張金娜,顏蓉
阿爾茨海默?。ˋD)相關(guān)癥狀具有隱匿性與進展性的特點,約33.7%的老年人在認知正常階段,已經(jīng)存在AD 相關(guān)病理改變[1]。因此,早期診斷與干預(yù)對改善預(yù)后具有重要意義。輕度認知障礙(MCI)是癡呆前認知障礙癥狀存在期,該時期可早于癡呆發(fā)病10 ~20 年[2],患者通常表現(xiàn)為主觀認知功能下降,但客觀認知、日常生活及社會功能相對完善。現(xiàn)階段較為成熟的進行性神經(jīng)損傷檢測方式為腦脊液生物標志物檢測(諸如A 蛋白、Tau 蛋白)與影像學(xué)檢測(PET 或MRI 等),其多具有侵入性,且成本較高。本研究評價外周血腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)、mi-RNA132(miR-132)及神經(jīng)絲輕鏈蛋白(NfL)水平對aMCI患者向AD轉(zhuǎn)化的風險預(yù)測價值,旨在為早發(fā)現(xiàn),早診斷,早期系統(tǒng)、正規(guī)及全面干預(yù)提供依據(jù),報道如下。
1.1 樣本選取
1.1.1 樣本量預(yù)估 本研究中以認知損害不同階段,即“aMCI 或AD”作為因變量,以患者人口學(xué)特征、疾病與健康因素、影像學(xué)改變、外周血分子生物學(xué)指標和神經(jīng)心理評估共5 個方面16 項指標作為自變量,根據(jù)二元Logistic 回歸樣本量EPV 法則的相關(guān)要求[3],再考慮5%的樣本刪失率,最終得到樣本168 例,可滿足回歸分析統(tǒng)計需求。
1.1.2 樣本采集 選取2018 年6 月至2022 年9 月紹興市第七人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科確診的AD 與aMCI患者共182 例,剔除依從性低及研究資料不全樣本9例,最終得到樣本173 例。其中AD 組患者90 例,包括男38 例,女52 例;年齡56 ~78 歲,中位年齡67.00(62.50,70.50)歲。aMCI 患者83 例,包括男42 例,女41 例;年齡46 ~76 歲,平均64.00(58.00,68.00)歲。本研究經(jīng)紹興市第七人民醫(yī)院倫理委員會審批通過。
1.1.3 納入及排除標準 納入標準:(1)AD診斷,參考《精神和行為障礙分類》(ICD-10)中AD的診斷標準[4];(2)aMCI診斷,采取記憶域心理測評,分別包括聽覺詞語學(xué)習測驗及延遲檢測(AVLT 與AVLT-R)、邏輯記憶檢測及延遲檢測(LMT 和LMT-R)、Stroop色詞測驗(SCWT)、符號數(shù)字模式測驗、波士頓命名測驗(BNT)等,如患者具備兩項評分均低于年齡矯正均值的1 個標準差(SD),則判斷為aMCI[5];(3)患者知情同意,主動參與。排除標準:(1)患有其他類型的癡呆患者;(2)具備語言域和執(zhí)行域認知功能減低現(xiàn)象,但記憶域測試評分不符合aMCI 評估標準的MCI 患者;(3)合并顱內(nèi)其他器質(zhì)性病變或重要器官、系統(tǒng)病變患者;(4)存在其他神經(jīng)精神障礙患者;(5)合并影響本研究外周血分子生物學(xué)指標水平的病變患者;(6)無法提供完整的研究相關(guān)數(shù)據(jù)或依從性欠佳者;(7)非知情同意者。
1.2 方法
1.2.1 外周血分子生物學(xué)指標檢測 采集患者入院第2 天晨起空腹靜脈血3 ml×2 個抗凝管。1 號管4 ℃恒溫靜置后上離心機(2 000 r/min)離心20 min,取上清液分裝,于—80 ℃低溫保存。2 號管低溫凍存后,于RNA 提取前行充分解凍,取0.25 ml與Trizol 液以1∶3 比例混合震蕩,室溫靜置5 min后,2 000 r/min,4 ℃恒溫離心10 min,靜置后取上清。加入氯仿0.2 ml 后重復(fù)離心10 min,靜置后取水相(約500l)。加入異丙醇500l 后震蕩,室溫靜置30 min 后重復(fù)離心10 min 去上清保留RNA 沉淀,加入75%乙醇重復(fù)離心3 min,靜置3 min 后,上超微量紫外分光光度計(賽默飛)測定總RNA 純度良好。以雙抗體一步夾心法酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測定血清BDNF、NfL 水平,采用實時熒光PCR 法(RT-PCR)測定miR-132。
