血清p-tau181与帕金森病的相关性

田章林 龙 波 董语涵 魏有东

1）重庆医科大学附属第一医院，重庆 400016 2）重庆神经生物学重点实验室，重庆 400016

帕金森病（Parkinson’s disease，PD）是一种常见的神经退行性疾病，主要临床表现为静态震颤、肌强直、运动迟缓等运动症状，以及嗅觉障碍、睡眠障碍、心血管功能障碍、难治性便秘等非运动症状［1-4］。PD是仅次于阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）的第二大神经退行性疾病，其发病率呈逐年上升趋势。据估计，到2030 年中国PD 患者数量将达到494 万，给家庭和社会带来沉重的负担［5］。PD 的主要病理特征是黑质多巴胺能神经元选择性死亡以及路易体（Lewy bodies，LBs）的形成，LBs 主要由α-突触核蛋白、泛素、神经丝蛋白等组成。多种病理机制共同导致帕金森病的发生发展已成为广泛共识，近期研究也表明氧化应激、线粒体功能障碍、内质网应激引起的蛋白质折叠异常、神经炎症、微生物-肠-脑轴及相关基因改变与PD的发生发展密切相关［6-8］。

tau 蛋白是由位于17 号染色体上的微管相关蛋白tau（microtubule-associated protein tau，MAPT）基因编码的一种稳定的细胞骨架蛋白微管。tau 蛋白在稳定微管、与膜结合、调节轴突转运等方面发挥作用。然而，异常磷酸化的tau 蛋白失去了诱导微管组装和维持微管稳定的能力，p-tau 与微管蛋白竞争结合正常tau 蛋白和其他大分子微管相关蛋白，导致微管解聚，神经元体和神经末梢之间的物质转运受损，最终引起一系列神经病理改变。在尸检研究中，在路易体中观察到tau 蛋白和α-syn 的共同积累［9］。在许多PD 模型中，α-syn 已被证明可引起局灶性tau 病理并促进tau 磷酸化；此外，PD 患者纹状体中p-tau 聚集增加［9-10］。Ren 等［11］发现，与健康对照组相比，新发PD 患者血浆中α-syn 和磷酸化tau-181（phosphorylated-tau at threonine-181，p-tau181）水平较高，且较高的血浆p-tau181浓度与较差的H-Y分期有关。在最近ADNI 和BioFINDER 队列的一项纵向研究中，血浆p-tau181浓度预测了MCI向痴呆的临床进展［12］。

目前大多研究聚焦在脑脊液相关生物标志物上，少有研究血液中生物标志物对帕金森病的价值。相较于脑脊液的获取，血液标本的获取更便利，对患者伤害更小。有研究显示血清p-tau181 与脑脊液ptau181 具有密切相关性，且变化趋势相似。本研究旨在评估PD 患者与HC 患者血清中p-tau181 的水平，并探索其与疾病严重程度、认知损害、功能预后的关系。

1 对象与方法

1.1 研究对象纳入2021-07—2022-02 在重庆医科大学第一附属医院神经内科住院或门诊就诊的PD 患者40 例（PD 组）及同期健康对照者35 例（HC组）为研究对象。

帕金森病纳入标准：根据欧洲神经病学协会联盟（European Federation of Neurological Societies,EFNS）和运动障碍协会欧洲分会（Movement Disorder Society-European Section, MDS-ES）推荐诊断原发性帕金森病。帕金森病组和健康对照组排除标准：（1）帕金森综合征或继发性帕金森病；（2）有严重全身性疾病（如肿瘤、慢性心力衰竭、慢性阻塞性肺疾病、肝炎、肾炎)或传染病的患者；（3）有卒中、颅脑手术或外伤、阿尔茨海默病、运动神经元疾病或其他中枢神经系统疾病史；（4）局部或全身性感染性疾病患者（如肺部感染、尿路感染、脓毒症、颅内感染等）；（5）近半年有手术、外伤等应激性因素，近3 个月有服用非甾体类抗炎药物，近2 个月有酗酒，近1 个月服用中枢神经系统抑制药物、神经活性物质；（6）有内分泌系统相关疾病（如甲状腺功能亢进和减退、糖尿病等）；（7）有精神分裂、癫痫、抑郁等神经精神疾病。

