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日本發現評估認知功能下降的有效血液生物標誌物

2019年01月30日 生物醫藥
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日本築波大學與MCBI公司組成的研發小組發現,促進腦内釋放與阿茲海默症等癡呆症發病有關的β-澱粉樣蛋白(Aβ)的3種蛋白質,可以作爲評估早期認知功能下降的有效生物標誌物。

目前的研究已經應答,腦内沉積物的Aβ與阿茲海默症的發病有關。本次研究把與Aβ清除率下降有關的3種蛋白質用作血液生物標誌物,進行了臨牀調查。結果發現這些蛋白質在血液中的含量變化與輕度認知疾患(MCI)出現的認知功能下降以及大腦生理變化影像相一致(圖1)。

日本發現評估認知功能下降的有效血液生物標誌物

圖1:阿茲海默症的病狀

2015年全球的癡呆症患者合計爲4680萬人,如不採取任何措施,隨着老齡化社會的隊形變換,這個數位每20年將翻一番,預計2030年將達到7470萬人,2050年將達到1億3150萬人。癡呆症患者有60~80%爲老年癡呆症(阿茲海默症)。在美國,截至2017年有1600萬家人和護理人員爲護理癡呆症患者合計花費了180億小時,推算費用達到2320億美元。

阿茲海默症佔癡呆症的60~80%,是一種進展緩慢的認知失功能。目前人們已經知道Aβ在腦内的沉積物與阿茲海默症的發病有關,不過即使在常態下,腦内也會產生Aβ,並從腦内排放到血液中。罹患阿茲海默症被認爲可能是因爲Aβ清除率下降所致。載脂蛋白(ApoA-I)、轉甲狀腺素蛋白(TTR)、補體蛋白(C3)這3種蛋白質參與Aβ的清除,這些蛋白質的含量減量會造成Aβ清除率的下降(圖2)。

日本發現評估認知功能下降的有效血液生物標誌物

圖2:促進清除Aβ的3種蛋白質

作爲MCI的生物標誌物,本次研究調查了參與Aβ清除的蛋白質ApoA-I、TTR和C3的臨牀實用性。以273名受試者爲物件,測量了其血清中的ApoA-I、TTR、C3及膽固醇含量,針對其中被診斷爲MCI和阿茲海默症的63名受試者,還檢查了MRI和SPECT腦部影像。

結果顯示,ApoA-I、TTR及C3的佔比在認知功能正常者與MCI之間有顯著差異,結合這3種蛋白質的含量進行的癡呆症判斷,其準確度約達到90%(圖3),透過MRI檢查發現,海馬體的萎縮與ApoA-I及膽固醇 (HDL)的含量降低一致。透過SPECT檢查發現,大腦血流量的減量與C3、ApoA-I、HDL及總膽固醇含量有關(圖4)。另外,研發小組還解剖了阿茲海默症患者的大腦,應答了C3蛋白質的顯著變化。

由此應答,上述3種蛋白質可以作爲評估認知功能下降的有效生物標誌物。

以本次研究採用的3種蛋白質爲物件的MCI篩檢已經由MCBI公司商用化,此次研究應答,這3種蛋白質與早期MCI的認知功能下降以及隨之出現的大腦血流量減量和腦萎縮相關,可作爲預防癡呆症的血液檢查指標。

文 JST客觀日本編輯部

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