《Annals of Clinical and Translational Neurology》:Subjective Cognitive Concerns and Cognitive Trajectories in Parkinson's Disease: Biomarker Impact
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摘要
目的:探讨认知未受损的新发帕金森病(Parkinson's disease, PD)患者中,主观认知主诉(subjective cognitive concerns, SCC)与阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)、神经退行性变
摘要
目的:探讨认知未受损的新发帕金森病(Parkinson's disease, PD)患者中,主观认知主诉(subjective cognitive concerns, SCC)与阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)、神经退行性变及PD相关生物标志物,以及领域特异性认知轨迹之间的关系。
方法:研究人员从帕金森进展标志物倡议(Parkinson's Progression Markers Initiative, PPMI)中纳入认知未受损且伴有SCC(n=294)与不伴SCC(n=857)的参与者,所有受试者均接受神经心理学测试、腰椎穿刺及多巴胺转运体(dopamine transporter, DaT)单光子发射计算机断层扫描(single-photon emission computed tomography, SPECT)。研究人员采用多重回归分析检验SCC与AD生物标志物(脑脊液磷酸化tau181/淀粉样蛋白β42 [p-tau181/Aβ42])、神经退行性变标志物(脑脊液神经丝轻链 [neurofilament light, NfL])及PD标志物(对侧壳核DaT-SPECT)的关联。研究人员采用线性混合效应模型检验5年认知轨迹(工作记忆、类别流畅性、学习与记忆、视空间功能、处理速度)在SCC状态下的差异,并检验AD、神经退行性变及PD相关生物标志物对这些关联的调节作用。
结果:基线时,SCC组较无SCC组具有更高的p-tau181/Aβ42比值(FDR校正后p=0.004),而NfL与DaT-SPECT无组间差异。与无SCC组相比,SCC组在学习(FDR校正后p=0.016)、延迟回忆(FDR校正后p=0.016)及工作记忆(FDR校正后p=0.016)方面表现出更快的下降。AD与PD相关生物标志物调节了认知轨迹:SCC合并(1)较高的脑脊液p-tau181/Aβ42与工作记忆的更陡峭下降相关(FDR校正后p=0.032);(2)较低的DaT-SPECT与延迟回忆的更陡峭下降相关(FDR校正后p=0.032)。
解读:SCC与AD生物标志物及PD极早期阶段的加速认知衰退相关。SCC可作为认知风险的早期标志物,尤其是在AD或PD相关负担较重的患者中。
一、研究背景与问题提出
帕金森病(Parkinson's disease, PD)是一种进行性运动障碍疾病,伴随多种非运动症状,其中认知改变尤为突出。在PD患者中,最常受影响的认知领域包括执行功能、视空间技能以及学习与记忆。约40%的PD患者在疾病早期即符合轻度认知障碍(mild cognitive impairment, PD-MCI)的诊断标准,而高达80%的患者将在确诊后15至20年内发展为帕金森病痴呆(Parkinson's disease dementia, PDD)。然而,PD患者的认知轨迹具有高度异质性——部分患者衰退迅速,而另一些则保持稳定。这种变异性凸显了识别敏感、经济且微创的未来衰退标志物的迫切需求,以支持早期干预、临床管理并优化生活质量结局。
主观认知主诉(subjective cognitive concerns, SCC)被定义为个体自我或知情人报告的在缺乏客观认知损害的情况下,认知相对于既往水平的下滑。在阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)研究中,SCC已被证实与一系列早期病理改变和临床结局相关,包括AD生物标志物异常水平、AD易感脑区的萎缩与代谢改变,以及未来的认知与功能衰退。这些发现提示SCC可能反映客观认知缺陷可测之前的早期神经病理改变,凸显了SCC作为临床预后标志物的潜力。
