血清p-tau181與帕金森病的相關性

田章林 龍 波 董語涵 魏有東

1）重慶醫科大學附屬第一醫院，重慶 400016 2）重慶神經生物學重點實驗室，重慶 400016

帕金森病（Parkinson’s disease，PD）是一種常見的神經退行性疾病，主要臨床表現為靜態震顫、肌強直、運動遲緩等運動癥狀，以及嗅覺障礙、睡眠障礙、心血管功能障礙、難治性便秘等非運動癥狀［1-4］。PD是僅次于阿爾茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）的第二大神經退行性疾病，其發病率呈逐年上升趨勢。據估計，到2030 年中國PD 患者數量將達到494 萬，給家庭和社會帶來沉重的負擔［5］。PD 的主要病理特征是黑質多巴胺能神經元選擇性死亡以及路易體（Lewy bodies，LBs）的形成，LBs 主要由α-突觸核蛋白、泛素、神經絲蛋白等組成。多種病理機制共同導致帕金森病的發生發展已成為廣泛共識，近期研究也表明氧化應激、線粒體功能障礙、內質網應激引起的蛋白質折疊異常、神經炎癥、微生物-腸-腦軸及相關基因改變與PD的發生發展密切相關［6-8］。

tau 蛋白是由位于17 號染色體上的微管相關蛋白tau（microtubule-associated protein tau，MAPT）基因編碼的一種穩定的細胞骨架蛋白微管。tau 蛋白在穩定微管、與膜結合、調節軸突轉運等方面發揮作用。然而，異常磷酸化的tau 蛋白失去了誘導微管組裝和維持微管穩定的能力，p-tau 與微管蛋白競爭結合正常tau 蛋白和其他大分子微管相關蛋白，導致微管解聚，神經元體和神經末梢之間的物質轉運受損，最終引起一系列神經病理改變。在尸檢研究中，在路易體中觀察到tau 蛋白和α-syn 的共同積累［9］。在許多PD 模型中，α-syn 已被證明可引起局灶性tau 病理并促進tau 磷酸化；此外，PD 患者紋狀體中p-tau 聚集增加［9-10］。Ren 等［11］發現，與健康對照組相比，新發PD 患者血漿中α-syn 和磷酸化tau-181（phosphorylated-tau at threonine-181，p-tau181）水平較高，且較高的血漿p-tau181濃度與較差的H-Y分期有關。在最近ADNI 和BioFINDER 隊列的一項縱向研究中，血漿p-tau181濃度預測了MCI向癡呆的臨床進展［12］。

目前大多研究聚焦在腦脊液相關生物標志物上，少有研究血液中生物標志物對帕金森病的價值。相較于腦脊液的獲取，血液標本的獲取更便利，對患者傷害更小。有研究顯示血清p-tau181 與腦脊液ptau181 具有密切相關性，且變化趨勢相似。本研究旨在評估PD 患者與HC 患者血清中p-tau181 的水平，并探索其與疾病嚴重程度、認知損害、功能預后的關系。

1 對象與方法

1.1 研究對象納入2021-07—2022-02 在重慶醫科大學第一附屬醫院神經內科住院或門診就診的PD 患者40 例（PD 組）及同期健康對照者35 例（HC組）為研究對象。

帕金森病納入標準：根據歐洲神經病學協會聯盟（European Federation of Neurological Societies,EFNS）和運動障礙協會歐洲分會（Movement Disorder Society-European Section, MDS-ES）推薦診斷原發性帕金森病。帕金森病組和健康對照組排除標準：（1）帕金森綜合征或繼發性帕金森病；（2）有嚴重全身性疾病（如腫瘤、慢性心力衰竭、慢性阻塞性肺疾病、肝炎、腎炎)或傳染病的患者；（3）有卒中、顱腦手術或外傷、阿爾茨海默病、運動神經元疾病或其他中樞神經系統疾病史；（4）局部或全身性感染性疾病患者（如肺部感染、尿路感染、膿毒癥、顱內感染等）；（5）近半年有手術、外傷等應激性因素，近3 個月有服用非甾體類抗炎藥物，近2 個月有酗酒，近1 個月服用中樞神經系統抑制藥物、神經活性物質；（6）有內分泌系統相關疾病（如甲狀腺功能亢進和減退、糖尿病等）；（7）有精神分裂、癲癇、抑郁等神經精神疾病。

