趙程 于會(huì)艷 張堅(jiān) 秦斌

阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)是一種與年齡高度相關(guān)的進(jìn)行性神經(jīng)退行性病變，其主要表現(xiàn)為認(rèn)知功能障礙、日常生活能力降低和精神行為異常。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國癡呆患病率為7.8%，高于6.2%的全球平均水平，其中AD患者超過1000萬，且患病率隨年齡增加而增長，65歲以下為4%，65～74歲為15%，75～84歲為44%，而超過85歲達(dá)58%[1]。迄今AD早期診斷仍然很困難，目前國內(nèi)主要通過簡易智力狀態(tài)檢查量表(Minimental State Examination，MMSE)、蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估量表(Montreal Cognitive Assessment，MoCA)等進(jìn)行早期篩查，實(shí)施較為方便快捷，但量表篩查容易受被試者自身精神狀況及周邊環(huán)境影響，準(zhǔn)確性欠佳，且需多次跟蹤隨訪，有關(guān)生物標(biāo)志物檢查未廣泛應(yīng)用且缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。本研究通過分析石家莊市3個(gè)社區(qū)正常老年人群的一般信息、血生化與免疫炎性反應(yīng)指標(biāo)、基因篩查結(jié)果等，旨在尋找癡呆早期篩查的生物學(xué)指標(biāo)。

1 對(duì)象和方法

1.1研究對(duì)象采用隨機(jī)整群抽樣方法選取河北省石家莊市3個(gè)社區(qū)老年人為研究對(duì)象，首先通過社區(qū)老年人健康檔案根據(jù)本研究的排除標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行初步篩查，再通過入戶調(diào)查進(jìn)行第2次篩查。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡≥60歲的本地老年居民；(2)自愿參加該研究并簽署知情同意書；(3)意識(shí)清楚，能提供合格的血液樣本并能配合完成調(diào)查問卷。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)患有心腦血管疾病和其他臟器功能不全者；(2)在縣/區(qū)級(jí)或以上醫(yī)院被診斷患有帕金森病、非典型的帕金森病或其他錐體外系疾??；(3)在縣/區(qū)級(jí)或以上醫(yī)院被診斷患有AD、癡呆等神經(jīng)退行性疾病；(4)有嚴(yán)重頭部外傷史、肝性腦病、尿毒癥腦病、感染性腦病、重金屬中毒史、晚期腫瘤患者。本研究獲得本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，入組對(duì)象均簽署知情同意書。

1.2方法

1.2.1一般資料收集：采用統(tǒng)一問卷調(diào)查表，由培訓(xùn)合格的護(hù)士、醫(yī)師調(diào)查并填寫。調(diào)查內(nèi)容包括人口學(xué)資料、MoCA量表評(píng)分。行MoCA檢測時(shí)盡量減少周圍環(huán)境的干擾，確保測評(píng)結(jié)果可靠性[2]。根據(jù)MoCA量表評(píng)分將入組者分為認(rèn)知正常組(MoCA評(píng)分≥26分)、輕度認(rèn)知障礙(mild cognitive impairment，MCI)組(22分≤MoCA評(píng)分<26分)和癡呆組(MoCA<22分)。其中認(rèn)知正常組221人、MCI組256人、癡呆組184人。

1.2.3基因檢測：通過全球近20年GWAS研究篩查AD與早期發(fā)病的相關(guān)基因位點(diǎn)46個(gè)(表1)，并通過MassArray方法對(duì)入組人群進(jìn)行基因分型。

2 結(jié)果

2.1一般資料與生化指標(biāo)比較(1)與認(rèn)知正常組比較，MCI組高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein，HDL)、載脂蛋白A-1(apolipoprotein a1，ApoA-1)、白細(xì)胞介素6(interleukin-6，IL-6)、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α，TNF-α)水平降低(P<0.05或P<0.01)，血糖(glucose，Glu)、載脂蛋白B(apolipoprotein B，ApoB)、載脂蛋白E(apolipoprotein E，ApoE)水平升高(P<0.05)。(2)與認(rèn)知正常組比較，癡呆組ApoA-1、IL-6、TNF-α水平均降低(P<0.05或P<0.01)，而Glu、ApoB、ApoE、C反應(yīng)蛋白(C-reactionprotein ，CRP)水平均升高(P<0.05或P<0.01)。結(jié)果見表2。

表1 本文所篩查的46個(gè)易感基因位點(diǎn)

