最新研究顯示,在阿爾茨海默病患者腦掃描出現(xiàn) tau 蛋白纏結(jié)的數(shù)年前,匹茲堡大學醫(yī)學院(University of Pittsburgh School of Medicine,Pitt Med)研發(fā)的生物標志物檢測技術(shù)即可檢測出微量具有聚集傾向的 tau 蛋白及其錯誤折疊病理性變體,這些異常蛋白廣泛分布于大腦、腦脊液并可能存在于血液中。該突破性成果于近日發(fā)表在2025年2月10日《自然-醫(yī)學》(Nature Medicine)雜志上(最新影響因子:58.7)。
最新研究表明,腦脊液生物標志物檢測結(jié)果與認知能力下降程度顯著相關(guān),且獨立于 β-淀粉樣蛋白沉積等其他因素,這為阿爾茨海默病的早期診斷和干預(yù)開辟新途徑。
鑒于 β-淀粉樣蛋白病理改變通常早于 tau 蛋白異常出現(xiàn)在阿爾茨海默病進程中,既往生物標志物研究多聚焦于 β-淀粉樣蛋白變化的早期識別。然而,tau 蛋白聚集成病理學家所稱的"神經(jīng)原纖維纏結(jié)"(neurofibrillary tangles)這一有序結(jié)構(gòu),才是阿爾茨海默病更具特征性的病理事件,因其與患者認知功能改變的相關(guān)性更為顯著。
"我們的檢測技術(shù)可在 tau 蛋白纏結(jié)形成的極早期階段(比腦部影像學檢測到 tau 蛋白聚集提前長達十年)實現(xiàn)識別。"該研究通訊作者、匹茲堡大學精神病學助理教授 Thomas Karikari 博士指出。
"早期檢測是提高阿爾茨海默病治療效果的關(guān)鍵,臨床試驗表明,相較于存在顯著 tau 蛋白腦內(nèi)沉積的患者,尚未形成可量化不溶性 tau 蛋白纏結(jié)的個體更可能從新型治療中獲益。"
鑒于許多大腦存在 β-淀粉樣蛋白斑塊的老年群體終生不會出現(xiàn)阿爾茨海默病認知癥狀,阿爾茨海默病協(xié)會制定的現(xiàn)行診斷框架明確規(guī)定該病診斷需滿足三大神經(jīng)病理學支柱,tau 蛋白病理、β-淀粉樣蛋白病理與神經(jīng)退行性病變共存。
為實現(xiàn)阿爾茨海默病的早期可及性生物標志物檢測,Karikari 團隊前期研究[2]證實,一種腦特異性 tau 蛋白(BD-tau)可通過血液檢測,并可靠指示阿爾茨海默病特異性神經(jīng)退行性改變。更早數(shù)年前,其研究已揭示血液中特定磷酸化 tau 蛋白亞型(p-tau181、p-tau217及p-tau212)可預(yù)測腦內(nèi) β-淀粉樣蛋白沉積,無需依賴昂貴且耗時的腦部影像學檢查。
然而這些檢測手段主要針對淀粉樣蛋白病理,tau 蛋白的早期檢測難題仍懸而未決。盡管 tau 蛋白正電子發(fā)射斷層掃描(tau-PET)仍是腦內(nèi) tau 蛋白負荷的可靠精準檢測手段,但其臨床應(yīng)用受限于設(shè)備可及性、分辨率低、成本高昂及靈敏度不足等問題。目前 tau-PET 掃描僅能在大腦存在大量神經(jīng)原纖維纏結(jié)時捕獲信號,而此時腦部病理改變已顯著且不可逆。
最新研究中,Karikari 團隊運用生物化學與分子生物學技術(shù),首次鎖定 tau 蛋白參與神經(jīng)原纖維纏結(jié)形成的核心功能域(111個氨基酸序列,命名為tau258-368)。通過檢測該功能域內(nèi)關(guān)鍵位點,可識別具有聚集傾向的 tau 蛋白,為啟動早期診斷與干預(yù)提供依據(jù)。其中新發(fā)現(xiàn)的兩個磷酸化位點(p-tau-262與p-tau-356)可精準反映早期 tau 蛋白聚集狀態(tài),及時干預(yù)或可實現(xiàn)病理逆轉(zhuǎn)。
" β-淀粉樣蛋白如同引火物,tau 蛋白則是點燃的火柴。大量存在腦淀粉樣斑塊的個體終生不會發(fā)展為失智癥,但一旦腦部掃描顯示 tau 蛋白纏結(jié),撲滅'認知之火'為時已晚,患者認知健康將急劇惡化。" Karikari 教授形象闡釋。
"早期識別易聚集 tau 蛋白,可鎖定阿爾茨海默病相關(guān)認知能力下降高風險人群,使其有機會通過新一代療法阻斷病程進展。"
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