尽管PD本身即可导致认知衰退,但共存的AD病理可能进一步加重认知损害,尤其是在认知受损者中。尸检研究显示,约75%的PD-MCI患者和94%的PDD患者存在典型的AD病理标志物(即皮质淀粉样蛋白β和tau沉积)。然而,在认知未受损的新发PD患者中,SCC是否与AD、神经退行性变及PD负担的生物标志物相关,以及这些生物标志物是否调节SCC与认知衰退之间的关系,此前尚不清楚。此外,既往研究多聚焦于SCC与整体认知结局的关联,尚无研究全面检验SCC单独或与AD、神经退行性变及PD负担生物标志物联合是否能预测新诊断且认知未受损PD患者的领域特异性认知轨迹。
二、研究设计与方法概述
本研究为一项基于帕金森进展标志物倡议(Parkinson's Progression Markers Initiative, PPMI)数据库(2025年3月31日版)的二次分析。PPMI是一项多中心纵向研究,纳入未接受治疗且新诊断(病程≤2年)的PD患者,随访长达5年(基线和四次年度访视)。最终分析样本包括1151名认知未受损且至少有一次随访神经心理学访视的参与者。
研究人员采用多项关键技术方法:(1)神经心理学评估:使用蒙特利尔认知评估(Montreal Cognitive Assessment, MoCA)、字母数字排序(Letter Number Sequencing, LNS)、语义流畅性(动物命名)、霍普金斯词语学习测验修订版(Hopkins Verbal Learning Test—Revised, HVLT-R)、 Benton线条方向判断(Judgment of Line Orientation, JOLO)及符号数字模式测验(Symbol Digit Modalities Test, SDMT)评估多个认知领域,并采用精算神经心理学方法基于PPMI"稳健"对照组(n=862)的回归系数计算年龄/教育/性别校正的z分数以判定PD-MCI状态;(2)脑脊液生物标志物检测:采用Elecsys电化学发光免疫分析(Roche Diagnostics)测定Aβ42和p-tau181浓度,采用基于单分子阵列技术的Simoa Human Nf-Light Advantage试剂盒(Quanterix)测定神经丝轻链(neurofilament light, NfL)浓度;(3)多巴胺转运体(dopamine transporter, DaT)单光子发射计算机断层扫描(single-photon emission computed tomography, SPECT):以123I-Ioflupane为示踪剂,计算对侧壳核纹状体结合比率(striatal binding ratio, SBR)作为PD相关生物标志物;(4)统计分析方法:采用协方差分析(ANCOVA)检验SCC组间生物标志物差异,采用线性混合效应模型(含受试者随机截距和斜率)检验认知轨迹,并采用Benjamini-Hochberg错误发现率(false discovery rate, FDR)校正控制多重检验的I型错误膨胀。
三、主要研究结果
3.1 样本特征
基线时,总体样本(n=1151)平均年龄62.5岁(范围:29–84岁),平均教育年限16.0年,平均病程1.7年,37.9%为女性,95.3%为白人,5.5%为西班牙裔/拉丁裔。约22.9%为APOE ε4携带者,47.4%处于NSD-ISS第3阶段。与无SCC组(n=857)相比,SCC组(n=294)年龄更大(p<0.001)、MDS-UPDRS第三部分总分更高(p=0.011)、抑郁、焦虑和冷漠症状更多(p<0.001)。此外,SCC组更可能处于NSD-ISS第4阶段(20.2%),而较少处于第2B阶段(5.4%;p<0.001)。
3.2 SCC与生物标志物的横断面关系
