70岁以下非自然死亡中β-淀粉样蛋白的临床病理与分子异质性：一项基于法医尸检的研究

《Brain Pathology》：Clinicopathological and molecular heterogeneity of amyloid-β in unnatural deaths under 70?years: A forensic autopsy–based study

　　

本研究调查了在相对年轻个体中中度至重度β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积的非自然死亡（包括早发性阿尔茨海默病病例）的临床病理特征和分子谱。研究人员分析了总共856例40-69岁的法医尸检案例。使用针对多种Aβ种类（Aβ₃₈、Aβ₃₉、Aβ₄₀、Aβ₄₂、Aβ₄₃、第3位谷氨酸残基焦谷氨酸修饰的Aβ [AβNp3E] 和丝氨酸8磷酸化Aβ [AβpSer8]）以及磷酸化tau（p-tau）的抗体，在新皮质、纹状体（尾状核、壳核和伏隔核 [NAc]）和杏仁核进行了详细的半定量和定量免疫组织化学分析。研究人员还进行了Ward层次聚类分析。识别出33例（8名女性；3.9%），包括6例早发性阿尔茨海默病（EOAD）病例。3例存在遗传异常（1例唐氏综合征和2例早老素1 [PSEN1] 突变）。观察到Aβ分子谱的显著区域异质性，尤其是在纹状体内。值得注意的是，伏隔核显示出独特的Aβ沉积模式，并偶有NAc为主的脑淀粉样血管病（CAA）。有认知障碍（CI）的病例表现出比CI阴性病例更严重的Aβ和tau病理；值得注意的是，所有区域间质Aβ₄₂和Aβ₄₃负荷显著升高。引人注目的是，携带相同PSEN1突变（p. L392V）的兄弟姐妹——一个有CI，另一个没有——表现出不同的病理模式。虽然自杀约占三分之一病例，但新皮质Aβ负荷较高与自杀频率较低相关，且与缺乏显著Aβ沉积的病例相比，自杀率无显著差异。聚类分析识别出一个以纹状体Aβ沉积相对升高为特征的亚组，特别是AβNp3E。总之，这些发现表明Aβ沉积的严重程度与自杀无直接关联。然而，伏隔核的早期受累可能有助于抑郁状态，而区域特异性Aβ种类——特别是Aβ₄₂、Aβ₄₃和AβNp3E——可能与该年龄组认知脆弱性增加相关。

**研究背景与问题**
阿尔茨海默病（AD）是痴呆症最常见原因，其中早发性AD（EOAD）占5%–10%，具有更强的遗传倾向、更侵袭性的临床病程和更频繁的诊断延迟。EOAD患者常处于职业生涯和家庭建设的关键阶段，其非自然死亡（如自杀、意外）在法医尸检中可能被低估。AD与自杀风险的关系存在争议：部分研究认为轻度认知障碍（CI）和早期痴呆患者的自杀风险可能升高，而其他研究则指出痴呆整体自杀风险较低。此外，伏隔核（NAc）参与奖赏处理和动机调控，其神经炎症与抑郁相关，但NAc中β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积的特征尚不明确。Aβ沉积是AD的核心病理标志，且不同Aβ种类（如Aβ₄₂、Aβ₄₃、焦谷氨酸修饰的Aβ [AβNp3E]）具有异质性，可能影响认知功能。然而，在法医尸检队列中，对相对年轻个体（40–69岁）的中度至重度Aβ沉积进行系统分子谱分析的研究仍属空白。本研究旨在通过现代免疫组化技术，全面分析这类病例的新皮质、纹状体和杏仁核中Aβ沉积的分子谱，并评估其与非自然死亡原因的关系。

**研究内容与结论**
研究人员对日本富山大学法医病理学系2009–2023年间的856例40–69岁非自然死亡尸检案例进行回顾性分析。经神经病理学评估（包括Thal老年斑分期、Braak神经原纤维缠结分期、NIA-AA指南），筛选出33例（3.9%）具有中等或更高Aβ沉积（Thal阶段≥3且神经炎斑块评分≥中度）的病例，其中6例为EOAD。通过针对多种Aβ种类（Aβ₃₈、Aβ₃₉、Aβ₄₀、Aβ₄₂、Aβ₄₃、AβNp3E、丝氨酸8磷酸化Aβ [AβpSer8]）和磷酸化tau（AT8）的抗体，在新皮质、纹状体（尾状核、壳核、NAc）和杏仁核进行半定量和定量免疫组化分析，并采用Ward层次聚类分析。研究还比较了CI阳性与阴性、自杀与非自杀病例的病理差异，并分析了携带相同PSEN1突变（p. L392V）的兄弟姐妹的病理模式。主要结论包括：Aβ分子谱在纹状体区域（尤其是NAc）表现出显著异质性，NAc中Aβ₄₀间质沉积显著高于尾状核和壳核，且4例出现NAc为主的脑淀粉样血管病（CAA）；CI阳性病例在所有区域均显示更严重的Aβ和tau病理，尤其Aβ₄₂和Aβ₄₃间质负荷显著升高；携带相同PSEN1突变的兄弟姐妹中，CI阳性者内侧颞叶tau病理更严重，而CI阴性者AβNp3E沉积相对较低；自杀组新皮质Aβ负荷显著低于非自杀组，且APOE-ε4等位基因频率较低，但AD病理本身与自杀无直接关联；聚类分析识别出一个以纹状体（尾状核和壳核）AβNp3E沉积相对升高为特征的亚组，与CI风险增加相关。该研究发表在《Brain Pathology》上，强调了区域特异性Aβ种类（特别是Aβ₄₂、Aβ₄₃和AβNp3E）在认知脆弱性中的关键作用，提示早期检测和靶向清除这些致病Aβ种类可能成为AD疾病修饰治疗的潜在策略。

