簇集蛋白、轉甲狀腺素蛋白在阿爾茨海默病患者中的表達水平及臨床意義

孟鳳珠，張燕麗，姜珊，張帆，王岑，溫凱

阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)是病情進行性發展且不可逆的神經退行性疾病，好發于≥65歲老年人群，隨著人口老齡化加劇，其發病率快速上升[1-2]。AD目前尚不能完全治愈，早期診斷及治療可延緩病情進展，改善患者預后。臨床癡呆評定量表(CDR)、AD評估量表(ADAS)等AD評估和篩查工具結合磁共振成像(MR)等影像學檢查是臨床診斷AD的重要手段[3]，但是量表評估具有主觀性，MR檢查費用相對較高。血清標志物檢測具有客觀、取材便捷、成本低等優點，尋找敏感度高、特異度好的血清標志物輔助臨床診斷AD成為研究熱點。AD發病機制復雜，β淀粉樣蛋白(amyloid β，Aβ)沉積是AD發病公認的重要環節[4]。

簇集蛋白是主要由星形膠質細胞分泌的多功能糖蛋白，具有保護細胞、延緩細胞凋亡等生理功能，研究表明[5]，簇集蛋白作為分子伴侶與Aβ特異性結合后可影響其聚集，并促進血腦屏障中Aβ的清除或被膠質蛋白吞噬。轉甲狀腺素蛋白是一種急性時相蛋白，具有金屬蛋白酶活性，研究發現其通過裂解Aβ參與了家族性淀粉樣周圍神經病等神經系統疾病的發病過程[6]。由此推測，簇集蛋白、轉甲狀腺素蛋白與AD密切相關，但是相關研究報道較少。本研究通過檢測2種血清生化指標，旨在探討其在AD患者中的表達水平及臨床意義，并分析2種標志物聯合檢測對AD的診斷效能,現報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2015年3月—2020年3月西北大學第一附屬醫院診治的AD患者80例為研究對象(AD組)。AD診斷標準：顱腦CT或MR平掃結果提示海馬或顳葉中部萎縮，并且出現不同程度腦室擴大、腦溝增寬、其他皮質萎縮等老年腦改變，符合阿爾茨海默病癡呆診斷標準[7]。采用簡易精神狀態評價量表(mini-mental state examination，MMSE)對AD患者病情嚴重程度進行評分[8]，將AD患者按嚴重程度分為輕度亞組(MMSE評分≥21分)33例，中度亞組(MMSE評分10～20分)26例，重度亞組(MMSE評分≤9分)21例。并于同一時期選取性別、年齡與AD組相近的血管性癡呆(VD)患者40例作為VD組，VD診斷符合《CCMD-3中國精神障礙分類與診斷標準》中關于VD的診斷標準[9]，依臨床表現結合腦部影像學檢查確診，VD患者排除標準同AD患者。另外選取健康體檢者40例為健康對照組。3組性別、年齡、BMI及文化程度等基線資料比較差異均無統計學意義(P>0.05)，具有可比性，見表1。本研究經醫院倫理委員會批準(審批號：TJ-IRB20150416)，入選者或家屬知情同意并簽署知情同意書。

表1 3組基線資料比較

1.2 AD病例納入、排除標準 (1)納入標準：①患者年齡≥65歲；②患者認知功能或記憶能力下降超過6個月，且MMSE評分<27分；③患者受教育年限超過5年；④患者臨床病歷資料完整。(2)排除標準：①心臟功能不全及肝腎功能障礙者；②妊娠期、哺乳期的女性患者；③有明確的精神類疾病病史患者；④顱內占位、腦外傷、腦血管疾病、癲癇等腦部疾病患者；⑤急、慢性炎性反應性疾病患者；⑥自身免疫性疾病患者；⑦帕金森病性或血管性癡呆所致的認知功能障礙患者；⑧惡性腫瘤患者。