1.2 量表评估及标本采集入院或就诊时采用帕金森病统一评分量表（unified Parkinson’s disease rating scale，UPDRS）和Hoehn-Yahr（H-Y）分期量表，以评估PD 患者的疾病严重程度。根据H-Y 分期将PD 患者分为早期（H-Y 分期＜2.5）和中晚期（H-Y 分期≥2.5）。认知状态由蒙特利尔认知评估（Montreal cognitive assessment，MoCA）量表测量，排除受教育因素后将受试者分为认知受损帕金森病患者（PD patients with impaired cognition，PD-IC）组（MoCA＜26分）和认知正常帕金森病患者（PD patients with normal cognition，PD-NC）组（MoCA≥26 分）。采集血样6 个月后，再次随访评估帕金森患者的UPDRS 评分和H-Y 分级，将UPDRS 总分或H-Y 分级结果升高的分为预后不佳组，UPDRS 总分和H-Y 分级结果减低或不变的分为预后良好组。所有帕金森病量表由两名观察员评估并记录，通过讨论解决差异。

记录所有受试者的性别、年龄、病程时间、详细病史等一般资料。入院后第2 天07：00 或门诊就诊时抽取患者肘正中静脉血，高速离心后于—80 ℃下储存。使用p-tau181 的商业酶联免疫吸附试验（ELISA）试剂盒测定血清p-tau181水平。

1.3 统计学方法采用SPSS 26.0 软件（IBM，USA）和GraphPad Prism 8.0 软件（GraphPad Prism software，Inc，USA）进行数据分析处理及绘制图片。正态分布的计量资料以均数±标准差（x±s）表示，行独立样本t检验；非正态分布的计量资料以中位数（四分位数间距）表示，用秩和检验进行组间比较；计数资料以构成比（%）表示，对有序分类变量使用秩和检验进行组间比较，对无序分类变量使用卡方检验（χ2检验）进行组间比较。相关性分析采用Pearson 相关分析，相关系数（r值）在0.5～1.0 表示相关良好。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 受试者基线资料比较2 组受试者年龄（P=0.13）、性别（P=0.17）差异无统计学意义。与HC 相比，PD 患者血清p-tau181水平升高，但差异无统计学意义［1.01（0.28～2.63）ng/L比0.53（0.04～3.72）ng/L，P=0.55）］。见表1。

表1 PD组与健康对照组临床特资料比较Table 1 Comparison of clinical data between PD group and healthy control group

2.2 血清p-tau181与疾病严重程度相关性入院或门诊就诊时评估患者UPDRS、H-Y分期，根据患者HY 分期将PD 组受试者分为早期PD（PD patients in the early stage，PDE）组（H-Y 分期＜2.5）和中晚期PD（PD patients in the advanced stage，PDA）组（H-Y 分期≥2.5），结果显示2组患者的年龄（P=0.42）和性别（P=0.90）差异无统计学意义，p-tau181 水平差异无统计学意义［1.06（0.14～2.16）ng/L 比0.83（0.31～3.47）ng/L，P=0.80，表2、图1］。此外，p-tau181 与疾病持续时间（r=-0.14，P=0.37，图2）和UPDRS 评分（r=0.02，P=0.89，图3）无关。

图1 血清p-tau181水平箱形图Figure 1 A Box plot of serum p-tau181 levels

图2 血清p-tau181与病程的相关性Figure 2 Correlation between serum p-tau181 and disease duration

图3 血清p-tau181与UPDRS评分的相关性Figure 3 Correlation between serum p-tau181 and UPDRS

表2 早期PD患者与中晚期PD患者的临床特征Table 2 Clinical characteristics of early and advanced stage PD patients

2.3 血清p-tau181与认知损害的相关性入院或门诊就诊时使用MoCA 量表评估患者认知功能，根据MoCA 评分将患者分为PD-NC 组（MoCA 评分≥26 分）和PD-IC 组（MoCA 评分＜26 分），PD-IC、PD-NC 和HC 间血清p-tau181 水平比较差异无统计学意义（P=0.63，图1）。Spearman 相关分析显示血清p-tau181浓度与MoCA评分无相关性（r=0.16，P=0.32，图4）。

