髓样细胞触发受体2对阿尔茨海默病的诊断意义
2020-05-12陈建玲钱时兴陆光华胡卫红
陈建玲, 李 婷, 向 伟, 钱时兴, 陆光华, 胡卫红
阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种隐匿起病于老年前期或老年期的、以进行性认知功能障碍和行为障碍为主要临床表现的、进行性发展的神经系统退行性疾病[1]。目前,AD的临床诊断主要基于患者病史、神经心理测试及脑影像技术等,而确诊则需要进行病理学检查。但是,目前取样大脑中的物质进行检验仍是困难和风险并存的问题。因此,在临床症状出现之前,通过客观可测量的生物标志物检测来早期诊断AD将对早期干预至关重要。中枢神经系统慢性炎症反应一直被认为是AD的病因之一[1]。研究发现,AD患者脑组织中存在大量的补体(如C3)及炎性细胞因子(如IL-1、IL-6、IL-3、TNF、NO等)[2~6]。这些因子的过度表达和复杂的相互作用能够损伤神经元并刺激胶质增生,从而加剧神经元退行性变[7,8]。髓样细胞触发受体2(triggering receptor expresses on myeloid cells-2,TREM2)是由TREM2基因编码的膜蛋白,能够在免疫反应和慢性炎症中刺激结构性炎症细胞因子的产生[9,10]。全基因组测序及遗传学研究表明,TREM2的罕见变异可以使AD的发病风险增加[11]。然而,TREM2对AD的诊断价值尚不明确。在此,本研究检测外周血中的TREM2,以期为AD的及时诊断和预后提供更可靠的证据。
1 对象与方法
1.1 材 料
1.1.1 研究对象 随机收集2017年1月-2018年12月在长宁区精神卫生中心住院治疗的60例AD患者(研究组)。根据临床痴呆评定量表(Clinical Dementia Rating,CDR)将AD组分为轻度、中度、重度3组。采用频数匹配的方法从同一时期本院体检中心选择年龄、性别、文化程度与AD患者匹配且认知功能正常的健康体检人员20例。
研究组入组标准:(1)符合美国《精神疾病诊断和统计手册》 第四版(diagnostic and statistical manual of mental disorders,fourth edition,DSM-IV)的痴呆诊断标准;(2)符合美国国立神经病学、语言障碍和卒中-老年痴呆和相关疾病学会(National Institute of Neurological and Communicative Disorders and Stroke and the Alzheimer’s Disease and Related Disorders Association,NINCDS-ADRDA)的“很可能AD”的诊断标准;(3)发病年龄≥65 岁,无痴呆家族遗传史;(4)简易精神状态量表(mini-mental state examination,MMSE)得分低于临界值(文盲≤ 17分、小学文化程度≤20分、初中及以上文化程度≤24分);(5)汉密尔顿抑郁量表(Hamilton Depression Scale,HAMD)(17 项版本)<7 分;(6)Hachinski缺血指数量表≤4 分;(7) 经过至少1名主治医生诊断;(8)患者或者其监护人同意参加本试验,并在知情同意书上签字。排除标准:(1)有痴呆家族遗传史的患者;(2)不符合入组标准者;(3)癫痫患者;(4)可能影响认知功能的疾病(如严重的帕金森病)、自身免疫疾病、近期有感染史,严重的心、肺、肝、肾疾病及肿瘤。
正常对照组纳入标准:(1)签署知情同意书;(2)年龄≥65 岁,无痴呆家族遗传史;(3)MMSE评分≥29分;HAMD(17 项)评分<7分。排除标准:维生素B12缺乏者;梅毒血清学试验阳性或甲状腺功能不全患者;存在精神疾病史如精神分裂症或情感障碍者;伴发其他严重躯体疾病者;排除尿液异常者如尿液中白细胞、红细胞异常、细菌生长和蛋白阳性等。本研究通过长宁区精神卫生中心伦理委员会批准,且所有研究对象均已签署了知情同意书。
1.1.2 主要试剂 ELISA试剂盒:TREM2、IL-6、CRP(均abcam公司)。
1.2 方 法
1.2.1 血液采集 AD患者于入院后次日清晨空腹抽取5 ml静脉血,健康体检者则于体检当日清晨空腹抽取5 ml静脉血。将血液样品在37 ℃放置约30 min,然后4 ℃冷藏2 h,再1600×g离心10 min,丢弃溶血样品。再将血清转移到新的试管中,并在20000×g下4 ℃离心10 min,然后将上清液转移到新的EP管中并在-80 ℃下保存直到分析。