1.2 量表評估及標本采集入院或就診時采用帕金森病統一評分量表（unified Parkinson’s disease rating scale，UPDRS）和Hoehn-Yahr（H-Y）分期量表，以評估PD 患者的疾病嚴重程度。根據H-Y 分期將PD 患者分為早期（H-Y 分期＜2.5）和中晚期（H-Y 分期≥2.5）。認知狀態由蒙特利爾認知評估（Montreal cognitive assessment，MoCA）量表測量，排除受教育因素后將受試者分為認知受損帕金森病患者（PD patients with impaired cognition，PD-IC）組（MoCA＜26分）和認知正常帕金森病患者（PD patients with normal cognition，PD-NC）組（MoCA≥26 分）。采集血樣6 個月后，再次隨訪評估帕金森患者的UPDRS 評分和H-Y 分級，將UPDRS 總分或H-Y 分級結果升高的分為預后不佳組，UPDRS 總分和H-Y 分級結果減低或不變的分為預后良好組。所有帕金森病量表由兩名觀察員評估并記錄，通過討論解決差異。

記錄所有受試者的性別、年齡、病程時間、詳細病史等一般資料。入院后第2 天07：00 或門診就診時抽取患者肘正中靜脈血，高速離心后于—80 ℃下儲存。使用p-tau181 的商業酶聯免疫吸附試驗（ELISA）試劑盒測定血清p-tau181水平。

1.3 統計學方法采用SPSS 26.0 軟件（IBM，USA）和GraphPad Prism 8.0 軟件（GraphPad Prism software，Inc，USA）進行數據分析處理及繪制圖片。正態分布的計量資料以均數±標準差（x±s）表示，行獨立樣本t檢驗；非正態分布的計量資料以中位數（四分位數間距）表示，用秩和檢驗進行組間比較；計數資料以構成比（%）表示，對有序分類變量使用秩和檢驗進行組間比較，對無序分類變量使用卡方檢驗（χ2檢驗）進行組間比較。相關性分析采用Pearson 相關分析，相關系數（r值）在0.5～1.0 表示相關良好。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 受試者基線資料比較2 組受試者年齡（P=0.13）、性別（P=0.17）差異無統計學意義。與HC 相比，PD 患者血清p-tau181水平升高，但差異無統計學意義［1.01（0.28～2.63）ng/L比0.53（0.04～3.72）ng/L，P=0.55）］。見表1。

表1 PD組與健康對照組臨床特資料比較Table 1 Comparison of clinical data between PD group and healthy control group

2.2 血清p-tau181與疾病嚴重程度相關性入院或門診就診時評估患者UPDRS、H-Y分期，根據患者HY 分期將PD 組受試者分為早期PD（PD patients in the early stage，PDE）組（H-Y 分期＜2.5）和中晚期PD（PD patients in the advanced stage，PDA）組（H-Y 分期≥2.5），結果顯示2組患者的年齡（P=0.42）和性別（P=0.90）差異無統計學意義，p-tau181 水平差異無統計學意義［1.06（0.14～2.16）ng/L 比0.83（0.31～3.47）ng/L，P=0.80，表2、圖1］。此外，p-tau181 與疾病持續時間（r=-0.14，P=0.37，圖2）和UPDRS 評分（r=0.02，P=0.89，圖3）無關。

圖1 血清p-tau181水平箱形圖Figure 1 A Box plot of serum p-tau181 levels

圖2 血清p-tau181與病程的相關性Figure 2 Correlation between serum p-tau181 and disease duration

圖3 血清p-tau181與UPDRS評分的相關性Figure 3 Correlation between serum p-tau181 and UPDRS

表2 早期PD患者與中晚期PD患者的臨床特征Table 2 Clinical characteristics of early and advanced stage PD patients

2.3 血清p-tau181與認知損害的相關性入院或門診就診時使用MoCA 量表評估患者認知功能，根據MoCA 評分將患者分為PD-NC 組（MoCA 評分≥26 分）和PD-IC 組（MoCA 評分＜26 分），PD-IC、PD-NC 和HC 間血清p-tau181 水平比較差異無統計學意義（P=0.63，圖1）。Spearman 相關分析顯示血清p-tau181濃度與MoCA評分無相關性（r=0.16，P=0.32，圖4）。

