阿尔茨海默病临床前期诊断体系应更完善

阿尔茨海默病（Alzheimer disease，AD）发病机制复杂，病程漫长。从AD临床前期、轻度认知功能障碍再到痴呆期，病程通常超过十年甚至二十年。1901年AD被阿尔茨海默医生发现迄今已逾百年，然而对AD的研究一直进展艰难，至今仍然无法明确其发病机制，当患者出现临床症状到医院就诊时通常已是中晚期，脑组织中已经出现了大量不可逆的损伤，且缺乏有效的治疗手段。因此，各国研究人员更多地寄希望于AD的临床前期诊断，以期通过早干预延缓其发病进程。

近年来，便捷、快速以及高性价比的无创早筛成为AD研究的热点，研究者开展包括脑脊液、血液、尿液以及唾液在内的AD生物标志物研究，希望能够尽早发现AD高风险人群并进行干预。首都医科大学宣武医院中心实验室王蓉教授长期致力于AD早期诊断的研究，她认为：“正因为AD致病机制复杂，其早期诊断不能只依靠单一的某种方法，未来应该有一整套可靠、准确的AD临床前期检测方法，通过完善的诊断体系完成AD的早期诊断。”

无创性生物标志物 检测的研究 

AD是痴呆症的常见类型之一，约占痴呆症的2/3。其主要的临床特征为进行性加重的记忆力下降和认知功能障碍，王蓉从2003年开始对AD早期诊断外周标志物的相关研究，谈及二十多年来的研究历程，王蓉颇为感慨。她说：“虽然AD患病数量不断攀升，但相比高血压、糖尿病这样的慢性疾病，患病的绝对人数仍属小众，但是它对患者、家庭及社会的影响巨大，已成为继心脑血管疾病和恶性肿瘤之后，严重威胁病人生命的可怕杀手。”

一直以来，对AD的研究主要集中在三方面：AD的发病机制、早期诊断以及防治策略。AD至今无法有效治愈，研究人员希望通过早筛查早发现、早干预早治疗，延缓其发病进程。

AD最典型的两大病理特征是细胞外β-淀粉样肽（β-amyloid，Aβ）沉积形成的老年斑和细胞内Tau蛋白过度磷酸化形成的神经原纤维缠结（neurofibrillary tangle，NFT）。当前，药物的研发几乎都围绕Aβ和Tau蛋白展开。

自Aβ沉积和Tau蛋白过度磷酸化两大病理机制被发现以来，AD研究领域就形成了两大派别，且双方一直争论不断。在王蓉看来两派理论并不矛盾。“以β-淀粉样肽沉积为动物模型开发的药物，对Tau蛋白过度磷酸化为主的患者往往效果不佳，反之亦然。这也是当前AD治疗药物在真实世界与动物实验中存在较大差异的原因之一。”

王蓉对AD的外周生物学标志物尿AD相关神经丝蛋白（AD7c-neuronal thread protein，AD7c-NTP）的研究是基于Tau蛋白过度磷酸化的理论。研究显示，AD7c-NTP在AD患者脑额叶和颞叶表达水平增加,且与NFT共存，出现在组织学尚完整的变性神经元,表明异常AD7c-NTP表达是AD神经元变性的早期事件，AD7c-NTP过表达与磷酸化Tau蛋白水平呈正相关。

王蓉表示，AD7c-NTP能够识别AD病理特征NFT，在确诊病人的AD皮层神经元、脑组织抽提物、脑脊液和尿中得到验证，诊断的灵敏度和特异度大于80%，能作为有效的早期诊断指标，对AD7c-NTP的检测可以监控疾病进展和治疗效果。

 王蓉表示：“生物标志物是AD临床前期诊断的重要手段，通过对AD临床前期连续生物标志物变化的研究，寻找高灵敏度和特异度的生物标志物用于早期诊断，揭示AD无症状期到有症状期生物标志物的动态变化规律，是发现AD出现生理病理变化的关键节点，为AD早期诊断和精准干预提供强有力的证据。”

磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）与脑脊液（cerebrospinal fluid，CSF）检查联合诊断是业内认可的AD临床诊断标准。AD生物标志物研究的样本集中在脑脊液、血液、尿液中，其中脑脊液占大多数。脑脊液灵敏度高，技术比较成熟，临床接受度较高，但早期诊断和筛查可行性差，且具有侵入性，难以被患者所接受，无法实现大规模检测。血液和尿液检测侵入性较低，尤其是非侵入性的尿液，但目前临床接受度比较低，而且技术仍处于初级阶段。

