《Frontiers in Aging Neuroscience》:Alterations of peripheral blood lymphocyte subsets and plasma cytokines in Parkinson's disease and the parkinsonian subtype of multiple system atrophy
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目的: 外周免疫系统在神经退行性疾病中发挥关键作用,但其在帕金森病(Parkinson's disease, PD)与多系统萎缩帕金森型(parkinsonian subtype of multiple system atrophy, MSA-P)中的变化仍不
目的: 外周免疫系统在神经退行性疾病中发挥关键作用,但其在帕金森病(Parkinson's disease, PD)与多系统萎缩帕金森型(parkinsonian subtype of multiple system atrophy, MSA-P)中的变化仍不明确。本研究探讨了PD患者、MSA-P患者及健康对照(healthy controls, HCs)外周血淋巴细胞亚群和血浆细胞因子的变化,并进一步比较了其外周免疫差异。
方法: 本观察性研究收集了2025年5月至2026年8月新疆维吾尔自治区人民医院神经内科参与者的外周静脉血。通过多元协方差分析(MANCOVA)进行各组间淋巴细胞亚群和细胞因子的总体比较,并通过5折交叉验证的受试者工作特征曲线及敏感性分析检验区分能力。
结果: 本研究共纳入120例PD患者、45例MSA-P患者及119例HCs。与PD患者相比,MSA-P患者年龄更轻、症状 onset 年龄更小、症状持续时间更短且药物剂量更低。当PD患者与MSA-P患者临床表现相似时,MSA-P患者CD4–CD8– T细胞计数和百分比及白细胞介素-2(IL-2)显著升高。CD4–CD8– T细胞在区分MSA-P与PD方面表现出令人满意的判别能力,且与临床指标无统计学显著相关性。
讨论: 外周血CD4–CD8– T细胞可能具有区分MSA-P与PD的能力,但相关结论仍有待进一步验证。
帕金森病与多系统萎缩帕金森型外周免疫差异的探索:CD4–CD8– T细胞作为潜在鉴别生物标志物的研究解读
一、研究背景与科学问题
帕金森病(Parkinson's disease, PD)与多系统萎缩(multiple system atrophy, MSA)是最常见的两类α-突触核蛋白病(α-synucleinopathies),均以运动障碍、认知损害及自主神经功能障碍为主要临床特征。其中,多系统萎缩帕金森型(parkinsonian subtype of MSA, MSA-P)在早期阶段与PD的临床表现高度重叠,病理改变亦存在诸多相似之处,如线粒体功能障碍、系统性慢性炎症、铁代谢紊乱及蛋白质稳态受损等,使得两者的早期鉴别诊断成为临床实践中的重大挑战。尽管已有多种方法尝试早期区分PD与MSA-P,但外周免疫系统的变化因其样本获取便捷、患者接受度高等优势而日益受到关注。
外周免疫系统通常由循环淋巴细胞和单核细胞、肠神经系统中的免疫细胞以及外周自主神经节旁的组织驻留免疫细胞组成。尽管中枢神经系统(central nervous system, CNS)的炎症事件是神经退行性疾病发病机制的核心驱动因素,但外周免疫的改变已被发现与CNS炎症反应相互关联。这种串扰很大程度上源于异常的α-突触核蛋白(α-syn)病理同时存在于中枢和外周神经系统。虽然CNS是免疫豁免器官,外周免疫变化不能完全反映CNS的内在病理改变,但外周血仍可提供反映神经退行性疾病相关病理异常的宝贵外周免疫特征。例如,辅助性T细胞1(T-helper 1, Th1)和Th17细胞可在外周组织中识别异常α-syn肽段并启动靶向免疫应答,伴随循环促炎细胞因子如干扰素-γ(interferon-γ, IFN-γ)和肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)升高。外周血淋巴细胞亚群和细胞因子分析是表征外周免疫谱最广泛使用的方法之一,已被验证在识别神经退行性疾病外周免疫改变方面具有良好能力。
