阿尔茨海默病与路易体病共病理及其对神经精神症状的影响：一项基于尸检的人群研究

本文基于巴西老年研究（BAS）的大规模尸检数据，深入探讨了阿尔茨海默病神经病理改变（ADNC）与路易体病（LBD）共病理的发生频率及其对神经精神症状（NPS）的阶段性影响。研究发现，神经病理异质性极高，即便在无痴呆临床阶段亦十分常见；其中新皮质LBD与幻觉独立相关，而AD共病理仅在LBD痴呆阶段显著增加NPS负担。研究强调了病理分布与疾病阶段对精神表型的动态影响，为精准干预提供了关键依据。

　　

1 背景

几乎所有的痴呆患者在整个疾病过程中都会经历神经精神症状（NPSs）。抑郁、焦虑、淡漠、激越、妄想和幻觉尤为常见，并对患者及其家庭产生重大影响，包括增加照料者负担、生活质量下降、认知衰退加速、以及提早机构化和死亡。然而，NPSs的相对频率和临床病程在不同的神经退行性痴呆中存在差异。精神病性症状通常是路易体痴呆（DLB）中最先且最频繁的NPS，而阿尔茨海默病（AD）则与更广泛的初始NPS相关，并随着疾病进展而加重。

不同的神经退行性病理变化与特定的NPSs相关联：路易体（LB）病理与幻觉有关，而神经原纤维缠结（NFTs）更常与激越和抑郁相关。额颞叶痴呆的标志性症状——脱抑制和异常运动行为，则可能与边缘系统为主年龄相关TDP-43蛋白病（LATE-NC）有关。然而，神经病理异质性在痴呆综合征中已被广泛认识，大多数患者表现出共存的神经退行性病理。这些额外的共病理具有临床意义，包括加速认知衰退和增加痴呆风险。拥有四重错误折叠蛋白病（QMP）（Aβ、tau、α-突触核蛋白和TDP-43病理）的病例表现出最显著的认知障碍和最高的NPS负担。几项尸检研究表明，混合性AD神经病理改变（ADNC）和路易体病（LBD）与NPS增加相关，特别是精神病性症状，但研究结果并不一致，可能反映了方法学上的差异。

越来越多的证据表明，NPSs源于特定神经网络的功能障碍，不同的神经病理底物影响特定区域并导致不同的临床表型。神经病理异质性及相关网络破坏的差异可能导致了NPSs在痴呆亚型内部和之间存在高度可变的轨迹。然而，神经病理异质性对NPS的影响仍然知之甚少，特别是在前驱阶段。更好地描述NPSs的潜在机制以及共存神经病理的作用对于理解其生物学基础和促进新药发现至关重要。

超过一半发展为痴呆的个体在发展为痴呆之前就出现了NPSs。轻度行为损害（MBI）被定义为在无痴呆的情况下持续超过6个月的行为改变，尽管可能存在轻度认知障碍。精神病性发作的前驱期在DLB中也得到认可。MBI与痴呆风险增加相关，且风险与NPSs的负担和复杂性成正比。神经病理变化，包括Aβ沉积、tau和神经退行性变，被牵涉到MBI的病因学中。然而，混合病理对前驱阶段NPSs的影响仍不清楚。生物标志物研究表明，在早期临床DLB中，ADNC共病理可能与较低的幻觉和NPS风险相关。因此，早期DLB中局限的ADNC可能不会增加NPSs，但随着疾病进展和ADNC变得更加广泛，ADNC共病理可能导致更高的NPS负担。

巴西衰老研究生物库（BAS）包括了处于一系列临床阶段的参与者，其中许多人在死亡时认知未受损，这使得能够研究整个临床谱系中神经病理异质性的临床意义。在这项针对具有ADNC和LBD神经病理学诊断的个体的尸检研究中，我们检查了各种共病理（分别为LATE-NC、脑血管疾病（CVD）、LBD和ADNC）与认知和NPS之间的关联。分析在整个尸检队列和一个“无痴呆”亚组中进行。我们假设幻觉主要由新皮质LBD驱动，并且共病理对NPS的影响因神经病理学诊断和解剖分布而异。此外，我们旨在描述无痴呆的ADNC和LBD个体的神经病理异质性，并探讨共病理如何在无痴呆的情况下导致NPS。