**主要技术方法**
样本来源于日本富山大学法医病理学系2009–2023年尸检档案，共856例40–69岁非自然死亡案例。经初步神经病理学筛查（包括Luxol fast blue、HE、Gallyas-Braak染色及pan-Aβ、p-tau、p-α-synuclein、p-TDP-43免疫组化）后，对33例符合条件的病例进行进一步分析。关键方法包括：使用针对Aβ₃₈、Aβ₃₉、Aβ₄₀、Aβ₄₂、Aβ₄₃、AβNp3E、AβpSer8及AT8的抗体，在新皮质、纹状体（尾状核、壳核、NAc）和杏仁核进行半定量分级（5分制）和定量图像分析（ImageJ/Fiji，阈值面积≥100像素²）。采用Ward层次聚类分析（JMP Pro）基于各Aβ肽的半定量评分进行分组。统计方法包括Mann-Whitney U检验、Kruskal-Wallis检验及Bonferroni校正、Spearman相关分析。

**研究结果**
**3.1 临床特征与人口学**：33例入选（8女25男），死因包括意外（15例）、疾病（7例）和自杀（11例）。6例有CI（3例明确诊断，3例疑似），其中1例为唐氏综合征，1例携带PSEN1突变（p. L392V）。APOE-ε4等位基因频率为29.7%。AD神经病理改变分类为“低”8例、“中”16例、“高”9例，其中3例符合Aβ为主的AD神经病理改变（AP-ADNC）标准，均无CI，2例死于自杀。共病理包括路易体病（7例）、嗜银颗粒病（6例）和边缘系统为主的年龄相关TDP-43脑病神经病理改变（LATE-NC，1例）。粗颗粒斑块（CGP）见于6例，其中4例有CI。

**3.2 各解剖部位间质与血管Aβ沉积评估**：新皮质中所有Aβ肽的间质和血管沉积最严重。长肽（Aβ₄₂、Aβ₄₃）间质沉积多于血管，短肽（Aβ₃₈、Aβ₃₉）倾向血管沉积。NAc中Aβ₄₀间质沉积显著高于尾状核和壳核（p<0.05）。4例（Case 11、14、18、23）出现NAc为主的CAA（NAc总血管评分比尾状核和壳核高≥10分）。核心斑块（CP）在新皮质显著多于其他区域。

**3.3 CI阳性与阴性病例比较**：CI阳性组（n=6）所有区域间质Aβ沉积（半定量和定量）显著高于CI阴性组（n=27），尤其Aβ₄₂和Aβ₄₃。NAc的CAA严重度在CI阳性组显著更高。CI阳性组新皮质CP和CGP更严重，杏仁核和内侧颞叶tau病理更显著。所有CI阳性病例均显示严重内侧颞叶tau沉积，而CI阴性组仅3例如此。

**3.4 自杀与非自杀病例比较**：自杀组（n=11）新皮质Aβ总间质负荷（半定量和定量）显著低于非自杀组（n=22），APOE-ε4等位基因频率也较低（14% vs 38%，p=0.049）。纹状体和杏仁核无显著差异。自杀组尾状核和壳核CP严重度略高但总体轻度。tau病理两组无差异。此外，比较EOAD/msAβ组与同年龄段（40–69岁）其他非Aβ沉积病例的死因分布，未发现显著差异。

**3.5 聚类分析亚组**：基于间质Aβ沉积半定量评分的Ward聚类将30例病例分为3组。Group 1（n=6，严重AD病理组）Aβ和tau病理最重，包含5/6 CI阳性，以及2例PSEN1突变和1例唐氏综合征。Group 2（n=12，轻度Aβ沉积组）无CI阳性。Group 3（n=12，相对高纹状体Aβ沉积组）新皮质Aβ沉积与Group 2相似，但尾状核和壳核AβNp3E沉积显著更高（半定量和定量），且包含1例CI阳性。血管沉积聚类分析未发现明显特征性分组。

**3.6 相关性分析**：间质与血管Aβ沉积在壳核和NAc呈显著正相关，尤其短肽Aβ₄₀相关性最强。尾状核与壳核间Aβ负荷呈强正相关，但其他区域对之间无显著相关。不同Aβ肽间，Aβ₄₀的间质-血管相关性最强。

**总结与讨论**
本研究在相对年轻（40–69岁）的非自然死亡法医尸检队列中，发现约3.9%的病例存在中度至重度Aβ沉积，包括EOAD和AP-ADNC。研究结论指出：AD病理本身与自杀风险无直接关联，新皮质Aβ负荷较高反而与自杀频率较低相关，这可能与认知障碍降低自杀倾向有关。NAc可能在AD病理早期即受累，其Aβ沉积模式（尤其是CAA）与认知脆弱性相关。携带相同PSEN1突变的兄弟姐妹中，CI阳性者内侧颞叶tau病理更严重，而CI阴性者AβNp3E沉积较低，提示Aβ生化成熟差异与认知状态相关。聚类分析揭示了一组以纹状体AβNp3E沉积升高为特征的亚群，可能代表认知下降的高风险人群。研究强调，区域特异性Aβ种类（特别是Aβ₄₂、Aβ₄₃和AβNp3E）与认知脆弱性密切相关，早期检测和靶向清除这些致病种类可能为AD疾病修饰治疗提供新方向。未来需结合纵向临床数据、淀粉样蛋白PET和全面遗传分析以进一步验证。