阿爾茨海默病患者血清中TREM-1濃度水平及診斷效能

王煒杰 徐宇浩 黨玉婷 周亞麗 于 明

阿爾茨海默病(Alzheimer′s disease, AD)是一種中樞神經系統退行性疾病,臨床表現為認知障礙和記憶能力損害,典型病理特征為大腦內細胞外β-淀粉樣蛋白(Aβ)的積累和細胞內TAU蛋白過度磷酸化,發病機制尚未明確,缺乏有效的治療手段,因此在疾病早期進行識別并及時干預是有意義的[1]。AD病理發生與發展中常伴有慢性炎性反應、神經細胞凋亡、蛋白質表達異常、脂類代謝異常及免疫反應等一系列過程,而受體蛋白與細胞內信號轉導、炎性反應、凋亡、免疫反應等多種生物過程密切相關[2]。

髓樣細胞觸發受體-1(triggering receptor expressed on myeloid cells-1,TREM -1)屬于免疫球蛋白超家族受體,主要表達在單核細胞、巨噬細胞膜表面,通過促進炎性介質的分泌從而介導炎性反應[3]。大量研究證實,TREM -1與無菌炎癥相關疾病有關,包括動脈粥樣硬化、腦卒中、神經退行性疾病如帕金森病、腦腫瘤如星形細胞瘤等[4]。在全身性膿毒癥、急性心肌梗死和蛛網膜下腔出血患者中,血清TREM-1的濃度顯著升高,被認為是這些疾病的生物學標志物[5]。近年來研究發現,TREM-1參與AD的免疫應答,提示TREM-1可能是潛在的治療靶點[6]。然而關于TREM-1在AD患者血清中如何表達,尚鮮有報道。因此,本研究以AD患者血清中TREM-1為觀察對象,觀察其在患者血清中的濃度和診斷價值,為AD診斷提供新的生物學標志物。

對象與方法

1．研究對象:(1)AD組:選取2021年1～6月就診于江蘇大學附屬醫院神經內科門診的40例AD患者。納入標準:①符合美國國立神經病及相關疾病學會(NINCDS-ADRDA)提出的 “很可能的AD癡呆”診斷標準[7];②簡易精神狀態檢查(mini-mental state examination,MMSE)量表0～25分;③影像學提示有雙側顳葉內側萎縮,支持AD診斷,且除外腦血管病、占位及其他異常信號。排除標準:①路易體癡呆等其他類型的癡呆;②神志不清、不能配合檢查者;③白質病變、腦囊蟲病等其他原因導致的認知功能障礙。(2)健康對照組:收錄同期在江蘇大學附屬醫院體檢的20例健康志愿者。納入標準:①一般情況與病例組相匹配; ②日常生活自理; ③認知功能正常; ④影像及神經系統查體正常。排除標準:①有AD家族遺傳病史;②神經影像學有異常者;③肝腎功能異?；虬橛衅渌A疾病。本研究經江蘇大學附屬醫院醫學倫理學委員會審查批準(倫理學審批號:SWYXLL20210401-12),所有受試者均對本研究知情并同意。

2.主要儀器及試劑:高速低溫離心機購自美國Beckman公司,紫外分光光度儀購自美國Beckman公司,TREM-1 ELISA試劑盒購自華美生物工程有限公司。

3.方法:(1)血清采集:采集受試者空腹外周血4ml于真空采血管中,靜置30min后在離心機以3000r/min離心10min,分離血清后置于-80℃冰箱保存。(2)神經心理學測試:由神經?？漆t生采用MMSE量表在安靜環境中對患者進行認知功能評估。(3)TREM-1濃度測定:嚴格參照ELISA試劑盒說明書操作,采用酶聯免疫吸附法檢測血清TREM-1表達水平。

結 果

1.兩組一般資料比較:AD組和對照組在性別、年齡、受教育程度、高血壓病和糖尿病方面比較,差異無統計學意義(P>0.05);AD組MMSE量表評分顯著低于對照組(P<0.01),詳見表1。

