日本发现评估认知功能下降的有效血液生物标志物

生命科学 2019年01月30日
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日本筑波大学与MCBI公司组成的研发小组发现,促进脑内释放与阿尔茨海默病等痴呆症发病有关的β-淀粉样蛋白(Aβ)的3种蛋白质,可以作为评估早期认知功能下降的有效生物标志物。

目前的研究已经确认,脑内沉积的Aβ与阿尔茨海默病的发病有关。本次研究把与Aβ清除率下降有关的3种蛋白质用作血液生物标志物,进行了临床调查。结果发现这些蛋白质在血液中的含量变化与轻度认知障碍(MCI)出现的认知功能下降以及大脑生理变化图像相一致(图1)。

日本发现评估认知功能下降的有效血液生物标志物

图1:阿尔茨海默病的病状

2015年全球的痴呆症患者合计为4680万人,如不采取任何措施,随着老龄化社会的发展,这个数字每20年将翻一番,预计2030年将达到7470万人,2050年将达到1亿3150万人。痴呆症患者有60~80%为老年痴呆症(阿尔茨海默病)。在美国,截至2017年有1600万家人和护理人员为护理痴呆症患者合计花费了180亿小时,推算费用达到2320亿美元。

阿尔茨海默病占痴呆症的60~80%,是一种进展缓慢的认知功能障碍。目前人们已经知道Aβ在脑内的沉积与阿尔茨海默病的发病有关,不过即使在正常状态下,脑内也会产生Aβ,并从脑内排放到血液中。罹患阿尔茨海默病被认为可能是因为Aβ清除率下降所致。载脂蛋白(ApoA-I)、转甲状腺素蛋白(TTR)、补体蛋白(C3)这3种蛋白质参与Aβ的清除,这些蛋白质的含量减少会造成Aβ清除率的下降(图2)。

日本发现评估认知功能下降的有效血液生物标志物

图2:促进清除Aβ的3种蛋白质

作为MCI的生物标志物,本次研究调查了参与Aβ清除的蛋白质ApoA-I、TTR和C3的临床实用性。以273名受试者为对象,测量了其血清中的ApoA-I、TTR、C3及胆固醇含量,针对其中被诊断为MCI和阿尔茨海默病的63名受试者,还检查了MRI和SPECT脑部图像。

结果显示,ApoA-I、TTR及C3的占比在认知功能正常者与MCI之间有显著差异,结合这3种蛋白质的含量进行的痴呆症判断,其准确度约达到90%(图3),通过MRI检查发现,海马体的萎缩与ApoA-I及胆固醇 (HDL)的含量降低一致。通过SPECT检查发现,大脑血流量的减少与C3、ApoA-I、HDL及总胆固醇含量有关(图4)。另外,研发小组还解剖了阿尔茨海默病患者的大脑,确认了C3蛋白质的显著变化。

由此确认,上述3种蛋白质可以作为评估认知功能下降的有效生物标志物。

以本次研究采用的3种蛋白质为对象的MCI筛查已经由MCBI公司商用化,此次研究确认,这3种蛋白质与早期MCI的认知功能下降以及随之出现的大脑血流量减少和脑萎缩相关,可作为预防痴呆症的血液检查指标。

文 JST客观日本编辑部

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