1.3 觀察指標與方法 分別抽取各組研究對象清晨空腹靜脈血4 ml于試管中，室溫下靜置1 h后離心，離心轉速3 000 r/min，離心半徑為12 cm，離心時間10 min，分離上清液在-80℃冰箱中保存。采用酶聯免疫吸附法檢測各組血清簇集蛋白、轉甲狀腺素蛋白水平、β淀粉樣蛋白40(Aβ40和Aβ42)。簇集蛋白試劑盒購自武漢優爾生生命科學裝備有限公司，轉甲狀腺素蛋白、Aβ40和Aβ42試劑盒購自上海仁捷生物科技有限公司。檢測儀器為BIOBASE2000型全自動酶免分析儀，操作過程嚴格按照試劑盒說明書。

2 結 果

2.1 各組血清簇集蛋白、轉甲狀腺素蛋白及Aβ水平比較 血清簇集蛋白比較，AD組>VD組>健康對照組(P<0.01)；血清轉甲狀腺素蛋白比較，AD組0.05)，見表2。

表2 各組研究對象血清簇集蛋白、轉甲狀腺素蛋白及Aβ40、Aβ42水平比較

2.2 不同病情嚴重程度AD患者血清簇集蛋白、轉甲狀腺素蛋白及Aβ水平比較 AD患者隨病情程度加重血清簇集蛋白逐漸升高，轉甲狀腺素蛋白、Aβ42水平及Aβ42/Aβ40比值逐漸降低，差異有統計學意義(P<0.01)，而3組Aβ40水平差異無統計學意義(P>0.05)，見表3。

表3 不同病情嚴重程度AD患者血清簇集蛋白、轉甲狀腺素蛋白及Aβ水平比較

2.3 AD患者血清簇集蛋白、轉甲狀腺素蛋白與MMSE評分及Aβ水平的相關性 AD患者血清簇集蛋白與Aβ42、Aβ42/Aβ40比值均呈負相關(r=-0.811、-0.795，P<0.05)，血清轉甲狀腺素蛋白與Aβ42、Aβ42/Aβ40比值均呈正相關(r=0.783、0.751，P<0.05)；AD患者血清簇集蛋白與MMSE評分呈負相關(r=-0.762，P<0.05)，轉甲狀腺素蛋白與MMSE評分呈正相關(r=0.718，P<0.05)。

2.4 血清簇集蛋白、轉甲狀腺素蛋白對AD的診斷效能 以AD組患者為陽性病例，VD組患者為對照病例，繪制ROC曲線評估血清簇集蛋白、轉甲狀腺素蛋白對AD的診斷效能，結果顯示，血清簇集蛋白診斷AD的AUC為0.812(95%CI0.765～0.858，P=0.000)，截斷值為103.28 mg/L，敏感度、特異度分別為0.81、0.73，約登指數0.54；血清轉甲狀腺素蛋白診斷AD的AUC為0.791(95%CI0.752～0.835，P=0.000)，截斷值為382.67 mg/L，敏感度、特異度分別為0.78、0.72，約登指數為0.50；二者聯合診斷AD的AUC為0.916(95%CI0.849～0.950，P=0.000)，敏感度、特異度分別為0.89、0.80，約登指數為0.69，2指標聯合檢測診斷AD的AUC大于單一指標(P<0.05)，見圖1。

圖1 血清簇集蛋白、轉甲狀腺素蛋白診斷AD的ROC曲線

3 討 論

AD是主要發生在老年人群中的神經系統疾病，臨床表現主要有記憶障礙、失語、失認、計算能力和抽象思維、行為改變等，嚴重威脅老年患者的健康和生活質量[10]。隨著全球人口老齡化加劇，AD發病率不斷上升。據統計，2020年，全世界AD患者超過7 500萬例，到2050年，該人口數將達到1.315億[11]。我國60歲以上老年人占全國人口數的18.7%，并且在不斷上升。通過典型臨床表現、影像學檢查和心理學測試早期發現AD患者并確診，是早期治療和干預，延緩患者病情進展的重要方式，但大部分患者臨床癥狀較晚出現，極易誤診和漏診，以致延誤病情診治[12]。目前研究普遍認為，AD發病機制與Aβ在腦組織內大量沉積密切相關。Aβ是淀粉樣前體蛋白在酶催化作用下形成的氨基酸片段，Aβ1-42是其主要結構形式，具有較強的神經毒性和聚集性[13]。人體中含量最多的是Aβ40，約占Aβ的90%，但是其相對穩定；Aβ42約占Aβ的10%，更具有聚集傾向。人體正常情況下Aβ的生成與代謝維持動態平衡，當Aβ過度生成或其代謝受阻，引起腦組織內Aβ大量沉積，激活腦組織內炎性通路，形成炎性反應，誘發大量炎性因子形成，促進神經元凋亡和軸突損傷，最終導致AD[14]。研究顯示[15]，Aβ42及Aβ42/Aβ40比值降低對診斷AD具有重要價值。

