微胶质细胞在吞噬和压实淀粉样蛋白过程中，斑块相关微胶质细胞和非斑块相关微胶质细胞分泌的炎症性蛋白（如 IL-6、TNF 等）存在差异，这些蛋白在斑块沉积之前或早期可能发生更大的时间依赖性变化，且受 APOE 等位基因和其他 AD 相关遗传变异的影响。而在帕金森病中，微胶质细胞激活状态的转录变化与 AD 不同。

Triggering receptor expressed on myeloid cells 2（TREM2）的致病变体是 AD 的风险因素，其测量的裂解形式（sTREM2）水平在 AD 病理分期中呈非线性变化，且在症状出现前就已发生改变。

此外，“炎症衰老（inflammaging）” 是衰老和年龄相关脑部疾病中的一个重要过程，与先天免疫激活增加和免疫衰老相关。例如，NLR 家族 pyrin 结构域包含 3（NLRP3）炎症小体的活动与 2 型糖尿病和 tau 蛋白积累相关，tau 蛋白积累常先于 AD 发生。同时，衰老相关分泌表型（SASP）可通过关键促炎细胞因子（如 IL-6、IL-1β 和 TNF）激活和募集免疫细胞，引发炎症。

在解读脑脊液炎症性标志物时，还需要考虑共病的影响。随着年龄增长，共病现象较为常见，不同神经退行性疾病可能具有不同的脑脊液炎症特征，但由于缺乏许多神经病理过程的体内生物标志物，很难区分每种病理对脑脊液炎症的相对贡献。因此，在解读脑脊液炎症性标志物结果时，需要充分考虑疾病的时间、共病和共病健康状况等因素。

血液与脑脊液炎症性标志物的关系

不能仅根据血液炎症性标志物的变化推断神经炎症机制。虽然血液炎症性标志物在研究非 CNS 系统对疾病发病和进展的贡献、外周与 CNS 之间的相互作用以及识别外周治疗靶点等方面具有重要意义，但它们不能作为神经炎症的明确指标。

许多血液中的细胞因子和白细胞介素反映的是一般或非特异性炎症过程，且难以确定其来源。尽管血液炎症性标志物与衰老和 AD 相关结果存在关联，但与脑脊液炎症性标志物的相关性通常较差（尽管随着年龄增长相关性会提高）。

以血液中的 GFAP 为例，它常被用作 AD 中反应性星形胶质细胞增生的替代标志物，并被纳入 AD 诊断标准中代表 “炎症 / 免疫机制” 的指标。然而，血液 GFAP 水平的变化可能反映多种过程，不仅仅是反应性星形胶质细胞增生，外周因素和外部刺激也可能导致其水平升高。虽然血液 GFAP 与 AD 病理的关联在血液中比在脑脊液中更强，但目前仍不能将其视为神经炎症的确定性指标。

另一个与神经炎症相关的血液标志物是可溶性 Triggering receptor expressed on myeloid cells 2（sTREM2），其在血液和脑脊液中的水平在 AD 患者中存在矛盾的发现，且它也由外周细胞释放，因此在将其作为微胶质细胞激活指标时应谨慎解释。

炎症性标志物的标准化挑战

标准化脑脊液炎症性标志物检测方法的报告，将有助于把炎症性标志物纳入 AT (N) 框架。在候选生物标志物的发现过程中，最终将其应用于临床前和临床环境时，涉及到工程和生物学等多方面问题。

与少数已确立的脑脊液 AD 生物标志物不同，血浆或脑脊液中的炎症性蛋白数量众多，且在非神经系统疾病中已被广泛研究。但目前对这些标志物的重复性研究和头对头比较较少，需要对分析前因素和测量因素进行标准化和质量控制。

为了实现这一目标，需要研究人员、供应商和资助者共同参与大规模的合作。建议成立一个预监管专家小组，客观评估单个炎症性标志物和靶向蛋白质组学面板的检测严谨性、特异性、可重复性和有效性。同时，需要建立公私合作关系，在商业机密和数据透明之间找到平衡。

还应制定一套指导原则，明确验证的最低和推荐阈值。例如，对于新的脑脊液细胞因子检测面板，最低阈值可设定为制造商报告的在预期生物基质（脑脊液）中两个不同时间点的加标回收率；推荐阈值为对 15 - 30 个样本（预期基质）进行盲法检测，与之前验证过的需要更大样本量、更长检测时间或更多操作人员经验的检测结果进行相关性分析；高阈值为两个经验丰富的实验室参与最低和推荐阈值描述的研究活动，或完成对检测准确性和精密度的独立测试。

此外，本文推荐了一组脑脊液标志物（如 TNF、sTNFR1、sTNFR2、sTREM2 等），这些标志物涉及微胶质细胞激活、反应性星形胶质细胞、突触修剪、神经保护等多种生物学过程，应在大型研究中优先进行标准化检测。

结论

在 AD 研究中，炎症性标志物的使用日益增加，但也暴露出该领域在标志物使用和解读标准化方面的挑战。本文确定了核心原则，提出了与炎症和免疫反应相关的术语表，指出了标准化方面的问题，并提供了共识声明和建议。由于该领域不断发展，这些术语、共识声明和建议需要根据新的实证研究进行更新，以保持最佳实践。