图4 血清p-tau181与认知损害的相关性Figure 4 Correlation between serum p-tau181 and MoCA

2.4 血清p-tau181与功能预后的相关性采集血样6 个月后，再次随访评估帕金森病患者的UPDRS 评分和H-Y 分期，共随访39 例患者（其中1 例因意外死亡，退出随访组），其中预后良好组25例，预后不佳组14 例，预后良好组与预后不佳组的年龄（P=0.81）、性别（P=0.76）、病程（P=0.55）差异均无统计学意义。预后良好组与预后不佳组血清p-tau181 水平表达差异无统计学意义（P=0.74，表3）。

表3 预后良好组和预后不佳组的临床特征Table 3 Clinical characteristics of the good and poor prognosis groups

3 讨论

帕金森病的主要病理特征是多巴胺能神经元坏死和路易体形成，神经炎症在帕金森病中起重要作用，也是多巴胺能神经元退化的主要导火索。α-syn作为路易体的主要组成成分，在帕金森病神经炎症中起重要作用，其引发神经炎症的重要途径是活化小胶质细胞，活化的小胶质细胞可产生IL-1β，激活神经元p38 MAPK，引起tau 蛋白的过度磷酸化，P38 MAPK 在体内可磷酸化tau 蛋白Thr181 位点。Ren等［11］研究发现PD患者血清p-tau181表达增加。因此p-tau181 可能在帕金森病发病通过特定通路发挥一定作用，最终导致多巴胺能神经元死亡。

本研究显示，与HC 相比，PD 患者的血清ptau181 浓度升高，但差异无统计学意义。由于帕金森病是一种进展性疾病，随着疾病的进展血清ptau181 浓度可能由于某种机制而发生不同的变化，因此本研究进一步分析了早期和中晚期组血清ptau181 的浓度，结果显示早期和中晚期PD 患者之间差异无统计学意义。Spearman 相关分析也显示，ptau181 水平与病程、UPDRS 评分、疾病严重程度无相关性。Lin等［13］发现PD 组与HC组相比血清p-tau181浓度显著增加，与本研究结果不一致。可能原因：首先，目前大量研究表明，氧化应激及神经炎症在PD发生发展中起重要作用，氧化应激促进tau 蛋白磷酸化［14-15］，但也有研究表明，氧化应激在一定条件下可抑制tau 蛋白的磷酸化［16-17］，因此血清p-tau181 在整个帕金森病病程中变化特点不明确，需更深入地研究PD 中p-tau181 的多方面和长期变化趋势。其次，相互矛盾的结果可能归因于两个队列的患者数量较势。其次，相互矛盾的结果可能归因于两个队列的患者数量较少。最后，有研究使用基于免疫磁减量（immunomagnetic reduction，IMR）的方法检测血浆p-tau181 水平，本研究应用ELISA 检测，应考虑不同测定方法对结果的影响。

本研究还表明，血清p-tau181 水平在认知正常PD患者、认知损害PD患者及HC之间差异无统计学意义，且与MoCA 评分无关。既往部分研究显示p-tau181 与认知之间的潜在联系［18-19］，表明p-tau181水平越高，认知状态越差，但也有研究表明血清p-tau181 与认知功能下降无明显关系［20-21］。血清p-tau181 与帕金森病患者认知功能障碍的关系需更多试验进一步证实。

本研究局限性：第一，样本量相对较小，需对更多PD 患者进行进一步研究，发现循环p-tau181 水平与PD之间的统计学相关性。第二，这是一项横断面研究，未动态检测患者血清p-tau181 浓度，未来需进行更多纵向研究进一步明确。第三，用药史及实验室检查（如全血计数、血糖、凝血、肝脏和肾功能等）不完整，因此未考虑其对p-tau181水平的潜在影响。本研究未能证实p-tau181 在帕金森病患者血液中的分布特征，以及其与帕金森病认知损害、功能预后的关系。

本研究发现，与HC相比，PD患者血清p-tau181无显著差异。此外，血清p-tau181与患者疾病严重程度、认知损害、功能预后无显著相关性。未来需更多多中心、大样本试验进一步探究p-tau181与帕金森病的相关性及其在帕金森病发生发展中的具体作用机制。