2 方法

2.1 参与者

在巴西，对于大多数自然死亡者，尸检验证是确定死因的强制性要求。圣保罗尸检服务（SPAS）是服务于圣保罗大都市区的唯一停尸房，参与者是从该服务招募到巴西衰老研究（BAS）中的。BAS的参与者在死者死后由近亲捐赠大脑，并签署知情同意书。在2004年至2014年间，该市总死亡人数中有16%在BAS进行了尸检，其人口构成与圣保罗总体死亡数据相似。所有BAS方案、知情同意书和程序遵循涉及人类的国际和巴西法规，并得到了地方和联邦研究委员会的批准。BAS程序的详细描述可以在别处找到。

纳入的参与者必须在死亡时年满18岁，并且有一名近亲，该近亲在死亡前6个月内至少每周与之联系一次，并且能够提供临床信息并同意捐赠大脑。BAS的排除标准包括脑组织不适合进行神经病理学分析（脑脊液pH < 6.5或主要急性脑损伤）或提供的信息者提供的临床数据不可靠。出于本研究的目的，招募了2004年至2024年间的病例，并纳入了所有50岁以上、具有LB病理、ADNC和CVD神经病理学分期的病例。本研究得到了当地伦理委员会的批准。

2.2 症状评估

死者的临床病史是在尸检时通过与近亲的半结构化访谈获得的。该访谈先前已被验证可用于尸检，具有高灵敏度和特异性。临床访谈包括社会人口统计学、药物使用、神经精神量表（NPI）以及使用临床痴呆评定量表（CDR）的信息者部分进行认知评估，该量表已在巴西人群中得到验证。CDR和12项NPI的评分是在尸检信息者访谈中收集的，反映了参与者死亡前3个月的状态，以避免谵妄和临终事件的影响。NPI评估12个领域：激越、淡漠、焦虑、食欲改变、妄想、抑郁、脱抑制、欣快、幻觉、易怒、运动症状和睡眠改变。通常，评分是通过将频率（1至4）和严重程度（1至3）相乘来计算有任何扰动的领域。在本研究中，由于参与者的领域中位数评分为零，当领域评分高于零时认为症状存在。为了减少主观性并最小化信息者回忆偏倚，NPS的总数是基于这种二分类（存在/不存在）方法计算的。此外，使用NPI-10计算NPS的总负担，该量表包括除食欲和睡眠外的所有NPI领域——这些症状可能更受身体健康合并症的影响。

2.3 神经病理学评估

BAS使用14个区域的免疫组化 panel 来检测神经退行性变，并采用普遍接受的标准对病例进行分期和诊断。在选定的切片中使用针对Aβ（4G8, 1:10,000; Signet Pathology Systems, Dedham, Massachusetts）、磷酸化tau（PHF-1, 1:2,000; 赠自Peter Davies, New York）、TDP-43（1:500, Proteintech, Chicago, Illinois）和α-突触核蛋白（EQV-1, 1:10,000; 赠自Kenji Ueda, Tokyo, Japan）的抗体进行免疫组化。在磷酸化Ser396/Ser404 tau免疫染色后，根据Braak分期（0, I/II, III/IV, 和 V/VI）对NFT进行评分，遵循常规分类。使用CERAD-NP对神经炎斑的密度（无、稀疏、中等或频繁）进行Aβ病理评分。使用Lewy Braak分期（0至VI）和McKeith分类对LB神经病理进行分类。TDP-43的免疫组化于2012年引入方案，因此并非所有从2004年开始招募的病例都有该数据。在部分参与者中进行了LATE-NC分布的TDP-43分期（ADNC n = 296 64.0%; LBD n = 107 58.9%）。通过整个大脑的大体宏观评估和使用苏木精-伊红染色切片的14个区域的显微镜评估来评估脑血管病变。通过 topography、阶段、大小和数量记录腔隙性梗死的存在。小血管病（SVD）的诊断包括在三个或更多皮质区域存在中度或重度动脉硬化/动脉粥样硬化和脂质透明变性。在三个或更多皮质区域看到广泛病变时认为存在脑淀粉样血管病（CAA）。

