重要性能夠在臨床前階段診斷阿爾茨海默病（AD）的血液生物標(biāo)志物可以在疾病可能發(fā)生可逆的情況下進(jìn)行試驗(yàn)登記。7月15日馬里蘭州巴爾的摩國(guó)立衛(wèi)生研究院國(guó)家老齡研究所臨床研究實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)在JAMA Neurology查看期刊詳情上發(fā)表了“Association of Extracellular Vesicle Biomarkers With Alzheimer Disease in the Baltimore Longitudinal Study of Aging”，據(jù)報(bào)道，AD患者的血漿神經(jīng)元富集的細(xì)胞外囊泡（nEV）表現(xiàn)出磷酸化（p）tau，Aβ42和磷酸化胰島素受體底物1（IRS-1）水平升高。

目的：驗(yàn)證nEV生物標(biāo)志物作為AD預(yù)測(cè)因子。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：該病例對(duì)照研究包括來(lái)自巴爾的摩老年人縱向研究（BLSA）隊(duì)列的認(rèn)知正常參與者的縱向血漿樣本，他們?cè)?015年1月開(kāi)發(fā)AD，以及在認(rèn)知上正常的年齡和性別匹配對(duì)照類(lèi)似的后續(xù)行動(dòng)。對(duì)來(lái)自約翰霍普金斯阿爾茨海默病研究中心（JHADRC）的臨床AD和對(duì)照的參與者進(jìn)行1年以上的盲法分析重復(fù)樣本。數(shù)據(jù)來(lái)自2016年9月至2018年1月。分析于2019年3月進(jìn)行。

結(jié)果：富含神經(jīng)元的細(xì)胞外囊泡免疫沉淀;通過(guò)免疫測(cè)定法定量tau，Aβ42和IRS-1生物標(biāo)志物;通過(guò)納米顆粒跟蹤分析確定nEV濃度和直徑。比較了未來(lái)AD患者和對(duì)照參與者之間nEV生物標(biāo)志物的水平和縱向軌跡。

結(jié)論：文章驗(yàn)證了nEV生物標(biāo)志物候選物并進(jìn)一步證明其臨床前縱向軌跡可以預(yù)測(cè)AD診斷。這些發(fā)現(xiàn)促使nEV生物標(biāo)志物進(jìn)一步發(fā)展為AD的臨床血液測(cè)試。

Figure 1：年齡特異性回顧性縱向神經(jīng)元豐富的細(xì)胞外囊泡（nEV）生物標(biāo)志物參與者與未來(lái)阿爾茨海默?。ˋD）和對(duì)照參與者的變化。

Figure 2：未來(lái)阿爾茨海默?。ˋD）和對(duì)照參與者的參與者的人體內(nèi)平均神經(jīng)元富集細(xì)胞外囊泡（nEV）生物標(biāo)志物水平。

Figure 3：阿爾茨海默病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。 基于訓(xùn)練數(shù)據(jù)（A）的10個(gè)模型的ROC曲線(xiàn)。在模型1中，人口統(tǒng)計(jì)學(xué)包括年齡，性別和血漿/血清樣本類(lèi)型。在模型10中，最佳蛋白質(zhì)組包括TSG101，總tau，pY-IRS-1，pSer312-IRS-1，p-tau181和Aβ42的量度。 基于訓(xùn)練數(shù)據(jù)（B），具有95％CI的模型之間的曲線(xiàn)下面積（AUC）差異圖。

Figure 4：測(cè)試數(shù)據(jù)阿爾茨海默病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型的比較。 基于測(cè)試數(shù)據(jù)（A）的10個(gè)模型的ROC曲線(xiàn)。在模型1中，人口統(tǒng)計(jì)學(xué)包括年齡，性別和血漿/血清樣本類(lèi)型。在模型10中，最佳蛋白質(zhì)組包括TSG101，總tau，pY-IRS-1，pSer312-IRS-1，p-tau181和Aβ42的量度。基于測(cè)試數(shù)據(jù)（B），具有95％CI的模型之間的AUC差異的圖。

Figure 5：預(yù)測(cè)模型的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分。 來(lái)自訓(xùn)練數(shù)據(jù)（A）和測(cè)試數(shù)據(jù)（B）的預(yù)測(cè)模型的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分箱圖。 y軸描繪了使用基于每個(gè)模型的未來(lái)AD和對(duì)照參與者的所有臨床前數(shù)據(jù)的估計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分估計(jì)。

在這項(xiàng)主要基于來(lái)自良好特征的縱向隊(duì)列的病例對(duì)照樣本的大型驗(yàn)證研究中，證明了分離nEV的方法的可重復(fù)性，盲目地復(fù)制了針對(duì)AD的許多候選nEV生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)，以及未發(fā)現(xiàn)的nEV縱向軌跡生物標(biāo)志物，參與者與未來(lái)的AD和對(duì)照之間存在差異，并且取決于年齡和性別。進(jìn)一步證明，通過(guò)利用重復(fù)測(cè)量作為長(zhǎng)期平均值和變化率并將它們最佳地組合在預(yù)測(cè)模型中，nEV生物標(biāo)志物以高特異性預(yù)測(cè)AD。最終模型的判別能力優(yōu)于經(jīng)典和最近提出的血液生物標(biāo)志物與CSF生物標(biāo)志物相媲美.重要的是，為了預(yù)測(cè)AD臨床，nEV生物標(biāo)志物優(yōu)于其他血液和CSF生物標(biāo)志物甚至淀粉樣蛋白成像.此外，同一組nEV生物標(biāo)志物在對(duì)參與者進(jìn)行分類(lèi)時(shí)是準(zhǔn)確的。來(lái)自JHADRC的外部隊(duì)列中的臨床AD和對(duì)照。對(duì)于因未能復(fù)制指數(shù)研究結(jié)果而受困擾的領(lǐng)域，這些結(jié)果再次證實(shí)了EV生物標(biāo)志物的有效性，并為其作為AD臨床血液檢測(cè)的進(jìn)一步發(fā)展開(kāi)辟了道路。

