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阿尔茨海默病（Alzheimer′s disease，AD）是痴呆中占比最大的疾病类型，其病理特征是β-淀粉样蛋白（Aβ）在大脑皮层和海马区大量沉积形成老年斑和tau 蛋白介导的细胞内神经原纤维缠结，主要症状包括认知功能下降、进行性的记忆丧失、逐步失去自理能力及精神症状等[1]。目前AD 的发病机制还并不明确，比较常见的机制假说有Aβ 蛋白沉积、tau 蛋白过度磷酸化、炎性机制、氧化应激、胆碱能假说、线粒体机制、脑血管机制等[2]。AD 是一种不可逆的疾病，其过程可分为临床前期、轻度认知障碍期和痴呆期[3]。因为目前临床上没有可以治愈和逆转AD 的药物，所以在临床前期尽早诊断出AD 并及时进行干预对控制患者病情及提高患者生活舒适度有重要意义。国际工作组（International Working Group，IWG）制定的IWG-2诊断标准主要基于典型临床表型，与AD 病理机制相关的生物标志物，以及影像学[4]。但是AD 出现临床表型往往晚于病理改变数年，而基于Aβ 和tau 蛋白的PET-CT、f-MRI 和18F-FDG PET 代谢成像存在辐射剂量高、花费较大等弊端，因此，寻找外周AD 生物标志物对AD 的早期诊断、干预具有重大意义。除此之外，美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration，FDA）发布的《早期阿尔茨海默病的治疗药物研发指南》中明确表示，支持极早期的疾病干预，在此阶段，患者无临床表现，但是存在生物标志物的异常表现，并且在药物开发基础上，提出可以将生物标志物与疾病进展联系起来，尝试用治疗效果与临床结果相似的生物标志物作为药物疗效的替代评价标准[5]。本文拟主要从脑脊液、血液相关标志物进行分类总结与AD 病理机制相关的部分既定生物标志物和潜在生物标志物，以期为临床上早期诊断及筛查AD 提供指导意义。

1 脑脊液中的生物标志物

脑脊液能够较好地反映脑内的情况，但是获取脑脊液需要侵入性腰穿，对患者有一定损伤性，而且不能在短时间内反复取样，患者的接受度较低。目前脑脊液中的Aβ42、tau 蛋白和磷酸化tau 蛋白（p-tau）水平是AD 中研究较多的经典生物标志物[6]。

1.1 Aβ

淀粉样前体蛋白（amyloid precursor protein，APP）是AD 发生发展的一个关键分子，APP 经β-和γ-分泌酶蛋白水解产生Aβ，Aβ 最常见的亚型是Aβ40 和Aβ42，其中Aβ42 具有神经毒性，可诱导氧化应激，导致人体抗氧化功能改变、线粒体功能障碍、突触可塑性和细胞结构的丧失等[7]。Sutphen 等[8]发现在一些人群中Aβ42 浓度早在中年早期就能够观察到纵向减少，并且Aβ42 水平降低伴随着大脑淀粉样斑块的发展。Wang 等[9]的一项研究中发现脑脊液中Aβ42 减少与认知正常老年人发作性记忆变差和大脑海马体积减小具有相关性。Schjonning Nielsen 等[10]对348 例AD 患者进行的一项回顾性评估发现，AD 患者的脑脊液Aβ42 水平和Aβ42/p-tau 比值皆降低。

1.2 总tau 蛋白和p-tau

tau 蛋白是一种微管相关的蛋白质，与微管结合后提高并维持微管的稳定性，正常生理情况下，tau 蛋白对维持正常的细胞结构、功能极为重要，tau 蛋白过度磷酸化是AD 发生的关键病理事件，从微管上脱落的过度p-tau 蛋白，聚集成成对螺旋丝，并缠绕形成神经元纤维缠结[11]。现已证明AD 患者脑内总tau蛋白与p-tau 水平均明显升高。Palmqvist 等[12]发现识别轻度认知障碍（MCI）-AD 的最佳指标是脑脊液Aβ42/总tau 蛋白比值和Aβ42/p-tau 比值。Olsson 等[13]进行的一项荟萃分析发现脑脊液总tau 蛋白、p-tau与AD 密切相关，能将AD 患者与正常人区分开：脑脊液总tau 蛋白（平均比率2.54%，95%CI：2.44~2.64），p-tau（平均比率1.88%，95%CI：1.79~1.97）。Oboudiyat等[14]的一项回顾性评估提出脑脊液总tau 蛋白、p-tau指数可作为AD 的预测指标，并且能识别非遗忘性痴呆中的AD。