注：SNP：單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism)；MAF：最小的等位基因頻率(minor allele frequency)；CHB：中國北京漢族人口(China Han Beijing)；表3同

表2 各組人群一般資料與實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)比較

注：MCI：輕度認(rèn)知障礙，表3同；MoCA：蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估量表；Glu：血糖；ESR：血沉；UA：血清尿酸；BUN：血清尿素氮；SCr：血清肌酐；TC：總膽固醇；TG：三酰甘油；LDL：低密度脂蛋白；HDL：高密度脂蛋白；ApoA-1：載脂蛋白A-1；ApoB：載脂蛋白B；ApoE：載脂蛋白E；CRP：C反應(yīng)蛋白；Hcy：同型半胱氨酸；IL-6：白細(xì)胞介素-6；LP-a：脂蛋白a；LP-PLA2：脂蛋白相關(guān)磷脂酶2；TNF-α：腫瘤壞死因子α；P1值：為認(rèn)知正常組與MCI組間比較；P2值：為癡呆組與認(rèn)知正常組間比較

表3 MCI組中有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的SNP位點(diǎn)

注：“—”表示該位點(diǎn)位于基因間區(qū)，表4同

表4 癡呆組中有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的SNP位點(diǎn)

2.2各組基因分型經(jīng)檢驗(yàn)，入組對(duì)象符合Hardy-Weinberg平衡定律。通過對(duì)癡呆、脂代謝相關(guān)基因的46個(gè)SNP位點(diǎn)的篩查發(fā)現(xiàn)，與認(rèn)知正常組相比較，MCI組中有10個(gè)單核苷酸多態(tài)性(SNP)位點(diǎn)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表3)，癡呆組中有3個(gè)SNP位點(diǎn)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表4)。

3 討論

3.1生化指標(biāo)與MCI和癡呆既往研究表明HDL、ApoA-1為認(rèn)知的保護(hù)因素[3]，ApoB、ApoE、Glu為認(rèn)知的危險(xiǎn)因素[4]。本研究結(jié)果與上述研究結(jié)果一致。載脂蛋白ApoA-1是HDL的重要組成部分，血液中的ApoA-1進(jìn)入大腦直接與APP結(jié)合抑制其進(jìn)入細(xì)胞，并阻斷β分泌酶和γ分泌酶與APP接觸，促進(jìn)α分泌酶分解APP，減少β-淀粉樣蛋白(Aβ)的產(chǎn)生；ApoA-1還可以與Aβ結(jié)合，在腦內(nèi)直接被分解或者轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟分解，從而抑制Aβ的聚合和細(xì)胞毒性。ApoB是體內(nèi)重要的載脂蛋白，是LDL的主要成分，主要轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性和外源性三酰甘油和膽固醇，加劇血管動(dòng)脈粥樣硬化的損害進(jìn)而影響認(rèn)知功能。有研究發(fā)現(xiàn)ApoB相關(guān)的免疫反應(yīng)在認(rèn)知障礙患者的腦部血管和老年斑中均有體現(xiàn)[4]，提示LDL增高會(huì)加速M(fèi)CI向癡呆的轉(zhuǎn)化率，間接證實(shí)HDL對(duì)認(rèn)知具有保護(hù)作用。ApoE是大腦中主要的脂蛋白，當(dāng)大腦中的ApoE含量過多時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致MCI的發(fā)生。本研究結(jié)果顯示，認(rèn)知正常組血液中ApoE水平均低于MCI組和癡呆組，提示ApoE水平升高可能對(duì)認(rèn)知具有損傷作用。有研究表明2型糖尿病患者認(rèn)知障礙的風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于健康人[5]，這可能與高血糖水平影響海馬等與記憶相關(guān)的腦部結(jié)構(gòu)有關(guān)。

既往文獻(xiàn)表明高Hcy水平是認(rèn)知功能障礙、腦血管病和動(dòng)脈粥樣硬化的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[6-7]。本研究未發(fā)現(xiàn)MCI和癡呆組Hcy水平與認(rèn)知正常組有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，這可能與本研究樣本量小有關(guān)，但MCI組和癡呆組其水平有高于認(rèn)知正常組的趨勢，提示Hcy升高可能與認(rèn)知功能減退相關(guān)，其機(jī)制可能與其直接的神經(jīng)毒性損害或?qū)δX血管的損傷有關(guān)，其產(chǎn)生級(jí)聯(lián)應(yīng)激反應(yīng)導(dǎo)致腦內(nèi)小動(dòng)脈粥樣硬化，造成腦供血不足和腦萎縮等。高Hcy水平還可提高神經(jīng)元對(duì)興奮性毒物的敏感性，促進(jìn)神經(jīng)元的凋亡，影響神經(jīng)傳導(dǎo)功能[8-9]。