实际上，AD生物标志物检测存在一定争论。如尿液中是否存在生物标志物，尿液是否易受其他因素干扰等，一些研究者认为对尿液研究还需要进一步深入。

王蓉致力于对尿AD7c-NTP含量与痴呆严重程度关系的研究，对于目前存在的不同观点，她表示：“争议是科学研究过程中客观存在的现象，科研应当秉持开放包容的态度。每种方法都有优势，Tau蛋白与β-淀粉样肽两者并不相互排斥；脑脊液当然最好，但样本量少，不易获得；血液比较稳定，但尿液可能会更早提示变化。实际上，血液和尿液都会受到各种因素的影响。我们主要捕捉标志物的变化，尿液没有稳态和缓冲机制，或许能捕捉到血液中无法捕捉到的早期变化，是一个理想的早期搜寻复杂慢性脑疾病生物标志物。”

王蓉认为：“在对疾病的探索中，每一位研究者在自己的领域不断努力，大家从不同路径出发，向着同一个目标前进。”

尿液AD7c-NTP检测的研究  

王蓉团队早在2003年就开始将尿液作为AD外周生物学标志物样本，2011年取得了AD7c-NTP检测试剂盒的国家专利，2013年她参与的“痴呆与轻度认知障碍的流行病学发病机制和诊治应用研究”获得国家科学技术进步奖二等奖，同年AD7c-NTP尿液检测试剂盒进入医疗机构临床检验目录。

在王蓉看来，与尿液相比，大家对血液的接受程度确实更高。但尿液的研究并不是新事物，一直以来，尿液中携带的生物标志物作用被低估。尿液携带大量信息，是疾病诊断、监测和预后判断的生物标志物重要来源，不仅反映泌尿系统变化，由于肾小球滤过作用，还反映其他器官的生理、病理改变。

王蓉认为：“尿液的最大优势是唯一可以任意时间点、非侵入性、大量收集的体液，适用于常规的临床检验，简便易行、可重复、非侵袭、易于操作，是一个简单无创，又有提示作用的方法。尿液作为非侵入性生物样本，有大规模推广使用的条件。”

自Marshall和Williams利用双向电泳技术绘制了正常人尿液蛋白的二维聚丙烯酰胺凝胶电泳(2-DPAGE) 图谱，并提出尿蛋白组学(Urinary Proteomics) 概念以来，尿液中鉴定到的蛋白种类逐渐增多，至少30%的尿蛋白来自非泌尿系统，在多个系统的11种恶性肿瘤患者尿液中，发现并初步验证47种蛋白标志物。

王蓉表示：“尿液携带大量信息，不仅反映泌尿系统变化，乳腺癌、胰腺癌、脑胶质瘤这些看似和泌尿系统无关的肿瘤都存在着异常的蛋白排出，这方面的研究文献给了我们很好的提示。”

王蓉将2015年视作自己研究生涯的一个里程碑。“在2003年后的十多年的时间里，国内有关尿液的研究还比较少，我们一直处于孤军奋战的状态。直到在2015年收到第一届全国尿液标志物研讨会邀请函，我第一次知道有这么多同行跟我做同类的研究，真有一种找到组织的感觉。当时有三百多人参会，现在我们的微信大群已经有好几个，研究领域中对尿液的关注和认知不断加深。”

王蓉课题组的研究结果显示，通过对121例（男45例，女76例）年龄67～100岁的AD患者留取清晨空腹中段尿液1ml检测，AD组尿AD7c-NTP 2.25（0.43～8.62 ）μg/L，健康对照组 0.82（0.47～2.77）μg/L（ P < 0.0001）。ROC曲线计算最佳临界点为1.5 μg/L，灵敏度89.3%，特异度84.7%，曲线下面积=0.926（ P < 0.01）。尿AD7c-NTP水平女性略高于男性。不同时间采集尿AD7c-NTP的水平检测无差异，可以对门诊病人随机留尿，如果出现异常/临界值，建议留取晨尿复查。

根据实验成果，王蓉团队研发了采用竞争酶联免疫吸附试验（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）检测尿AD7c-NTP的诊断试剂盒，并在临床试验中验证了其特异性和灵敏度，在健康人群中检测其含量与年龄的相关性。该试剂盒获得国家发明专利，并且取得国家医疗器械注册证。