表1 AD組和對照組一般資料比較

2.AD組與對照組血清TREM-1濃度比較:AD組血清TREM1濃度值為86.16±1.24pg/ml,對照組血清TREM-1濃度值 66.46±9.62pg/ml,差異有統計學意義(P<0.01)。

3.血清TREM-1濃度與MMSE量表評分相關性分析:從相關性分析結果看出,血清TREM-1濃度與MMSE量表評分呈負相關(r=-1.025,P<0.01),詳見圖1。

圖1 血清TREM-1濃度與MMSE量表評分相關性分析

4.血清TREM-1濃度對AD的診斷價值分析:ROC曲線結果顯示,血清TREM-1曲線下面積為0.874(P<0.01),敏感度為75.0%,特異性為87.5%,詳見圖2。

圖2 TREM-1對AD的診斷價值分析

討 論

AD的發病機制尚未明確,存在Aβ沉積、tau磷酸化、慢性炎癥、神經營養障礙、氧化應激等假說[8, 9]。證據表明,全身和局部腦部炎癥在阿爾茨海默病的發病機制中起著重要作用,調節中樞神經系統免疫應答的炎性介質可能成為AD患者潛在的治療靶點[10]。有研究者推測,小膠質細胞被淀粉樣蛋白斑塊和神經原纖維纏結激活,并通過產生炎性介質引發炎性反應[11]。AD患者死亡后腦活檢發現,炎性細胞因子IL-1β、IL-6和TGF-β等在AD患者腦中的淀粉樣蛋白斑塊周圍積聚[12, 13]。AD患者的大腦和腦脊液(cerebrospinal fluid)中也發現炎性介質水平升高,特別是C反應蛋白和IL-6,并且與AD患者癡呆風險增加相關[14]。采用T2加權磁共振成像觀察AD患者下丘腦和海馬可能出現的炎癥征象,并與認知健康對照組比較,MRI上T2高信號與血漿IL-6呈正相關,與AD患者認知功能及下丘腦/海馬體積均呈負相關[15]。

既往研究表明,TREM-1作為炎癥放大器,可通過JAK/STAT、ERK/MAPK通路促進炎性細胞因子TNF、IL-1β、IL-6的瀑布樣釋放,故筆者猜測TREM-1可通過促進炎性細胞因子TNF、IL-1β、IL-6的釋放促進AD的發生與進展[16]。而同樣有研究發現,TREM-1促進小膠質細胞Aβ吞噬作用限制AD的發生、發展[17]。因此,筆者推測,TREM-1對于AD是一把雙刃劍,一方面通過促進炎性細胞因子的釋放促進AD的進展,另一方面通過促進小膠質細胞Aβ吞噬作用抑制AD的發展,總體上促炎作用和促進小膠質細胞吞噬作用之間的平衡,可能決定了其在AD發生、發展中產生正面作用還是負面作用。因此,通過藥物干預增強TREM-1的促吞噬作用而抑制促炎作用,可能有望成為AD治療的新方向。

本研究發現,在AD患者血清中TREM-1表達上調,在臨床層面反映了TREM-1升高對AD發展起促進作用。為了進一步評估TREM-1與AD認知功能的相關性,筆者對TREM-1與MMSE量表進行相關分析,血清TREM-1濃度與MMSE量表評分呈負相關,提示TREM-1對患者病情的嚴重程度具有提示作用。同時本研究探討了TREM-1對AD的診斷價值,結果顯示ROC曲線下面積為0.874,敏感度和特異性較高,提示TREM-1有望成為AD診斷的早期生物學標志物。

綜上所述,TREM-1在AD患者血清中表達上調,有望為AD的臨床診斷提供新靶點。本研究亦存在樣本量較少等不足,TREM-1在AD基礎層面之間的聯系研究仍需進一步完善。