1.2.2 RMI腦部形態(tài)學(xué)檢測 采用1.5TMR(I明峰),選擇T1WI、T2WI、FLAIR、DWI 序列(常規(guī)掃描)以及TOF-3D-MRA 掃描。視野(FOV)=240 mm×240 mm;厚度6 mm,層距1 mm,矩陣256×256?;紓?cè)時囑患者取臥位,掃描范圍從爐頂至顱底。橫軸位、矢狀位定位線與大腦下緣連線、大鐮相平行;冠狀位定位線與海馬長軸相垂直。FLAIR 序列垂直于海馬長軸斜進行冠狀位掃描(厚度0.5 mm),獲得斜冠狀面海馬圖像后,經(jīng)三維體積分析得到海馬體積。
1.2.3 量表指標評估(1)認知障礙評估采用蒙特利爾認知評估量表(MoCA)[6],該量表針對記憶、語言、注意力集中、執(zhí)行、抽象思維、視空間結(jié)構(gòu)及計算/定向力7 個方面內(nèi)容進行系統(tǒng)評估。(2)抑郁狀態(tài)評估采用PHQ-9 健康問卷[7],該問卷涵蓋心情、睡眠、疲乏感、飲食、負性注意與負性信念及行動等方面,共9 個條目。≤9 分提示無或輕度抑郁,10 ~14 分提示中度抑郁,15 ~19 提示中重度抑郁,≥20 分提示重度抑郁[8]。(3)焦慮狀態(tài)評估采用廣泛性焦慮障礙7 項(GAD-7)[9],該量表同樣基于DSM-IV相關(guān)標準,針對患者焦慮情緒、擔憂、難以放松、坐立不安、煩躁等7 個方面進行評估,≤4 分提示被試無焦慮,5 ~9 分提示輕微焦慮,10 ~13 提示中度焦慮,14~18 提示中重度焦慮,≥19 分則提示重度焦慮可能。(4)失能狀態(tài)評定采用Barthel 指數(shù)進行評估,該量表包含吃飯、穿越、洗澡、大小便、裝飾、如廁、修飾、床椅移位、平地行走(45 m)、上下樓梯等共10 個項目。100 分提示被試獨立性良好,75 ~95 分提示輕度依賴,50 ~70 分提示中度依賴,25 ~45 分提示重度依賴,0 ~20 分提示完全依賴[10]。
1.3 統(tǒng)計方法 采用SPSS 23.0統(tǒng)計軟件進行分析。正態(tài)計量資料以均數(shù)±標準差表示,兩組比較采用t檢驗或t’檢驗;非正態(tài)計量資料以M(P25,P75)表示,采用Mann-Whitney U 檢驗;計數(shù)資料比較采用檢驗。預(yù)測價值評估采用ROC 曲線分析,求曲線下面積(AUC);多因素分析采用Logistic 回歸分析。P <0.05 表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 兩組評估指標比較 兩組年齡、受教育程度、高血壓、糖尿病、海馬體積縮小、MoCA評分、GAD-7 評分、Barthel 指數(shù)以及外周血BDNF、miR-132 和NfL水平差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P <0.05),見表1。
表1 兩組評估指標比較
2.2 BDNF、miR-132 和NfL 對aMCI 向AD 轉(zhuǎn)化的風險預(yù)測價值 外周血BDNF、miR-132 和NfL 水平對aMCI 向AD 轉(zhuǎn)化風險的ROC 曲線下面積分別為0.729、0.652 和0.804,具體靈敏度、特異度、臨界值等指標見表2。外周血NfL 水平對aMCI 患者向AD轉(zhuǎn)化的風險預(yù)測價值高于miR-132(Z=2.917,P <0.05),其他指標間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(均P >0.05)。
表2 BDNF、miR-132 和NfL 對aMCI 向AD 轉(zhuǎn)化的風險預(yù)測ROC 曲線分析