1.3 潜在脑脊液生物标志物

为了早期识别、诊断AD，研究者也在积极寻找脑脊液中除上述经典生物标志物以外的潜在生物标志物。近年来，亦有不少潜力较大的生物标志物被挖掘出来。对这些潜在生物标志物进行研究验证并正确用于临床上，对AD 的诊断及治疗有重要意义。

1.3.1 神经丝轻链（neurofilament light，NFL）血清和脑脊液中的NFL 是AD 的一个潜在生物标志物。神经丝蛋白（neurofilaments，NF）存在于成熟神经元中，是构成神经元细胞骨架的重要成分，NF 在轴突构成和轴突运输中起重要作用，可以维持神经元的正常形态以及防止神经纤维断裂。NFL 是NF 的主要组成成分，研究证明NFL 是神经元与轴突损伤的分子标志物，脑脊液和血浆中NFL 水平升高可提示轴突损伤和神经元[15]。Eratne 等[16]研究发现NFL 还可以将包括AD 在内的神经退行性疾病与精神疾病区分开，神经退行性疾病中的NFL 水平明显更高。Zhao 等[17]的一项研究证实相比正常人而言，AD 患者中脑脊液和血清/血浆NFL 水平显著升高。

1.3.2 神经颗粒蛋白神经颗粒素（neurogranin，Ng）是一种神经元突触后蛋白，在学习记忆和突触可塑性等方面起重要作用，在AD 患者脑脊液中，Ng 水平明显升高，Ng 可以作为AD 中突触丧失的脑脊液生物标志物，帮助诊断早期AD[18]。Headley 等[19]研究发现脑脊液Ng 水平可以预测早期AD 患者记忆和执行功能的纵向下降。Wellington 等[20]评估正常人以及痴呆、突触核蛋白病等神经退行性疾病患者脑脊液中Ng 的特异性，发现AD 患者脑脊液Ng 浓度最高，且Ng 浓度与总tau 蛋白的关联性强。

1.3.3 可溶性血小板衍生生长因子受体β（sPDGFRβ）Sweeney 等[21]发现，血脑屏障（blood-brain barrier，BBB）破坏和功能障碍在AD 的疾病进程中早于Aβ42沉积和tau 蛋白磷酸化，早期AD 患者大脑海马体会发生毛细血管损伤和BBB 破坏，出现BBB 的渗透性增加、大脑微出血、葡萄糖运输障碍、P-糖蛋白功能减退等，BBB 破坏可作为AD 的早期独立生物标志物。而主要在周细胞中表达的sPDGFRβ 经研究证实可以作为周细胞损伤及BBB 功能障碍的标志物，所以有理由认为sPDGFRβ 也可用作早期AD 的潜在生物标志物[22]。Nation 等[23]发现BBB 破坏及功能障碍与sPDGFRβ 水平成正相关，并且脑脊液sPDGFRβ 升高伴有更严重的临床痴呆症评分（CDR），较高的脑脊液sPDGFRβ 是认知障碍的重要预测指标。Miners 等[24]的一项研究观察到AD 患者脑脊液sPDGFRβ 水平明显升高，并且与清蛋白（r=0.45）、总tau 蛋白（r=0.50）以及p-tau（r=0.41）成正相关。上述研究均显示sPDGFRβ作为独立于Aβ 和tau 的生物标志物在早期识别AD中具有重要作用。

2 血液中的生物标志物

近年来对外周血中AD 生物标志物的研究越来越多。相比于脑脊液，血液样本获取更加便利，而且创伤较小，在短时间内可多次采血，患者的接受度也较高。血液中的生物标志物研究取得了很多进展，研究较多的生物标志物有血液中的Aβ、tau 蛋白、NFL 以及miRNA 等。

