神經元五聚蛋白受體與阿爾茨海默病的相關性

張皓 趙羚 李松濤 趙晴

(吉林大學中日聯誼醫院南湖神經內科 吉林省記憶與認知障礙疾病工程實驗室，吉林 長春 130000)

阿爾茨海默病(AD)是最常見的癡呆類型〔1〕。它的主要病理特征是細胞外β淀粉樣蛋白的沉積、細胞內tau蛋白的神經原纖維纏結和由神經元丟失引起的腦萎縮，病理變化主要發生在內嗅皮質、海馬、新皮質和基底核中〔2,3〕。迄今為止，反映了上述病理變化的腦脊液(CSF)β淀粉樣蛋白(Aβ)42、磷酸化tau蛋白(p-tau)和總tau蛋白(t-tau)是 AD 中最具特征的流體生物標志物〔4,5〕。然而，仍然需要專門針對 AD 其他病理特征(例如突觸障礙)的生物標志物，這可能具有更好的診斷價值并更好地評估新療法的功效〔6〕。神經元五聚蛋白受體(NPTXR)是一種與突觸改變相關的蛋白，在新皮質和海馬中高度表達，可以反映AD患者突觸功能障礙的病理變化〔7～9〕。然而，目前NPTXR與AD的關聯研究仍較少，NPTXR在AD患者的疾病進展及病情評估的相關性研究方面尚需進一步探索。本研究通過分析AD患者CSF中的 NPTXR 濃度差異及與核心生物標志物的關系，AD的早期識別診斷提供一定流體生物學證據。

1 資料與方法

1.1一般資料 篩選AD神經影像學倡議(ADNI)數據庫(http://adni.loni.usc.edu)中符合入組條件者281例，包括輕度認知障礙(MCI)組133例，男90例，女43例，平均年齡(74.93±7.05)歲；癡呆(AD)組62例，男36例，女26例，平均年齡(77.35±6.42)歲；健康對照(CN)組86例，男44例，女42例，平均年齡(75.70±5.54)歲；各組基本資料差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。

1.2納入及排除 標準納入標準：(1)年齡≥60歲；(2)顱腦磁共振成像(MRI)檢查顯示顱內無結構性損傷者。(3)CN的診斷標準是：臨床簡易智力評估量表(MMSE)評分25～30分；臨床癡呆量表評分(CDR)為 0。MCI 的診斷標準是：MMSE 評分在24～30分；CDR 得分為 0.5；有客觀的記憶喪失，即韋氏記憶量表-邏輯記憶量表Ⅱ的延遲回憶部分的評分低于正常平均值 1 個標準差以上；保有普通的日常生活能力及沒有癡呆。AD 患者符合國家神經和交流障礙及腦卒中-AD及相關疾病協會制定的可能 AD 的診斷標準(簡稱 NINCDS-ADRDA 標準)；MMSE 評分20～26分，CDR 評分>0.5且≤1.0〔10〕。排除標準：(1)有嚴重心、肺及腎衰竭史者；(2)有急性腦卒中病史者；(3)有行為異常及精神疾病史者；(4)有藥物濫用或者依賴史者。

1.3基線資料及基礎病史收集 收集患者的基線資料(包括年齡、性別、受教育年限等)、基礎病史(包括心血管疾病、內分泌疾病)、吸煙史、飲酒史，CSF Aβ42、p-tau和t-tau，認知評分包括CDR-SB和MMSE，NPTXR 的量通過肽的總和計算并以相對單位表示〔11〕。對患者的一般資料進行整理及統計學分析。本研究中使用的所有 CSF 數據均來自 ADNI 文件“Biomarkers Consortium CSF Proteomics MRM data set”。

1.4統計學處理 采用SPSS26.0軟件進行統計分析，組間比較采用χ2檢驗、曼-惠特尼U檢驗、Kruskal-Wallis檢驗，相關性分析采用Spearman相關檢驗。

2 結 果

2.13組臨床資料比較 與AD組比較，MCI組和CN組CDR-SB、CSF t-tau及p-tau水平均顯著降低(P<0.01)，MCI組ApoEε4攜帶者比例顯著升高(P<0.01)。與AD組相比,CN組和MCI組CSF NPTXR、Aβ42水平及MMSE評分均顯著增高(P<0.01)。提示CSF NPTXR 水平可能在認知功能障礙晚期開始下降。見表1。