应用阈值将每种神经退行性病理分类为存在或不存在。如果根据McKeith标准鉴定出边缘叶或新皮质LB，或LB Braak分期≥3，则认为存在LB病理，并应用LBD的神经病理学诊断。此外，还分别包括了以新皮质、边缘叶和脑干为主的LBD亚组。在两例病例中，LB病理的解剖定位不可用，但报告神经病理学家给出了Braak分期≥3的二分类。Aβ斑块负担的严重程度通过CERAD分期进行分类，NFT的存在通过Braak分期进行分类。如果参与者被鉴定为在CERAD分期中具有中度或频繁淀粉样斑块并且在NFT的Braak分期≥III，则被确定为具有ADNC。具有LBD神经病理学诊断的参与者还分别对NFT和淀粉样斑块进行了分期，以探索这些神经病理学变化的个体影响。使用LATE-NC标准对TDP-43进行分期，并应用二分类，在LATE-NC分期>1时将TDP-43分类为存在。如果鉴定出中度或重度严重程度的SVD、梗死或CAA，则CVD被分类为存在。如果仅存在CAA，而无其他血管疾病，则也单独分类。神经病理学诊断是在不知晓临床状态的情况下做出的。

2.4 临床病理学评估

在本研究中，神经病理学诊断独立于临床表型。术语ADNC描述了上述详细的β-淀粉样斑块和tau病理的神经病理学诊断；LBD描述了α-突触核蛋白病的神经病理学诊断。具有伴随α-突触核蛋白病的ADNC个体被称为ADNC+LBD。这些组仅由神经病理学诊断定义， irrespective of clinical presentation，并且可能包含具有一系列临床诊断的个体，例如AD、DLB和帕金森病痴呆（PDD）。

分别地，CDR评分用于识别不同神经病理学诊断个体的痴呆阶段：

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  CDR ≥ 1的参与者被分类为患有痴呆

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  CDR = 0.5和CDR = 0无痴呆的参与者描述了在神经病理学诊断背景下可能认知正常或患有轻度认知障碍的个体。

  然而，尽管CDR评分可以识别痴呆，但它不能识别痴呆的临床表型，因此每个神经病理学组（LBD、ADNC和ADNC+LBD）可能包括临床诊断的混合，包括DLB、AD或PDD。

2.5 统计分析

识别了BAS中具有ADNC或LBD神经病理学诊断的参与者。描述了具有ADNC、LBD和混合ADNC+LBD的神经病理学组之间的人口统计学和临床差异，并使用了描述性统计。在进一步分析中，参与者按ADNC（n = 462）或LBD（n = 182）的神经病理学诊断分组，并且混合ADNC+LBD的参与者被纳入两个相应组的分析中。报告了ADNC和LBD神经病理学组中每种共病理（CVD、LATE-NC、ADNC或LBD）的频率，并且如果存在多于一种共病理（即ADNC+LATE-NC+CVD），则参与者被包括在每个亚组中。因此，表S1中描述了ADNC和LBD中每种共病理存在相关的人口统计学和临床特征，但由于具有多于一种共病理的参与者重复，未正式比较组间差异。

在ADNC和LBD组中，96%的数据是完整的。Little's missing completely at random test不显著（X2 = 66.8, p = 0.38），表明剩余的4%数据很可能是完全随机缺失的。在n = 7名具有神经病理学数据的参与者中，没有报告临床或人口统计学细节，并且鉴于少于5%的数据完全随机缺失，采用了完整病例分析。

进行逻辑回归以评估在具有ADNC和LBD神经病理学诊断的参与者中，每种共病理与最常见NPS的比值比。模型包括CAA、CVD、LATE-NC、NFT的Braak分期、淀粉样斑块密度、LBD和ADNC共病理，分别用于探索这些个体神经病理学底物与NPS之间的关联。还根据路易体病理的解剖分布进行了LBD病例的亚组分析，分类为新皮质、边缘叶或脑干为主。由于它们在DLB和AD中的高频率和临床意义，幻觉、妄想、淡漠、抑郁、焦虑和激越被作为结果纳入。模型根据年龄、性别、种族和教育程度进行了调整。此外，为了考虑神经病理学变化的共定位，每个神经病理学的模型都针对其他神经病理学变化进行了调整。使用稳健标准误估计来调整潜在的异方差性，结果以比值比呈现。对于CDR评分作为因变量，使用序数逻辑回归模型，而对于NPS present的数量作为因变量，由于数据的过度离散，使用负二项回归模型。鉴于我们研究的探索性性质以及NPI子评分之间的密切相关性，我们使用Benjamini-Hochberg程序来控制NPS与每种神经病理学变化之间关联的错误发现率。这被用作Bonferroni校正的一种较不严格的替代方法，错误发现率（Q）设置为0.05。