1.2.2 酶联免疫吸附(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)法检测外周血中TREM2、CRP和IL-6的含量 按照ELISA试剂盒说明书,测定血清中TREM2、CRP和IL-6的含量。大致步骤为:先将标准或样品加入96孔板中,孵化并移除;再加入特异性的检测抗体,孵育和洗涤;然后加入酶结合物,孵育和洗涤;最后加入终止液,立即在酶标仪的450 nm处测量吸光度值,根据标准曲线计算结果。
1.2.3 认知功能和日常行为能力评定 所有研究对象均在MMSE、Hachinski 缺血量、HAMD、CDR量表的基础上,使用蒙特利尔认知评估量表(Montreal Cognitive Assessment,MoCA)作为主要认知评估工具。MMSE是痴呆筛查的首选工具,可以全面、准确、快速地反映精神状态和认知障碍程度。痴呆症严重程度的评估由CDR量表确定。
2 结 果
2.1 AD患者血清中TREM2、IL-6和CRP水平显著升高 轻度AD组TREM2的表达水平为(22.56±0.23)ng/L;中度AD组TREM2的表达水平为(24.62±0.29)ng/L;重度AD组TREM2的表达水平为(25.89±0.36)ng/L。对照组的TREM2的表达水平为(20.75±0.63)ng/L;AD组TREM2表达水平明显升高,与对照组相比,差异有统计学意义(见图1)。
2.2 TREM2水平与MMSE、MoCA评分的相关性 为了进一步评估血清TREM2与痴呆严重程度之间的相关性,本研究分析了TREM2水平与MMSE和MoCA评分之间的相关性。结果发现,TREM2水平与MMSE和MoCA评分之间发生了负相关(r分别为-0.567和-0.538,P均<0.01)(见图2)。
2.3 TREM2水平与血清IL-6和CRP的相关性 AD患者的IL-6和CRP水平升高(P<0.05)。为了进一步评估血清TREM2与AD的相关性,我们分析了TREM2水平与IL-6和CRP之间的相关性。TREM2水平与血清IL-6和CRP呈正相关(r分别为0.405和0.363)(见图2)。
2.4 TREM2对AD诊断价值的ROC分析 本研究采用ROC曲线来分析TREM2对AD诊断性能。TREM2的曲线下面积为0.893(95%CI:0.808~0.977,P<0.01)。这个结果提示TREM2可能是一个敏感的生物标志物,可以区分AD患者和非AD患者(见图3)。
A:轻度AD患者及正常对照组血清中TREM2的表达水平;B:中度AD患者及正常对照组血清中TREM2的表达水平;C:重度AD患者及正常对照组血清中TREM2的表达水平;D:所有AD受试者TREM2的表达水平及正常对照组血清中TREM2的表达水平
图1 AD及对照组血清中TREM2的表达水平
A:TREM2水平与MMSE评分的相关性;B:TREM2水平与MoCA评分的相关性;C:TREM2水平与IL-6的相关性;D:TREM2水平与CRP的相关性
图2 AD患者血清中TREM2水平与MoCA、MMSE、IL-6和CRP的相关性
基于TREM2水平的用于区分AD患者(n=60)和非AD者(n=20)的ROC曲线。曲线下面积(AuC)为0.893(95%CI:0.808~0.977)
图3 血清TREM2对AD的诊断价值
3 讨 论
目前,AD的诊断过分依赖量表评分,具有非典型临床症状的病例可能很复杂,诊断具有挑战性。因此,迫切需要高度特异性和灵敏性的生物标志物来提高AD的诊断和治疗水平。
本研究显示AD患者的血清中TREM2的表达显著高于认知功能正常的老年人,TREM2的变化与患者的MMSE和MoCA评分呈负相关,与CDR评分呈正相关。说明TREM2的表达水平与认知功能损害程度呈正相关。提示将来可能通过检测TREM2的表达来预测患者的认知功能,TREM2可能有望成为AD的诊断或预测标志物之一。与本研究类似,先前已有研究表明,TREM2水平升高与痴呆的危险因素-血糖和血脂水平升高有关[12]。最近有一项研究检测了非肥胖性糖尿病患者的认知功能,发现TREM2与非肥胖性糖尿病患者的认知功能相关[13]。
此外,本研究还发现AD患者血清IL-6和CRP水平升高,且AD患者外周血TREM2水平与IL6及CRP均呈现显著正相关关系。由于IL-6和CRP是炎症早期的非特异性指标,因而本研究也进一步表明AD可能与神经炎症有关,这与先前的研究相一致[14]。
总体而言,这项研究显示TREM2是诊断AD的有前途的生物标志物。然而,样本量有限,更大规模的研究可能会提供更令人信服的结果。未来的研究将有助于阐明TREM2在神经变性疾病中的调节作用及其分子机制,验证其作为生物标志物的作用,并为新药开发及AD的临床管理提供更好的依据。