Nature子刊重磅研究:告别腰穿!血液检测神经丝光链辅助诊断神经退行性疾病

2021-06-09 Oranhgy MedSci原创

血液检测神经丝光链水平可以准确地表明有认知问题的人存在潜在的神经变性,如唐氏综合症痴呆症、运动神经元病(ALS)和额颞叶痴呆症。

神经退行性疾病可导致神经细胞持续退化或死亡的衰弱,以及思维、注意力和记忆方面的一系列问题。

目前,英国约有85万名痴呆症患者,预计到2040年将增加到160万。早期识别神经退行性疾病,并尽早采取预防措施。多年来,医学界一直在努力开发可靠和可获得的生物标志物,以识别或排除大脑中负责神经变性的过程是否正在发生。

目前用于识别神经退行性疾病的生物标志物是腰穿脑脊液(CSF)中提取的。使用血液中的生物标志物已经取得了进展。

许多神经退行性疾病的一个核心和不可逆转的特征是神经纤维受损,导致血液中一种叫神经丝光链(NfL)的蛋白质的释放。使用超灵敏测试,NfL可以在血液中检测到低水平,并在一些疾病中增加,而不像磷酸化的tau是阿尔茨海默氏病的特异性。这意味着NfL可用于许多神经退行性疾病的诊断过程,在这项研究中最明显的是唐氏综合症痴呆、肌萎缩侧索硬化症(ALS)和额颞叶痴呆。

近日,由伦敦大学国王学院(KCL)与隆德大学(Lund)合作团队的一项针对3000多人的新研究首次表明, NfL水平可以准确地表明有认知问题的人存在潜在的神经变性,如唐氏综合症痴呆症、运动神经元病(ALS)和额颞叶痴呆症。该研究已发表在《自然通讯》上。

该研究检查了3138份样本,包括没有认知障碍的人、患有神经退行性疾病的人、唐氏综合症患者和抑郁症患者。该研究显示,与没有认知问题的人相比,所有神经退行性疾病患者血液中的NfL浓度都较高,其中唐氏综合症痴呆、运动神经元病和额颞叶痴呆患者的浓度最高。

KCL与Lund不同诊断组的血浆神经丝光(NfL).AD阿尔茨海默病(n = 102),ALS肌萎缩侧索硬化症(n = 50),CU Aβ-无Aβ病理的认知无障碍(n = 130),CU Aβ+有Aβ病理的认知无障碍(n = 28),CBS/PSP皮质基底综合征和进行性核上麻痹(n = 19),抑郁症(n = 37),DS唐氏综合症(n = 29)。DSAD唐氏综合征阿尔茨海默病(n = 12),EOAD早发阿尔茨海默病(n = 59),FTD额颞叶痴呆(n = 54),MCI Aβ-无Aβ病理的轻度认知障碍(n = 55),MCI Aβ+有Aβ病理的轻度认知障碍(n = 31),PD帕金森病(n = 140),PDD/DLB帕金森病痴呆和路易体痴呆(n = 59)。Lund Cohort-AD 阿尔茨海默病(n = 134),CU Aβ-无Aβ病理的认知无障碍(n = 273),CU Aβ+有Aβ病理的认知无障碍(n = 103)。CBS/PSP 皮质基底层综合征和进行性核上麻痹(n = 24),EOAD早发阿尔茨海默病(n = 23),FTD额颞叶痴呆(n = 150),MCI Aβ-无Aβ病理的轻度认知障碍(n = 115)。MCI Aβ+有Aβ病理的轻度认知障碍(n = 165),MSA多系统萎缩(n = 29),PD帕金森病(n = 171),PDD/DLB帕金森病痴呆和路易体痴呆(n = 46),SCD Aβ-无Aβ病理的主观认知衰退(n = 134),SCD Aβ+有Aβ病理的主观认知衰退(n = 75),VaD血管痴呆(n = 22)。

该研究还显示,尽管基于血液的NfL不能区分所有的疾病,但它可以提供对某些疾病中不同群体的洞察力。例如,在帕金森病患者中,高浓度的NfL表示非典型帕金森病症,而在唐氏综合症患者中,NfL水平可区分有无痴呆症。

除此之外,该研究评估了与年龄相关的阈值或NfL浓度的截止点,这些阈值或截止点可以代表一个人接受诊断的时间点。

在伦敦国王学院的样本中,这些与年龄相关的截止点在突出65岁以上人群的神经变性方面有90%的准确性,在检测运动神经元疾病和唐氏综合症痴呆方面有100%的准确性,在隆德的样本中也有非常相似的结果。重要的是,NfL能够将抑郁症患者与神经退行性疾病患者区分开来,后者在疾病发展的初期通常表现为原发性精神障碍,如额颞叶痴呆。

血浆神经丝光 (NfL) 在识别神经退行性疾病方面的性能,对照组(CU 和 SCD)> 65 岁(A),对照组(CU 和 SCD)< 65 岁(B)和抑郁症(C)

这项研究表明,在有阿尔茨海默病遗传倾向的唐氏综合症成年人中,神经丝光链的水平特别高。

此外,那些在阿尔茨海默病发病后被诊断为痴呆症的人,其水平高于那些没有的人,这就意味着,这种新的标记物有可能被用来改善唐氏综合症患者的阿尔茨海默病诊断,以及作为生物标记物来显示治疗是否有效。且所需要的只是一个简单的血液测试,而这一测试更适合于唐氏综合症患者。

对于像阿尔茨海默氏症、帕金森氏症或运动神经元疾病这样的神经退行性疾病,如果能通过血液检测进行早期诊断,并帮助监测疾病的进展和对治疗的反应,将非常有帮助。从整个研究结果来看,NfL是一个很有前途的生物标志物,可以加快神经退行性疾病的诊断,缩短临床试验

该研究的联合高级作者,来自伦敦国王学院和南伦敦和莫兹利国家医疗服务体系基金会信托的NIHR莫兹利生物医学研究中心的Abdul Hye博士说:"我们首次在一些疾病中显示,一个生物标志物可以非常准确地表明潜在神经变性的存在。虽然它对任何一种疾病都没有特异性,但它可以帮助记忆诊所等服务,作为一种快速筛查工具,确定记忆、思维或精神问题是否是神经变性的结果。

同时Hye博士也指出,基于血液的NfL为痴呆症的侵入性和昂贵的测试提供了一个可扩展和广泛使用的替代方案。在一些欧洲国家,如瑞典或荷兰,它已经被用作常规评估,而我们与年龄相关的分界线可以为临床医生提供一个基准和快速的测试,以指示那些在思维和记忆方面表现出问题的人的神经变性。

联合资深作者、隆德大学的Oskar Hansson教授说:"血液测试在改善专门的记忆诊所和初级保健中的痴呆症诊断方面有很大潜力。血浆NfL在许多临床情况下都非常有用,可以为医生提供大量信息,正如这项大型研究所显示的那样'。

主要作者伦敦大学国王学院的Nicholas Ashton博士总结说:"我们正在进入一个令人兴奋的时期,像血浆NfL这样的血液测试,结合其他新兴的血液生物标志物,如磷酸化tau(p-tau),正开始让我们对大脑疾病有一个有意义的和非侵入性的洞察力。

原始出处:

A multicentre validation study of the diagnostic value of plasma neurofilament light. DOI: 10.1038/s41467-021-23620-z



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