我们还评估了在具有ADNC（n = 205）和LBD（n = 93）神经病理学诊断且在死亡时无痴呆（CDR < 1）的个体中，NPS与各种共病理之间的关联。使用逻辑回归模型评估在无痴呆ADNC和LBD队列中与每种共病理相关的NPS比值比。由于每个亚组样本量不足，未在这些无痴呆参与者中按LBD分布（新皮质、边缘叶或脑干）进行亚组分析。类似地，由于患病率低，在无痴呆LBD队列的模型中排除了LATE-NC和CAA。使用STATA版本18.5进行统计分析。

3 结果

3.1 ADNC和LBD组的人口统计学和临床特征

具有ADNC、LBD和混合ADNC+LBD神经病理学诊断的参与者年龄相似，种族组成相似。女性在ADNC和混合ADNC+LBD组中的比例相对于LBD过高（ADNC 68.0%；LBD 43.2%；ADNC+LBD 65.7%, p < 0.001）。平均受教育年限在所有神经病理学组中较低，但在ADNC中显著低于ADNC+LBD组（p = 0.006）。混合ADNC+LBD神经病理学与显著高于无ADNC共病理的LBD的痴呆患病率相关（p < 0.001），并且NPI总分在混合ADNC+LBD中最高（p = 0.006）。

3.2 ADNC神经病理学诊断参与者中的共病理

在具有ADNC神经病理学诊断的参与者中，存在显著的神经病理学异质性。血管共病理常见，发生在63.0%的ADNC参与者中；边缘叶或新皮质LBD共病理报告于15.4%（新皮质LBD；n = 35 (50%)；边缘叶LBD；n = 34 (48.6%)），LATE-NC描述于12.7%，而32.5%具有纯ADNC，无其他神经退行性变化。另外n = 9 (2.0%)的ADNC参与者具有以脑干为主的LBD共病理，但这些病例未包括在总体LBD病理分类中，因为脑干LBD很少与临床痴呆相关。

与每种共病理存在相关的临床特征在ADNC中描述于表S1。由于具有多种共病理的个体被包含在多个亚组中，未进行正式的组间比较。然而，在ADNC参与者中，那些具有“纯ADNC”的通常更年轻（平均年龄81.1 ± 7.7岁），痴呆患病率较低（46.9%），NPS较少（平均2.37 ± 2.5每个），并且NPI-10总分较低（平均11.6 ± 17.0），与具有额外共病理（CVD、LATE-NC或LBD）的ADNC相比。最常报告的NPS在ADNC亚组中根据共病理而异：在纯ADNC中，抑郁（30.6%）和焦虑（31.3%）最常见；在ADNC+LBD中，幻觉（40.6%）和抑郁（35.3%）；在ADNC+LATE-NC中，激越（42.9%）和妄想（45.7%）；在ADNC+CVD中，幻觉（30.5%）和妄想（31.9%）。认知和神经精神症状的负担和性质也因LBD病理的解剖分布而异。具有新皮质LBD共病理的ADNC与较高的痴呆、幻觉、妄想和总体NPS负担频率相关，而以脑干为主的LBD与最低的痴呆和NPS患病率相关。该数据呈现在表S1中。

3.3 LBD参与者中的共病理

LBD参与者的神经退行性异质性如图1B和表S1所示。大多数LBD参与者（70.2%）有额外的共病理；ADNC存在于38.5%的参与者中，LATE-NC存在于15.0%，并且在57.7%的LBD患者中发现CVD。在整个LBD队列中，41.2%（n = 75）具有新皮质LBD，而57.7%（n = 105）具有以边缘叶为主的LBD。具有边缘叶和新皮质LBD的参与者人口统计学相似，但那些具有新皮质LBD的具有较高的痴呆、幻觉、妄想患病率和总体NPS负担（见表2）。每种共病理（ADNC、LATE-NC、CVD和CAA）的患病率在新皮质或边缘叶LBD参与者中没有显著差异。

与LBD中每种共病理（ADNC、LATE-NC、CVD）存在相关的临床和人口统计学特征报告于表S1。纯LBD，无伴随共病理，在女性LBD中较少见。具有“纯LBD”的参与者总体更年轻（79.1 + 7.3岁），痴呆患病率较低（24.1%），NPI-10中NPS较少（1.23 + 1.3每个），并且NPI-10总分较低（5.60 + 7.0），比具有额外共病理（分别为ADNC、LATE-NC或CVD）的LBD参与者（见表S1）。抑郁、淡漠、幻觉和妄想