表1 3組臨床資料比較〔M(P25，P75)〕

2.2CSF NPTXR 水平與 t-tau 蛋白的相關性 全部研究對象CSF NPTXR水平與t-tau蛋白呈中等程度顯著(r=0.475,P=0.000)。見圖1。

圖1 CSF NPTXR和t-tau的相關性分析散點圖

3 討 論

AD的研究發現，突觸丟失是與認知障礙最相關的病理機制之一〔12〕。突觸是在神經元之間傳遞神經沖動的特殊神經元結構。突觸傳遞是神經功能的基礎，包括記憶形成和學習〔13〕。突觸功能障礙是許多神經退行性疾病中最早期的病理事件之一，并且可能先于神經元丟失〔14〕。這些神經退行性疾病被稱為突觸病，其特征是一定程度的突觸功能障礙和突觸前及突觸后蛋白的失調〔15〕。錯誤折疊蛋白質的異常積累和許多神經退行性疾病常見的其他病理生理過程(如神經炎癥和興奮性毒性等)會促進突觸功能障礙和丟失〔16～18〕。此外，突觸可能通過朊病毒樣機制促進異常蛋白質的傳播，從而增強神經退行性變。如何可靠地識別和跟蹤突觸損傷將為患者的診斷、分期、治療和預后提供有價值的證據。因此，突觸功能障礙的準確流體生物標志物對該領域具有重要價值，并且可以通過更快和更準確地診斷來提高患者的生活質量。

NPTXR由于參與突觸可塑性而受到關注，并且主要在新皮質和海馬表達〔19〕。NPTXR可能是錐體神經元-中間神經元微電路失衡的選擇性標志物，被認為是與 AD源性認知障礙的密切相關〔20～23〕。此外，它們與參與免疫系統的五聚蛋白的結構同源性可能表明其在神經炎癥和補體介導的突觸修剪中的作用及參與神經退行性變的機制〔24～26〕。NPTXR 存在于突觸前和突觸后間隙中，提供有關兩個域狀態的信息〔25〕。總之，這些特征突出了 NPTXR作為神經退行性變中突觸功能障礙標志物的潛力。

本研究結果提示CSF中NPTXR水平變化主要在疾病的中晚期，CSF中的NPTXR可能有助于監測AD患者的疾病進展及評估治療效果。既往研究表明，不同診斷組之間CSF NPTXR水平存在明顯差異。Lim等〔27〕納入46名健康對照者和83例AD患者進行研究，發現與正常對照組相比，AD患者的CSF NPTXR水平顯著下降。另一項研究記錄了與對照組相比，AD 患者CSF中的 NPTXR 水平更高〔9〕。本研究發現全部研究對象CSF NPTXR水平都與 t-tau蛋白水平呈中等程度正相關。Dulewicz等〔28〕納入波蘭克拉科夫 Jagiellonian 大學醫院神經內科47 名受試者研究突觸功能與AD病理之間的關聯，發現CSF NPTXR水平與tau呈負相關。然而，有研究發現NPTXR 在β淀粉樣蛋白正電子發射斷層掃描成像(PET-Aβ)陽性個體中CSF t-tau 顯著正相關〔29〕。研究結果之間的差異可能是由于受試者人群較小及CSF NPTXR檢測方法的不同，因為已知 NPTXR 介導突觸發生和可塑性，而不是直接參與 AD 發病機制〔30,31〕。 NPTXR 可能與tau蛋白相互作用并直接在 AD 的發病機制中發揮作用或僅反映 AD 中的突觸損失。未來需要更多的相關研究進一步探索。本研究尚有局限及不足之處，首先，研究中使用的橫截面設計不允許評估NPTXR水平隨時間的潛在變化。未來需要更多的隊列研究來探索NPTXR 病理與AD的縱向關聯。并從機制上了解 NPTXR 是否及如何參與 AD 的發病機制，尤其是其與Aβ和tau蛋白的相互作用。其次，在解釋數據時應考慮 ADNI 中受限的樣本選擇，本研究結果表明，CSF NPTXR可以用作 AD 相關突觸功能障礙的生物標志物，對于 AD 診斷及疾病監測的具有補充作用。