王蓉坦言试剂盒仍有改进空间。她说：“试剂盒采用ELISA检测方法。ELISA优点是方法经典、检测准确，缺点则是需要手动检测，难以适应当前批量检测的趋势。但是AD检测行业中，实验室研究处于上游，提供检测产品与检测服务的制造商处于中游，最末端是临床应用，所以试剂盒的工艺和制作在很大程度上依赖于合作的厂家。早期在科技成果转化过程中经验不足，一切都是摸着石头过河。”

近年来，尿液的研究逐渐受到关注，但仍处于初级阶段。王蓉认为：“对尿液生物标志物的认知需要一个过程。首先需要临床医生对此提高认知，然后再把理念传递给患者。目前相关理论还未进入医学教科书，对尿液生物标志物作用的认知还需要相当长的时间。”

重视生活方式的干预

王蓉将AD的病程特点概括为“起病静悄悄，加重如风暴。就诊中晚期，预防最重要。” 

AD分为家族性AD（familial Alzheimer’s disease，FAD）和散发性AD（sporadic Alzheimer’s disease，SAD）。FAD只占其中5%，95%以上为SAD。

王蓉说：“散发性AD一直是研究难点，由于发病机制复杂，过程漫长，直到现在仍不用单一机制解释其多样性的变化。随着研究的不断深入，发现越来越多的危险因素与AD有关。”目前研究已经表明诸多高危因素可以增加散发性AD的发生概率，如受教育程度低、高血压、听力障碍、吸烟、肥胖、抑郁、体力活动不足、糖尿病、缺乏社交活动、过量饮酒、头部受伤以及空气污染等均是高危因素。

王蓉课题组进一步研究了尿液AD7c-NTP水平与某些疾病之间的关系，比如选取入住首都医科大学宣武医院老年医学科≥60岁的患者134例，采用MoCA量表对认知功能进行评估，将老年高血压患者分为老年高血压认知功能下降组（LCF，89例）和老年高血压认知功能正常组（NC，45例），老年高血压合并认知功能下降组尿液AD7c-NTP水平明显升高。

尿液AD7c-NTP水平对OSAHS患者合并认知障碍同样有诊断价值。选择经多导睡眠图（PSG）监测确诊为OSAHS的患者116例。根据MoCA评分，将患者分为认知正常组80例（≥26分）和认知障碍组36例（<26分）选取同期以打鼾为主诉经PSG监测排除OSAHS的正常成年人32例作为对照组。氧减指数、尿液AD7c-NTP水平升高是OSAHS患者合并认知障碍的危险因素，且尿液AD7c-NTP水平对OSAHS患者合并认知障碍具有一定诊断价值。

另外一项有意义的研究是，课题组招募了329名汉族、右利手受试者，平均年龄为（64.16±6.43）岁；其中30.7%（n=101）为男性。所有受试者均完成了ApoE基因型的检测，包括ApoEɛ 2/2（2例）、ApoEɛ2/3（38例）、ApoEɛ3/3（208例）、ApoEɛ2/4（11例）、ApoEɛ3/4（68例）和ApoEɛ 4/4（2例）。受试者根据ApoE基因型分为四级，Spearman相关分析显示，尿AD7c-NTP水平与ApoE分级呈正相关，即尿AD7c-NTP水平随ApoE基因的AD患病危险等级的升高而升高（r=0.165，P=0.003）。

关于AD的防治，王蓉特别提到：“近年来，大家越来越重视生活方式的干预，避免高血压、糖尿病等疾病，保持良好的生活方式，充足的睡眠，健康的饮食，维持正常的BMI，科学的运动和锻炼，适当地进行社交，与外界环境保持沟通能力，远离AD高危因素，通过健康的生活方式预防AD的发生。在预防AD的宣教中，我们将健康的生活方式放在重要位置，也就是强调每个人都是自己身体的第一责任人。在未找到治愈AD的有效的方法之前，预防比治疗更关键。”

王蓉说：“流行病学调查对健康指导非常有意义。但是与其他疾病不同的是，AD病程漫长，流调时间起码需要3～5年甚至更长，要投入大量的人力物力。大约在2006年前后就有文献认为糖尿病是AD的危险因素，并且提出了AD是‘3型糖尿病’的观点，现在这个理论已经被研究者广泛接受。也许20年之后再回头看，今天我们的研究可能只是AD研究史上的一小步。”

文/《中国医药科学》