研究人員確定了早期阿爾茨海默病的新生物標志物
新研究已經確定了一種獨特的生物標志物,可能會導致新的診斷測試,以在癥狀出現之前改進對早期阿爾茨海默病的檢測。

《醫學快訊》
2023年2月8日消息
新墨西哥大學(University of New Mexico,UNM)神經學家、醫學博士 Rawan Tarawneh 和她的同事在腦脊液中發現了一種新蛋白質,可以可靠地檢測阿爾茨海默病中的內皮損傷(大腦微血管內層細胞的損傷)。研究發現內皮損傷是導致認知障礙的重要因素,即使是在疾病癥狀出現前的最早階段。研究結果發表在《臨床和轉化神經病學年鑒》(Annals of Clinical and Translational Neurology)上。

研究于2022年11月7日發表在《Annals of Clinical and Translational Neurology》(最新影響因子:5.430)雜志上
這些發現為超過 600 萬患有阿爾茨海默病的美國人帶來了一線希望,其中包括超過 43,000 名 65 歲及以上的新墨西哥人,因為他們可能會推動進一步藥物干預的研究,以防止對大腦內皮細胞的損害。
“所有這些都是新的,” UNM 神經病學系副教授 Tarawneh 說,她是 UNM 認知神經病學科主任和記憶與衰老診所主任, “這些都是新穎而令人興奮的發現。”


在研究 700 名具有阿爾茨海默病生物標志物證據的認知正常參與者時,Tarawneh 與來自 UNM 和圣路易斯華盛頓大學(Washington University in St. Louis)奈特阿爾茨海默病研究中心 (Knight Alzheimer's Disease Research Center ,ADRC) 的研究人員一起進行了研究,其中包括基因組學核心主任 Carlos Cruchaga 博士。在奈特華盛頓 ADRC 注冊的研究參與者都接受了詳細的臨床、認知、MRI 和 PET 掃描以及生物標志物評估,其中包括測量一種稱為血管內皮鈣粘蛋白 (vascular-endothelial cadherin ,VEC) 的新型內皮損傷標志物。

研究小組發現,與對照組相比,他們的腦脊液 VEC 水平甚至在記憶喪失開始之前就升高了。當與已建立的阿爾茨海默病生物標志物(如淀粉樣蛋白和 tau蛋白)結合時,VEC 的腦脊液水平提高了這些標志物檢測早期阿爾茨海默病病理的能力。
Tarawneh 說:“我們的研究表明,內皮損傷在阿爾茨海默病病程的早期就起著重要作用,并且與記憶、認知功能和突觸可塑性直接相關。”
此外,研究人員發現,在這些早期臨床前階段,VEC 水平與認知結果的相關程度與淀粉樣蛋白和 tau 蛋白的相關程度相似,即使在針對小血管疾病的影像學測量進行調整時也是如此。
“我們發現我們可以可靠地測量阿爾茨海默病患者大腦中的內皮損傷,并且內皮損傷實際上與認知結果相關,其程度與淀粉樣蛋白和 tau 蛋白相似。我們還確定了內皮影響記憶和學習的幾種通路獨立于淀粉樣蛋白和 tau,”她說,“所以,這證明,是的,內皮細胞(血管的內壁)與認知障礙有直接關系。”

多年來,研究人員專注于在顯微鏡下觀察到的腦組織變化,其中包括 β-淀粉樣蛋白和另一種稱為 tau 的蛋白質。
β-淀粉樣蛋白是一種天然存在的蛋白質,在阿爾茨海默病患者體內,它以異常水平聚集在一起形成斑塊,聚集在神經元之間并破壞細胞功能。Tau 蛋白是一種聚集在神經元內部的蛋白質。在阿爾茨海默病中,tau 蛋白從作為神經元結構支撐的微管分離,并粘附在其他 tau 蛋白分子上,形成致密的纏結。
研究人員仍在努力確定這些變化中哪些可能導致阿爾茨海默病,哪些可能是這種疾病的結果。
長期以來,內皮損傷被認為繼發于毒性淀粉樣蛋白和 tau 蛋白。然而,最近的研究已經開始闡明內皮細胞和其他血管成分在觸發導致阿爾茨海默病的一系列事件中的重要性。
該研究表明,不僅淀粉樣蛋白的毒性水平和 tau 蛋白的異常積累會導致內皮損傷,反之亦然:淀粉樣蛋白和 tau 蛋白水平的增加可能是由于內皮損傷。

Tarawneh 說:“現在我們看到內皮損傷可能是誘發事件,然后淀粉樣蛋白和 tau 蛋白是次生的。”
Tarawneh 假設某種形式的微循環衰竭發生在毛細血管中,內皮細胞受損。
“一旦內皮細胞受損,就會導致淀粉樣蛋白和 tau 蛋白聚集。然后淀粉樣蛋白和 tau 蛋白會導致進一步的內皮損傷,因為它們有毒,”她說, “這是一個惡性循環。”

21世紀初,Tarawneh 的祖母被診斷出患有阿爾茨海默病。Tarawneh 對該領域缺乏研究感到沮喪,因此被迫從事神經病學事業,并了解阿爾茨海默病患者的大腦會發生什么變化。
“即使是現在,我們能為患者提供的選擇也很少,”她說,“當你看到你的親人無法認出你時,親身經歷這些是一種可怕的經歷。那有一種令人心碎的感覺。”
展望未來,Tarawneh 說她想做更多的研究來了解內皮細胞是如何參與阿爾茨海默病的。她說,這項工作可能會促進藥物干預預防和/或治愈內皮損傷的進一步研究。
Tarawneh 說:“也許以它為目標將是治療這種疾病的一種方法。這是藥物發現的新途徑。”
Tarawneh 計劃進一步開展這項研究。“我的目標是在 UNM 招募越來越多的參與者,并從他們那里獲取腦脊液和血液樣本,這樣我們就可以驗證這些結果,并擴展我們之前的工作,”她說。


建立于1889年的新墨西哥大學
參考文獻
Source:University of New Mexico
Researcher identifies new biomarker of early-stage Alzheimer's disease
Reference:
Rawan Tarawneh et al, Vascular endothelial‐cadherin as a marker of endothelial injury in preclinical Alzheimer disease, Annals of Clinical and Translational Neurology (2022). DOI: 10.1002/acn3.51685
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