用藥錯(cuò)誤的頻發(fā)，引發(fā)了世界上多個(gè)國家、整個(gè)醫(yī)學(xué)界以及社會(huì)大眾對(duì)用藥安全問題的關(guān)注，美國從20世紀(jì)80年代起就建立了藥差錯(cuò)報(bào)告及監(jiān)測系統(tǒng)，并建立了用藥錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)及防范措施。

3.2炎性反應(yīng)指標(biāo)與MCI和癡呆目前關(guān)于IL-6、TNF-α等炎性反應(yīng)指標(biāo)與MCI、癡呆的關(guān)系尚無確切結(jié)論。Puzianowska等[10]在波蘭檢測了4979名65歲以上的老人血液IL-6、TNF-α水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)血液IL-6、TNF-α水平越高，活動(dòng)能力和認(rèn)知能力越差。有研究表明先天免疫系統(tǒng)的過度激活是神經(jīng)退行性疾病的主要病因之一，長期慢性炎性反應(yīng)和促炎性反應(yīng)因子的產(chǎn)生是誘導(dǎo)神經(jīng)變性、導(dǎo)致神經(jīng)元丟失和大腦損傷的主要原因之一，最終促進(jìn)AD的進(jìn)展[11]。Akiyama等[12]發(fā)現(xiàn)在AD患者腦內(nèi)，Aβ可誘導(dǎo)IL-6、TNF-α釋放，但本文研究并未發(fā)現(xiàn)類似的趨勢，反而認(rèn)知正常組血液IL-6、TNF-α水平高于MCI組和癡呆組，這可能是因?yàn)榘V呆早期存在炎性反應(yīng)代償機(jī)制，各項(xiàng)免疫指標(biāo)均會(huì)升高，而發(fā)展至癡呆晚期代償機(jī)制失衡，患者體內(nèi)免疫功能下降有關(guān)。

3.3基因SNP位點(diǎn)與MCI和癡呆本研究對(duì)46個(gè)SNP位點(diǎn)分析發(fā)現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的位點(diǎn)主要分布在FADS1、FADS2、ABCA7、ELOVL2、PICALM、MYRF、MS4A4A、MS4A6A等基因上，MCI組和認(rèn)知正常組相比，在其有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的SNP位點(diǎn)位于FADS1、FADS2、ABCA7、ELOVL2、PICALM、MS4A4A、MYRF、MS4A6A、ELOVL2等基因上，癡呆組有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的SNP位點(diǎn)在MS4A4A、MS4A6A，與MCI組保持一致，可能提示從MCI到癡呆的轉(zhuǎn)化過程中，MS4A4A、MS4A6A基因具有重要意義。

FADS1、FADS2、ABCA7、ELOVL2為與脂代謝相關(guān)的基因，F(xiàn)ADS1和FADS2為多不飽和脂肪酸代謝限速酶基因，已有大量研究指出其SNP可能會(huì)影響長鏈多不飽和脂肪酸代謝進(jìn)而影響認(rèn)知功能，并在特異反應(yīng)性疾病的發(fā)展中發(fā)揮潛在作用[13]。ABCA7基因與FADS1、FADS2基因一樣，同樣為脂代謝基因，ABCA7基因是ATP結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)體家族中的成員，主要作用于多數(shù)脂蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)和維持跨膜運(yùn)輸中脂質(zhì)的穩(wěn)態(tài)，同樣也參與Aβ的形成與吞噬；Hollingworth等[14]、Naj等[15]依據(jù)GWAS研究均發(fā)現(xiàn)ABCA7參與AD的發(fā)病機(jī)制，ABCA7基因位點(diǎn)的多態(tài)性會(huì)增加AD的患病風(fēng)險(xiǎn)(OR=1.22，P=4.5×1017)。ELOVL2基因是脂肪酸延長酶基因家族的一種，可以參與到單不飽和與多不飽和脂肪酸的生成，以不同的鏈長作為膜脂類和脂質(zhì)調(diào)解劑的前體參與多種生物過程，同時(shí)也增加三酰甘油的合成[16]。發(fā)生MCI時(shí)這些基因表達(dá)較為活躍，這與其血液中脂代謝相關(guān)生化指標(biāo)升高有關(guān)，進(jìn)而影響認(rèn)知功能。PICALM基因可表達(dá)磷脂酰肌醇結(jié)合網(wǎng)格蛋白組裝蛋白，其可無選擇性廣泛分布于突觸前后膜結(jié)構(gòu)，并能促進(jìn)網(wǎng)格蛋白突觸小泡的形成，參與其介導(dǎo)的內(nèi)噬作用，進(jìn)而減少淀粉樣前體蛋白和Aβ的生成[17]。已有大量GWAS研究發(fā)現(xiàn)PICALM基因變異者會(huì)增加AD風(fēng)險(xiǎn)[18]。MS4A4A、MS4A6A為第11號(hào)染色體的MS4A基因簇，GWAS研究均表明MS4A6A、MS4A4A基因?yàn)橥戆l(fā)性阿爾茨海默病(Late-onset Alzheimer’s disease，LOAD)的風(fēng)險(xiǎn)基因[19-20]，可能其與CD20同源，在免疫和Aβ清除過程中有關(guān)聯(lián)[21]。發(fā)生MCI和癡呆時(shí)這些基因表達(dá)可減少Aβ的生成或加速其清除，減少腦內(nèi)老年斑的形成，進(jìn)而保護(hù)認(rèn)知功能。