然而,既往研究虽已报道PD和MSA患者存在多种外周免疫异常,但直接比较PD与MSA-P外周血淋巴细胞亚群和血浆细胞因子差异的研究仍较为缺乏。因此,本研究旨在系统探讨PD患者、MSA-P患者及健康对照(healthy controls, HCs)外周血淋巴细胞亚群和血浆细胞因子的变化,并比较其外周免疫差异,以期寻找区分MSA-P与PD的潜在免疫生物标志物。
二、研究设计与主要技术方法
本研究为观察性研究,自2025年5月至2026年8月在新疆维吾尔自治区人民医院神经内科招募参与者,共纳入120例PD患者、45例MSA-P患者和119例HCs。PD和MSA-P的诊断由两名资深神经科医生依据验证过的临床诊断标准独立确认。研究采用流式细胞术(flow cytometry)对外周血淋巴细胞亚群进行分析,使用EasyCell 206A1系统(Wellgrow Biotechnology, China)和BD Multitest 6-Color TBNK试剂(BD Biosciences, United States),依次鉴定T细胞(CD3+)、B细胞(CD19+)、NK细胞(CD16+CD56+)、NKT细胞(CD3+CD16+CD56+),并将T细胞进一步细分为CD4+ T细胞、CD8+ T细胞、CD4+CD8+ T细胞和CD4–CD8– T细胞。血浆细胞因子分析采用Human Inflammatory Cytokine Kits(BD Biosciences, United States),检测白细胞介素(interleukin, IL)-1β、IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、IL-12p70、IL-17、IFN-γ和TNF-α的浓度。统计方法包括单因素多元协方差分析(MANCOVA)、二元Logistic回归、偏Pearson相关分析、受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线分析、5折交叉验证(重复100次)、嵌套分层5折交叉验证、决策曲线分析(decision curve analysis, DCA)、校准曲线以及基于残差的逆概率加权(inverse probability weighting, IPW)敏感性分析。
三、主要研究结果
1. MSA-P患者更年轻但临床特征与PD患者相似
三组在性别、受教育年限和体质指数(body mass index, BMI)方面相似。PD患者年龄最大,MSA-P患者年龄最小。PD和MSA-P患者在简易精神状态检查(Mini-Mental State Examination, MMSE)、蒙特利尔认知评估(Montreal Cognitive Assessment, MoCA)、日常生活能力量表(Activity of Daily Living Scale, ADL)、汉密尔顿抑郁量表(Hamilton Depression Scale, HAMD)和汉密尔顿焦虑量表(Hamilton Anxiety Scale, HAMA)方面均较HCs表现更差,且PD患者的HAMD和HAMA评分高于MSA-P患者。PD和MSA-P患者的统一帕金森病评定量表第三部分(Unified Parkinson's Disease Rating Scale-part III, UPDRS-III)评分和Hoehn-Yahr分期相似,但PD患者较MSA-P患者具有更晚的症状 onset 年龄、更长的症状持续时间和更高的左旋多巴等效日剂量(levodopa equivalent daily dose, LEDD)。
2. MSA-P患者CD4–CD8– T细胞显著升高并具有区分MSA-P与PD的良好能力