圖4 血清p-tau181與認知損害的相關性Figure 4 Correlation between serum p-tau181 and MoCA

2.4 血清p-tau181與功能預后的相關性采集血樣6 個月后，再次隨訪評估帕金森病患者的UPDRS 評分和H-Y 分期，共隨訪39 例患者（其中1 例因意外死亡，退出隨訪組），其中預后良好組25例，預后不佳組14 例，預后良好組與預后不佳組的年齡（P=0.81）、性別（P=0.76）、病程（P=0.55）差異均無統計學意義。預后良好組與預后不佳組血清p-tau181 水平表達差異無統計學意義（P=0.74，表3）。

表3 預后良好組和預后不佳組的臨床特征Table 3 Clinical characteristics of the good and poor prognosis groups

3 討論

帕金森病的主要病理特征是多巴胺能神經元壞死和路易體形成，神經炎癥在帕金森病中起重要作用，也是多巴胺能神經元退化的主要導火索。α-syn作為路易體的主要組成成分，在帕金森病神經炎癥中起重要作用，其引發神經炎癥的重要途徑是活化小膠質細胞，活化的小膠質細胞可產生IL-1β，激活神經元p38 MAPK，引起tau 蛋白的過度磷酸化，P38 MAPK 在體內可磷酸化tau 蛋白Thr181 位點。Ren等［11］研究發現PD患者血清p-tau181表達增加。因此p-tau181 可能在帕金森病發病通過特定通路發揮一定作用，最終導致多巴胺能神經元死亡。

本研究顯示，與HC 相比，PD 患者的血清ptau181 濃度升高，但差異無統計學意義。由于帕金森病是一種進展性疾病，隨著疾病的進展血清ptau181 濃度可能由于某種機制而發生不同的變化，因此本研究進一步分析了早期和中晚期組血清ptau181 的濃度，結果顯示早期和中晚期PD 患者之間差異無統計學意義。Spearman 相關分析也顯示，ptau181 水平與病程、UPDRS 評分、疾病嚴重程度無相關性。Lin等［13］發現PD 組與HC組相比血清p-tau181濃度顯著增加，與本研究結果不一致。可能原因：首先，目前大量研究表明，氧化應激及神經炎癥在PD發生發展中起重要作用，氧化應激促進tau 蛋白磷酸化［14-15］，但也有研究表明，氧化應激在一定條件下可抑制tau 蛋白的磷酸化［16-17］，因此血清p-tau181 在整個帕金森病病程中變化特點不明確，需更深入地研究PD 中p-tau181 的多方面和長期變化趨勢。其次，相互矛盾的結果可能歸因于兩個隊列的患者數量較勢。其次，相互矛盾的結果可能歸因于兩個隊列的患者數量較少。最后，有研究使用基于免疫磁減量（immunomagnetic reduction，IMR）的方法檢測血漿p-tau181 水平，本研究應用ELISA 檢測，應考慮不同測定方法對結果的影響。

本研究還表明，血清p-tau181 水平在認知正常PD患者、認知損害PD患者及HC之間差異無統計學意義，且與MoCA 評分無關。既往部分研究顯示p-tau181 與認知之間的潛在聯系［18-19］，表明p-tau181水平越高，認知狀態越差，但也有研究表明血清p-tau181 與認知功能下降無明顯關系［20-21］。血清p-tau181 與帕金森病患者認知功能障礙的關系需更多試驗進一步證實。

本研究局限性：第一，樣本量相對較小，需對更多PD 患者進行進一步研究，發現循環p-tau181 水平與PD之間的統計學相關性。第二，這是一項橫斷面研究，未動態檢測患者血清p-tau181 濃度，未來需進行更多縱向研究進一步明確。第三，用藥史及實驗室檢查（如全血計數、血糖、凝血、肝臟和腎功能等）不完整，因此未考慮其對p-tau181水平的潛在影響。本研究未能證實p-tau181 在帕金森病患者血液中的分布特征，以及其與帕金森病認知損害、功能預后的關系。

本研究發現，與HC相比，PD患者血清p-tau181無顯著差異。此外，血清p-tau181與患者疾病嚴重程度、認知損害、功能預后無顯著相關性。未來需更多多中心、大樣本試驗進一步探究p-tau181與帕金森病的相關性及其在帕金森病發生發展中的具體作用機制。