2.3 影響aMCI 向AD 轉(zhuǎn)化的多因素分析 將組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義的指標作為自變量,認知減退程度(aMCI 或AD)作為因變量帶入Logistic 回歸方程。結(jié)果得到,Hosmer-Lemeshow 擬合度(H)檢驗(=5.146,P=0.742),擬合度良好。模型系數(shù)檢驗Omnibus 檢驗,決定系數(shù)(R2)=0.713,P <0.05,回歸模型效能良好。年齡、海馬體縮小、MoCA 評分、GAD-7 評分及外周血BDNF、miR-132 和NfL水平是aMCI 向AD 轉(zhuǎn)化的影響因素(均P <0.05),見表3。
表3 aMCI 向AD 轉(zhuǎn)化風險的多因素Logistic 回歸分析
MCI 是一種介于正常衰老與輕度癡呆的中間過度狀態(tài),由于MCI與AD 患者腦灰質(zhì)與皮質(zhì)的進行性萎首先累及腦內(nèi)測顳葉的海馬區(qū)[11],這部分腦區(qū)與記憶功能相關(guān);因此,以記憶功能損傷為主要表現(xiàn)的aMCI 患者在MCI 中占較大比重。本研究即針對aMCI 向AD 轉(zhuǎn)化的風險評估因子進行分析。以往的檢測手段如計算機斷層掃描(PET)、腦脊液(CSF)檢測等,因檢測成本高且具有侵入性,阻礙了其臨床推廣。隨著對AD 相關(guān)外周血分子生物標志物檢測的研究,不僅提高了了疾病的早期診斷能力,還對藥物的實驗研究與臨床推廣起到了推動作用[12]。
本研究選擇的外周血生物標志物包括BDNF、miR-132 和NfL 3 種。BDNF 廣泛表達于大腦皮質(zhì)及海馬等多腦區(qū),具有神經(jīng)保護作用,對中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元的發(fā)育、存活、維持和修復(fù)具有重要意義[13]。本研究結(jié)果顯示,AD 患者血清BDNF 水平顯著低于aMCI,進一步行ROC 曲線分析顯示,其對aMCI向AD 轉(zhuǎn)化風險具有一定的量化預(yù)測評估價值,AUC為0.729,計算求得診斷臨界值為12g/L,該臨界值具有較高的敏感度(87.78%),但特異度相對偏低(50.60%)。多因素分析顯示,BDNF 對aMCI 向AD 轉(zhuǎn)化風險的影響為負性( =—0.322),OR 值為0.724。當aMCI 患者血清BDNF 水平低于診斷臨界值時,應(yīng)重點關(guān)注。
miR-132 作為微小RVA 家族成員之一,與炎性反應(yīng),血管生長以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)突觸生長、分化、形態(tài)維持及凋亡等均具有密切關(guān)系[14]。本研究ROC曲線分析結(jié)果顯示,miR-132 預(yù)評估診斷價值偏低(AUC=0.652);多因素分析顯示,miR-132 對aMCI向AD 轉(zhuǎn)化風險的值達到—4.574,OR 值達到了0.010。因此,其對轉(zhuǎn)化風險的評估需同時考慮其他因素的影響,并在多因素條件下進行分析。
神經(jīng)軸索損傷和喪失是諸多慢性神經(jīng)系統(tǒng)疾病的主要病理特征,NfL作為神經(jīng)絲的一個亞單位,對神經(jīng)元細胞損傷和死亡具高度特異性,與神經(jīng)細胞塑形以及髓鞘軸突再生密切相關(guān)[15],是神經(jīng)細胞骨架的重要成分。本研究結(jié)果顯示,血清NfL 水平對aMCI 向AD 轉(zhuǎn)化風險具有較好的預(yù)評估價值(AUC=0.804),診斷臨界值為77.5 ng/L,但其靈敏度僅為50%,但特異度達到96.39%,可針對其較高的特異度對預(yù)評估樣本中的假陽性樣本進行鑒別。多因素分析結(jié)果顯示,其對轉(zhuǎn)化風險的值為0.185,OR值為1.203。
總之,外周血BDNF、miR-132 和NfL 作為良好的生物學(xué)指標,對提示疾病進展,阻止或延緩aMCI患者潛在的病理進程,改善癥狀,保護殘存的腦功能提供早期風險評估依據(jù)。
利益沖突 所有作者聲明無利益沖突
作者貢獻聲明 張金娜:設(shè)計實驗、實施研究、采集數(shù)據(jù)、分析/解釋數(shù)據(jù)、文章撰寫;顏蓉:獲取研究經(jīng)費、行政、技術(shù)或材料支持、指導(dǎo)、對文章的知識性內(nèi)容作批評性審閱。