簇集蛋白的基因位于人體第8號染色體p21-p12上，分子量為75～80 kDa，在人體中主要以神經保護和神經毒性2種形式存在，其中神經保護是簇集蛋白的主要存在形式，與Aβ清除過程密切相關[16]。本研究發現，AD患者血清簇集蛋白表達水平高于VD患者和健康人，并且AD患者Aβ42及Aβ42/Aβ40比值顯著降低，且簇集蛋白與Aβ42及Aβ42/Aβ40比值呈負相關。由此推測簇集蛋白參與AD的發病過程可能是因為AD患者發病時，體內Aβ水平升高，神經功能退化嚴重，機體啟動代償性神經保護機制，激活簇集蛋白水平表達升高，并與分子伴侶結合，改變Aβ的結構，減少腦組織中Aβ的沉積，緩解AD造成的神經功能損傷。此外，研究證實[17]，簇集蛋白也可能通過介導脂質代謝、神經炎性反應、Wnt信號轉導等多種途徑參與AD形成。MMSE是評價AD病情嚴重程度的指標，本研究中，簇集蛋白與MMSE評分呈負相關，病情越嚴重的患者簇集蛋白水平越高，提示簇集蛋白可反映AD患者病情嚴重程度。ROC曲線結果顯示，簇集蛋白對AD具有診斷價值，AUC為0.812，敏感度和特異度分別為0.81和0.73，說明簇集蛋白能較好地識別AD患者。

轉甲狀腺素蛋白是維持人體正常視黃醇結合蛋白和甲狀腺素水平的蛋白質，參與了多種病理生理功能，并與神經損傷、家族性淀粉樣周圍神經病等神經系統疾病有關[18]。轉甲狀腺素蛋白具有金屬蛋白酶活性，可保護神經功能。動物實驗證實[19]，促進AD小鼠模型中轉甲狀腺素蛋白過表達，可使小鼠認知和記憶正常化，并減少Aβ的沉積。本研究結果顯示，AD患者轉甲狀腺素蛋白水平低于VD患者和健康人，且轉甲狀腺素蛋白與Aβ42及Aβ42/Aβ40比值呈正相關 ，推測可能與AD患者發病時Aβ大量沉積，機體處于對神經元的保護機制，轉甲狀腺素蛋白與Aβ肽分子結合以阻止Aβ纖維蛋白的聚集，最終導致轉甲狀腺素蛋白水平降低有關。結果還發現，AD患者病情越嚴重，轉甲狀腺素蛋白水平越低，并且MMSE評分與轉甲狀腺素蛋白呈正相關，表明該指標可作為評估AD病情嚴重性的指標。ROC曲線分析結果顯示其AUC為0.791，敏感度和特異度分別為0.78和0.72。進一步的結果顯示，簇集蛋白聯合轉甲狀腺素蛋白對AD的診斷效能優于單一指標，AUC可達0.916，敏感度和特異度也顯著提高。

綜上所述，AD患者血清簇集蛋白水平升高，轉甲狀腺素蛋白水平降低，其與AD患者病情嚴重程度有關。本研究為單中心小樣本研究，所得結果有待于增加研究中心和樣本量進一步證實。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明

孟鳳珠、張燕麗、溫凱：設計研究方案，實施研究過程，論文撰寫；姜珊：提出研究思路，分析試驗數據，論文審核;張帆：實施研究過程，資料搜集整理，論文修改;王岑：進行統計學分析