在调整年龄和性别的分析中,与无SCC参与者相比,SCC参与者的脑脊液p-tau181/Aβ42比值显著更高(平均差=0.051,95% CI [0.019, 0.083],ηP2=0.023,p<0.001,FDR校正后p=0.004)。然而,使用PPMI衍生的AD阳性阈值(0.0187)时,符合AD生物标志物阳性标准的参与者总体比例较低(无SCC组:24/311 [7.90%];SCC组:13/106 [12.40%]),且组间差异未达统计学显著(p=0.106)。脑脊液NfL在SCC组间无显著差异(p=0.185)。对侧壳核的多巴胺能减少(DaT-SPECT)在SCC组间亦无差异(p=0.934)。
3.3 SCC与领域特异性认知衰退的纵向关系
线性混合效应模型分析显示,相对于无SCC组,SCC组在以下认知领域表现出更快的衰退速率:HVLT-R即时回忆(学习)(b=?0.287,95% CI [?0.561, ?0.013],p=0.008,FDR校正后p=0.016)、HVLT-R延迟回忆(记忆)(b=?0.200,95% CI [?0.342, ?0.058],p=0.006,FDR校正后p=0.016)及字母数字排序(工作记忆)(b=?0.196,95% CI [?0.333, ?0.059],p=0.005,FDR校正后p=0.016)。动物命名(类别流畅性)亦显示更快的衰退(b=?0.284,p=0.043),但未通过FDR校正(FDR校正后p=0.072)。整体认知(MoCA)、处理速度(SDMT)和视空间功能(JOLO)方面未观察到显著的Visit×SCC交互作用。
3.4 生物标志物对认知轨迹的调节作用
调节分析发现:(1)Visit×SCC×脑脊液p-tau181/Aβ42对工作记忆轨迹存在显著交互作用:SCC合并较高p-tau181/Aβ42者工作记忆衰退更快(b=?2.726,95% CI [?4.941, ?0.511],p=0.008,FDR校正后p=0.032);(2)Visit×SCC×DaT-SPECT对延迟回忆轨迹存在显著交互作用:SCC合并较低对侧壳核SBR者延迟回忆衰退更快(b=?0.950,95% CI [?1.653, ?0.158],p=0.008,FDR校正后p=0.032);(3)Visit×SCC×脑脊液NfL对类别流畅性轨迹的交互作用未通过FDR校正(p=0.068)。值得注意的是,将SCC主效应及Visit×SCC交互项加入模型后,工作记忆(??2LL=37.846,df=3,p<0.001)和延迟回忆(??2LL=19.431,df=3,p=0.001)轨迹的模型拟合显著改善。
四、讨论与结论
本研究的核心发现是,在认知未受损的新发PD患者中,基线存在SCC者表现出独特的临床和生物标志物特征,即更高的AD相关生物标志物负担(脑脊液p-tau181/Aβ42)以及部分(而非全部)认知领域随时间的更快衰退。这一效应在AD生物标志物阳性率相对较低的情况下仍然存在,提示即使低于阈值的脑脊液p-tau181/Aβ42水平也可能具有临床意义。此外,SCC者在AD易感认知领域(学习、延迟回忆和工作记忆)表现出更快的衰退速率。AD与PD相关生物标志物进一步调节了这些轨迹:SCC合并较高p-tau181/Aβ42与工作记忆的陡峭衰退相关,SCC合并较低多巴胺能摄取(DaT-SPECT)与延迟回忆的陡峭衰退相关。值得注意的是,DaT-SPECT在SCC组间基线时并无差异,提示SCC与多巴胺能减少似乎独立地贡献于认知风险,而两者的组合可能识别出特别脆弱的PD亚组。
研究人员认为,重叠病理可能促进了报告SCC的认知未受损新发PD患者的加速认知衰退。SCC可能反映PD中早期或亚阈值的AD相关脆弱性,而SCC与生物标志物负担的联合效应提示,整合临床和生物学标志物可能改善对PD中加速认知衰退最高风险个体的早期识别。尽管效应量适中,工作记忆和延迟回忆的效应在调整关键人口学、遗传和临床风险因素及FDR校正后仍然显著。
研究结论:SCC与AD生物标志物及PD极早期阶段的加速认知衰退相关,独立于传统风险因素。SCC可能作为认知风险的早期临床标志物,尤其是在AD或PD相关负担较重的患者中。将SCC与生物学、临床和神经心理学标志物整合,可能增强PD中的早期风险分层并指导临床管理。鉴于该领域正推动基于生物学的疾病定义,区分仅由α-突触核蛋白驱动的症状与由共病病理驱动的症状,将有助于确定早期干预靶点并提高临床试验队列选择的精确性。