2.1 血浆Aβ

血浆Aβ 也是AD 生物标志物研究的一个热点。黄攀等[25]的一项临床研究发现AD 患者外周血Aβ[（51.26±9.24）pg/ml]、tau 蛋白水平[（13.64±2.91）pg/ml]明显低于正常人。王治国等[26]也观察到AD 患者血浆tau 蛋白水平高于正常人，而血浆Aβ42 水平低于正常人；在其另一项研究[27]中发现AD 患者血浆Aβ42水平、Aβ42/Aβ40 比值与11C 标记的匹兹堡化合物B正电子放射断层摄影术（11C-PIB PET）标准化摄取值比（SUVR）成负相关（rAβ42=-0.461，rAβ42/Aβ40=-0.633），血浆Aβ40 与11C-PIB PET 显像SUVR 值成正相关（r=0.430），提出血浆Aβ42/40 比值可预测脑淀粉样蛋白沉积水平，11C-PIB PET Aβ 沉积量与血浆Aβ42/Aβ40可作为诊断AD 的生物标志物。

2.2 血浆tau 蛋白

脑脊液总tau 蛋白和p-tau 已经证实可以作为生物标志物用于AD 的早期诊断，近年来关于血浆中tau 蛋白的研究也有展开。Chen 等[28]对人体血浆标本中的tau 蛋白水平进行测量，发现AD 患者、轻度认知功能障碍患者的血浆tau 蛋白水平显著升高。康建华等[29]以105 例AD 患者和42 例正常人为研究对象，检测受试者的血浆总tau 蛋白和p-Tau 蛋白水平，发现AD 患者血浆p-tau 蛋白水平高于健康人群。但是由于血浆中tau 蛋白含量低且特异性不高、检测难度较大等原因，血浆tau 蛋白检测作为AD 早期诊断的生物标志物推广具有一定难度[30]。下一步可以开展更多有助于改善检测技术的研究。

2.3 血浆NFL

血浆NFL 是早期诊断AD 的一个潜力巨大的生物标志物。Lin 等[31]测量了AD 患者、轻度认知障碍患者、非痴呆帕金森病患者以及帕金森病痴呆患者和认知健康者的血浆NFL 水平，观察到AD 患者的血浆NFL 水平显著增加，血浆NFL 水平升高与AD 的认知能力下降有关，血浆NFL 对AD 更具特异性。Mattsson等[32]在一项病例对照研究中观察到，与认知正常人群相比，AD 患者的血浆NFL 水平明显升高，且与脑脊液NFL 成正相关。

2.4 血浆中的miRNA

miRNA 是一类长度约为22 个核苷酸的非编码单链RNA 分子，在基因表达调控中起重要作用[33]。miRNA 在神经元的发育及功能中有重要作用，miRNA 与AD 的发生发展有关，在AD 中，miRNA 与轴突异常以及突触丧失等病理特征有关，因此，越来越多的研究来验证miRNA 是否能用来早期诊断AD。Yang等[34]的一项研究观察到AD 患者血清中的外泌体miR-135a 和miR-384 均被上调，而miR-193b 被下调，miR-135a、miR-193b 和miR-384 联合使用可以很好地早期诊断AD。Herrera-Espejo 等[35]的一项系统评价发现，在迟发型AD 患者中检测出miR-125-5p、hsamiR-132-3p、hsa-miR-181-3p 和hsa-miR-212-3p。Wang 等[36]研究发现AD 患者的miR-200a-3p 处于抑制状态。以上研究显示，miRNA 是AD 的一个有力的潜在生物标志物，但是miRNA 能否在临床上用于早期诊断AD 还需要更多的研究来证实。

3 小结与展望

AD 是一个全球性的问题，并且随着全球老龄化的趋势而日益加剧。因为AD 早期症状隐匿、难以发觉，诊断难度较大，多数患者确诊时已是疾病的中后期，基于目前针对治疗中晚期AD 的药物开发的困难局面，早期诊断、干预AD 对控制患者病情、改善患者生活质量意义重大。检测AD 的生物标志物是确诊AD 的重要手段，并且可以帮助阐明AD 的发病机制，对于尽早确诊、治疗十分重要。然而目前用于临床诊断的生物标志物十分有限，因此，应推动寻找合适的AD 生物标志物的研究，包括寻找新的生物标志物和进一步验证潜在生物标志物的实用性。血液相较于脑脊液而言采集方便、易于获得、患者接受度较高，目前在外周发现了较多的潜在生物标志物，但是其确切的诊断效能和特异性尚需进一步检验。而改进现有的检测方法，开发更加先进、完善、灵敏度更高的手段对辅助AD 生物标志物的寻找同样具有重要意义。

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