文章對(duì)tau生物標(biāo)志物的研究結(jié)果證實(shí)了使用nEVs14的第一項(xiàng)研究中所見(jiàn)的模式：未來(lái)AD的參與者比對(duì)照組具有更高的p-tau231和p-tau181，但不是總tau。所有3個(gè)tau生物標(biāo)記物的重復(fù)測(cè)量的功能提供了對(duì)AD的強(qiáng)烈預(yù)測(cè)并且有助于最終模型。

這項(xiàng)研究的一個(gè)意想不到的結(jié)果是未來(lái)AD患者和對(duì)照參與者之間Aβ42水平?jīng)]有顯著差異，盡管我們使用比我們之前的研究更靈敏的免疫分析來(lái)量化它。此外，Aβ42對(duì)最終研究沒(méi)有貢獻(xiàn)。多年來(lái)，血漿Aβ協(xié)助診斷分類(lèi)的能力仍然存在問(wèn)題，盡管這可能隨著最近的創(chuàng)新而改變.未來(lái)的生物標(biāo)志物研究應(yīng)該測(cè)量EV結(jié)合和未結(jié)合的Aβ，組分研究使用新的EV分析平臺(tái)來(lái)解開(kāi)它們?cè)贏D預(yù)測(cè)中的差異貢獻(xiàn)。

腦胰島素抵抗對(duì)AD發(fā)病機(jī)制很重要，可能與淀粉樣蛋白和tau病理有關(guān).Tau蛋白過(guò)度磷酸化可誘導(dǎo)腦胰島素抵抗。本研究再次證實(shí)了IRS-1磷酸型作為AD預(yù)測(cè)生物標(biāo)志物的重要性：pSer312-IRS-1和pY-IRS-1是最強(qiáng)的個(gè)體預(yù)測(cè)因子，并為最終模型做出貢獻(xiàn)。此外，pSer312-IRS-1和pY-IRS-1與認(rèn)知的負(fù)相關(guān)性代表了這些標(biāo)志物在AD患者和生前認(rèn)知參與者的尸檢大腦中報(bào)告的相關(guān)性的令人印象深刻的體內(nèi)復(fù)制。

這項(xiàng)研究的優(yōu)勢(shì)包括其大樣本量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)任何先前的nEV生物標(biāo)志物研究，以及重復(fù)的臨床前樣本的可用性，這使能夠發(fā)現(xiàn)以前未觀(guān)察到的EV生物標(biāo)記物的年齡和性別相關(guān)的縱向軌跡，確定他們?cè)陬A(yù)測(cè)AD中的表現(xiàn)，并區(qū)分橫斷面和縱向與認(rèn)知的關(guān)聯(lián)。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是所有實(shí)驗(yàn)程序都是盲目進(jìn)行的。

限制包括隊(duì)列代表性，BLSA測(cè)試數(shù)據(jù)中閾值估計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分的敏感性降低55.6％，而訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的敏感性降低81.8％，這表明最佳閾值可能在隊(duì)列之間變化，并且事實(shí)通過(guò)NINCDS-ADRDA標(biāo)準(zhǔn)對(duì)未來(lái)的臨床AD診斷進(jìn)行了比較，評(píng)估了EV生物標(biāo)志物的預(yù)測(cè)性能，該標(biāo)準(zhǔn)允許一定程度的診斷錯(cuò)誤分類(lèi).相比之下，nEV生物標(biāo)志物的早期病例對(duì)照研究，基于高病例基于CSF生物標(biāo)志物的概率AD.BLSA臨床前隊(duì)列中的特異性高于敏感性表明目前檢查的nEV生物標(biāo)志物的臨床使用情況可能在于在臨床前AD，而不是篩選它。具有高度特異性的生物標(biāo)志物可以通過(guò)最大限度地減少?zèng)]有臨床前AD病理學(xué)的參與者的入學(xué)率來(lái)幫助老年人放心關(guān)注他們患AD的風(fēng)險(xiǎn)并提高二級(jí)預(yù)防臨床試驗(yàn)中的錯(cuò)誤分類(lèi)準(zhǔn)確性;具有高靈敏度的生物標(biāo)志物可以用作篩選試驗(yàn)，并且可以通過(guò)富集AD病理學(xué)的存在來(lái)改善臨床試驗(yàn)中的錯(cuò)誤分類(lèi)。用于AD的候選nEV生物標(biāo)志物的不斷擴(kuò)大的列表包括突觸病理學(xué)標(biāo)記，補(bǔ)體，和RNA種類(lèi).未來(lái)的研究應(yīng)該鑒定具有高靈敏度特異性高的EV標(biāo)記組。