目前醫(yī)學(xué)上并無可以治愈或者改變病程發(fā)展的治療方案，早期診斷、治療就顯得尤其重要。本研究表明血脂、Glu水平以及炎性反應(yīng)因子在早期篩查MCI和癡呆中可能具有重要意義。既往研究也發(fā)現(xiàn)MCI往往合并血脂異常、糖尿病[22-23]，這可能與高脂膳食可促進(jìn)MCI患者腦脊液Aβ、Tau蛋白磷酸化增加有關(guān)[24-25]。健康的飲食習(xí)慣以及適當(dāng)?shù)捏w力、智力及社會(huì)活動(dòng)均有助于降低MCI的患病率[26]。隨著精準(zhǔn)醫(yī)療的推廣與基因篩查診斷的廣泛應(yīng)用，在健康查體人群中準(zhǔn)確篩查FADS1、FADS2、ABCA7、ELOVL2、PICALM、MYRF、MS4A4A、MS4A6A等風(fēng)險(xiǎn)基因，從而做到早預(yù)防、早診斷、早治療，可幫助早期潛在記憶與認(rèn)知障礙人群采取積極應(yīng)對(duì)措施從而降低認(rèn)知損害發(fā)展的幾率。由于本研究入組樣本量較少，有關(guān)Glu、HDL、ApoA-1、ApoB、ApoE、IL-6、TNF-α等生化指標(biāo)和FADS1、FADS2、ABCA7、ELOVL2、PICALM等基因在早期篩查MCI和癡呆中的確切價(jià)值仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。

參考文獻(xiàn)：

[1]田金洲，王永炎，王蔭華，等.中國癡呆診療指南[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2012.1-5.

[2] 田金洲，解恒革，秦斌，等.中國簡短認(rèn)知測試在癡呆診斷中的應(yīng)用指南[J].中華醫(yī)學(xué)雜志，2016，96(37)：2945-2959.

[3] Crichton GE，Elias MF，Davey A，et al.Higher HDL cholesterol is associated with better cognitive function： the Maine-Syracuse study[J].J Int Neuropsychol Soc，2014，20(10)：961-970.

[4] Namba Y，Tsuchiya H，Ikeda K.Apolipoprotein B immunoreactivity in senile plaque and vascular amyloids and neurofibrillary tangles in the brains of patients with Alzheimer’s disease[J].Neurosci Lett，1992，134(2)：264-266.

[5] Wilcock DM，Griffin WS.Down’s syndrome，neuroinflammation，and Alzheimer neuropathogenesis[J].J Neuroinflammation，2013，10：84.

[6] Schafer JH，Glass TA，Bolla KI，et al.Homocysteine and cognitive function in a population-based study of older adults[J].J Am Geriatr Soc，2005，53(3)：381-388.

[7] Tay SY，Ampil ER，Chen CP，et al.The relationship between homocysteine，cognition and stroke subtypes in acute stroke[J].J Neurol Sci，2006，250(1-2)：58-61.

[8] Samoylenko V，Rahman MM，Tekwani BL，et al. Banisteriopsis caapi，a unique combination of MAO inhibitory and antioxidative constituents for the activities relevant to neurodegenerative disorders and Parkinson’s disease[J].J Ethnopharmacol，2010，127(2)：357-367.

