摘要:Biofluid biomarkers for Alzheimer's disease: past, present, and future
栏目:Review
原文标题:
Biofluid biomarkers for Alzheimer's disease: past, present, and future
文章作者:Chengyu An, Huimin Cai*, Ziye Ren, Xiaofeng Fu, Shuiyue Quan and Longfei jia*
通讯作者单位:Innovation Center for Neurological Disorders and Department of Neurology, Xuanwu Hospital, Capital Medical University, National Clinical Research Center for Geriatric Diseases, Beijing, China
Medical Review doi.org/10.1515/mr-2023-0071
阿尔茨海默病(AD)是一种逐渐进展的神经退行性疾病,对社会和经济造成了巨大负担,因此迫切需要早期和准确的诊断。本综述聚焦于脑脊液(CSF)和血液生物标志物,特别是AT(N)生物标志物体系,包括反映AD核心病理的生物标志物,如淀粉样沉积和病理性Tau蛋白,以及神经退变标志物。综述还讨论了与炎症/免疫、突触功能障碍、血管病理和α-突触核蛋白病相关的新型生物标志物,这些可能有助于AD的发病机制或临床进展。非编码RNA、代谢物和基于细胞外囊泡的标志物等新兴候选物进一步丰富了AD的生物流体生物标志物景观。此外,综述还探讨了AD生物标志物研究中的当前挑战和未来发展方向。
文章亮点摘要
引言
AD是最常见的痴呆症原因,影响记忆和决策能力,最终导致功能障碍和死亡。在全球范围内,AD占痴呆症病例的60%-80%,在中国的患病率也非常高。AD的诊断历来依赖于临床症状,导致误诊和漏诊。生物标志物是可测量的生物学参数,对于早期发现和管理AD至关重要。
AD生物标志物的历史发展
1906年在AD大脑中发现异常蛋白质沉积是一个里程碑。1980年代检测技术的进步导致tau蛋白异常的识别。CSF作为中枢神经系统(CNS)唯一可获取的液体样本,成为反映大脑细胞外空间变化的生物标志物的理想来源。1990年代PET成像和ELISA检测的发展使得现代AD生物标志物得以发展。AT(N)体系于2016年引入,对AD生物标志物进行了分类。
ATX(N)体系
AT(N)框架包括淀粉样沉积、病理性tau和神经退变生物标志物。它已经发展到包括新兴生物标志物,增强了对AD病理的理解。血液生物标志物比CSF更容易获得,显示出在AD诊断和预测中的潜力。
核心生物标志物:Aβ
淀粉样沉积是AD的标志之一。Aβ42是AD诊断的特定指标,CSF中Aβ42水平的降低与AD相关。血液中的Aβ42/Aβ40预测大脑淀粉样沉积和AD发展的风险。
病理性Tau
Tau蛋白与AD中的神经纤维缠结有关,是核心生物标志物。CSF中P-tau水平在AD中升高,P-tau181、P-tau217和P-tau231等亚型显示出作为AD生物标志物的潜力。
非特异性生物标志物:NfL
神经丝轻链(NfL)是轴突损伤的标志物,在包括AD在内的多种神经系统疾病中升高。它根据轴突损伤的程度区分疾病,并预测临床进展。
突触蛋白
突触功能障碍是AD的关键特征,GAP43、神经颗粒蛋白、SNAP25和β-突触核蛋白等蛋白作为潜在的生物标志物。
炎症和免疫
炎症和免疫在AD中发挥作用,GFAP、TREM2、CHI3L1和全身炎症标志物等生物标志物显示出潜力。
共病生物标志物
AD经常与其他病理如α-突触核蛋白病和血管病理共存,这些有各自的生物标志物。
ATX(N)组合生物标志物
组合生物标志物增强了诊断效果。例如,结合Aβ和P-tau或T-tau提高了AD的诊断准确性。
其他生物标志物
非编码RNA(ncRNA)、代谢物和基于细胞外囊泡的标志物作为AD生物标志物正在探索中。
AD生物流体生物标志物的挑战和未来方向
AD生物标志物的发展遵循五阶段路线图,从临床前探索到临床应用。AT(N)框架对于预测AD风险和推进临床研究至关重要,但需要进一步改进才能用于临床实践。血液生物标志物面临系统和生物学因素的挑战,需要进行现实世界的研究以实现其临床应用。标准化和优化措施对于生物标志物测试的可靠性和全球实施至关重要。
图:阿尔茨海默病(AD)生物体液生物标志物历史发展中的主要里程碑
图:生物标志物定量的超敏感技术
图:阿尔茨海默病的病理生理学及相关生物标志物候选物
图:阿尔茨海默病(AD)生物标志物在研究中的潜在作用
来源:科创中国