外周血淋巴细胞亚群和血浆细胞因子分析结果显示,与PD患者和HCs相比,MSA-P患者的CD4–CD8– T细胞计数和百分比以及IL-2显著升高。与HCs相比,PD患者的CD4–CD8– T细胞计数和百分比、CD3+CD16+CD56+ NKT细胞计数和百分比以及TNF-α显著升高。主效应检验表明,组别效应(PD/MSA-P/HCs)是这些差异的主要原因。Logistic分析显示CD4–CD8– T细胞计数和百分比、CD3+CD16+CD56+ NKT细胞、IL-2和IL-6具有潜在的区分能力,方差膨胀因子(variance inflation factor, VIF)分析未发现严重多重共线性,Bootstrap重抽样确认了CD4–CD8– T细胞计数和百分比、CD3+CD16+CD56+ NKT细胞百分比、IL-2和IL-6关联的稳定性。偏Pearson相关分析未观察到PD和MSA-P患者临床指标与外周血淋巴细胞亚群/血浆细胞因子之间存在统计学显著的共同相关性。5折交叉验证的ROC曲线表明,CD4–CD8– T细胞计数和百分比、CD3+CD16+CD56+ NKT细胞百分比、IL-2和IL-6可能具有区分MSA-P与PD的能力,其中CD4–CD8– T细胞计数和百分比的曲线下面积(area under the curve, AUC)超过0.70,显示出良好的判别性能。决策曲线分析提示良好的临床适用性和正向净收益,Bootstrap校准曲线显示预测概率与实际概率之间具有可靠的判别准确性(平均绝对误差=0.03,均方误差=0.00143,绝对误差0.9分位数=0.063)。嵌套交叉验证显示模型区分PD与MSA-P的泛化性能良好,平均AUC为0.90(95% CI: 0.85–0.98)。
3. 敏感性分析:CD4–CD8– T细胞在不同模型中保持区分MSA-P与PD的能力
为验证CD4–CD8– T细胞在不同患者亚组中区分MSA-P与PD的能力,研究人员根据性别、UPDRS-III评分和LEDD建立了三个分层模型。敏感性分析结果显示,CD4–CD8– T细胞计数在所有三个模型中均显示出令人满意的区分MSA-P与PD的潜力。协变量平衡评估确认了基于残差加权后协变量平衡可接受。研究人员指出,由于样本量有限,该分层分析属于探索性分析,需要在更大队列中进一步验证。
四、讨论与结论
本研究的主要发现包括:(1)当PD和MSA-P患者临床表现相似时,MSA-P患者年龄更轻、症状 onset 年龄更小、症状持续时间更短且药物剂量更低;(2)MSA-P患者CD4–CD8– T细胞计数和百分比及IL-2较PD患者和HCs显著升高;PD患者CD4–CD8– T细胞计数和百分比、CD3+CD16+CD56+ NKT细胞计数和百分比及TNF-α较HCs显著升高;(3)当PD和MSA-P患者临床表现相似时,MSA-P患者CD4–CD8– T细胞显著升高,并具有区分MSA-P与PD的良好判别能力,且与临床指标无统计学显著相关性。
CD4–CD8– T细胞又称双阴性(double negative, DN)T细胞,在健康人群循环血液中占1–5%,其活化形式通常被归类为细胞毒性和促炎性淋巴细胞亚群。既往研究已在PD患者的循环血液和脑脊液中检测到活化的CD4–CD8– T细胞,且其能够穿越血脑屏障并浸润CNS。本研究观察到PD和MSA-P患者均呈现CD4–CD8– T细胞异常升高的趋势,这可能是对α-syn适应性免疫应答的重要组成部分。IL-2作为平衡促炎和抗炎信号的关键稳态细胞因子,在既往研究中发现PD患者外周血IL-2水平随时间下降而MSA患者升高,提示其在不同疾病发病机制中可能发挥不同作用。
研究局限性包括:样本量相对较小;未进行组织病理学诊断;横断面设计无法建立因果关系或追踪动态变化;仅评估了MSA-P患者而未纳入小脑型多系统萎缩(MSA-C)患者;仅使用内部验证评估判别性能;仅使用流式细胞术进行淋巴细胞分类,未进行T细胞受体(TCR)αβ/γδ分型、细胞状态评估或功能验证;性别、年龄、疾病严重程度和用药状态等因素可能构成残余混杂。
研究结论:与PD患者和HCs相比,MSA-P患者外周血CD4–CD8– T细胞计数和百分比及IL-2显著升高;与HCs相比,PD患者CD4–CD8– T细胞计数和百分比、CD3+CD16+CD56+ NKT细胞计数和百分比及TNF-α显著升高。当PD和MSA-P患者临床表现相似时,MSA-P患者CD4–CD8– T细胞显著升高,并具有区分MSA-P与PD的良好判别能力,且与临床指标无统计学显著相关性。相关结论仍需通过大规模队列研究加以验证。