[9] Kumar A，Zou L，Yuan X，et al.N-methyl-D-aspartate receptors： transient loss of NR1/NR2A/NR2B subunits after traumatic brain injury in a rodent model[J].J Neurosci Res，2002，67(6)：781-786.

[10] Puzianowska-Kuznicka M，Owczarz M，Wieczorowska-Tobis K，et al.Interleukin-6 and C-reactive protein，successful aging，and mortality： the PolSenior study[J].Immun Ageing，2016，13：21.

[11] Wirth M，Madison CM，Rabinovici GD，et al.Alzheimer’s disease neurodegenerative biomarkers are associated with decreased cognitive function but not beta-amyloid in cognitively normal older individuals[J].J Neurosci，2013，33(13)：5553-5563.

[12] Akiyama H，Arai T，Kondo H，et al.Cell mediators of inflammation in the Alzheimer disease brain[J].Alzheimer Dis Assoc Disord，2000，14 Suppl 1：S47-S53.

[13] Lattka E，Illig T，Heinrich J，et al.FADS gene cluster polymorphisms： important modulators of fatty acid levels and their impact on atopic diseases[J].J Nutrigenet Nutrigenomics，2009，2(3)：119-128.

[14] Hollingworth P，Harold D，Sims R，et al.Common variants at ABCA7，MS4A6A/MS4A4E，EPHA1，CD33 and CD2AP are associated with Alzheimer’s disease[J].Nat Genet，2011，43(5)：429-435.

[15] Naj AC，Jun G，Beecham GW，et al.Common variants at MS4A4/MS4A6E，CD2AP，CD33 and EPHA1 are associated with late-onset Alzheimer’s disease[J].Nat Genet，2011，43(5)：436-441.

[16] Kobayashi T，Zadravec D，Jacobsson A.ELOVL2 overexpression enhances triacylglycerol synthesis in 3T3-L1 and F442A cells[J].FEBS Lett，2007，581(17)：3157-3163.

[17] Carey RM，Balcz BA，Lopez-Coviella I，et al.Inhibition of dynamin-dependent endocytosis increases shedding of the amyloid precursor protein ectodomain and reduces generation of amyloid beta protein[J].BMC Cell Biol，2005，6：30.

[18] Lambert JC，Ibrahim-Verbaas CA，Harold D，et al.Meta-analysis of 74，046 individuals identifies 11 new susceptibility loci for Alzheimer’s disease[J].Nat Genet，2013，45(12)：1452-1458.

[19] Chen B，Jin X，Guo R，et al.Metabolic syndrome and cognitive performance among Chinese ≥50 years： A cross-sectional study with 3988 participants[J].Metab Syndr Relat Disord，2016，14(4)：222-227.

[20] Gasecki D，Kwarciany M，Nyka W，et al.Hypertension，brain damage and cognitive decline[J].Curr Hypertens Rep，2013，15(6)：547-558.

[21] Edmonds EC，Delano-Wood L，Galasko DR，et al.Subjective cognitive complaints contribute to misdiagnosis of mild cognitive impairment[J].J Int Neuropsychol Soc，2014，20(8)：836-847.

[22] Bocchetta M，Galluzzi S，Kehoe PG，et al.The use of biomarkers for the etiologic diagnosis of MCI in Europe： an EADC survey[J].Alzheimers Dement，2015，11(2)：195-206.

[23] Li X，Ma C，Zhang J，et al.Prevalence of and potential risk factors for mild cognitive impairment in community-dwelling residents of Beijing[J].J Am Geriatr Soc，2013，61(12)：2111-2119.

[24] Puzianowska-Kuznicka M，Owczarz M，Wieczorowska-Tobis K，et al.Interleukin-6 and C-reactive protein，successful aging，and mortality： the PolSenior study[J].Immun Ageing，2016，13：21.

[25] Wirth M，Madison CM，Rabinovici GD，et al.Alzheimer’s disease neurodegenerative biomarkers are associated with decreased cognitive function but not beta-amyloid in cognitively normal older individuals[J].J Neurosci，2013，33(13)：5553-5563.

[26] Trollor JN，Smith E，Baune BT，et al.Systemic inflammation is associated with MCI and its subtypes： the Sydney Memory and Aging Study[J].Dement Geriatr Cogn Disord，2010，30(6)：569-578.