重要性能夠在臨床前階段診斷阿爾茨海默?。ˋD）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)行試驗登記。7月15日馬里蘭州巴爾的摩國立衛(wèi)生研究院國家老齡研究所臨床研究實驗團(tuán)隊在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：驗證nEV生物標(biāo)志物作為AD預(yù)測因子。

實驗設(shè)計：該病例對照研究包括來自巴爾的摩老年人縱向研究（BLSA）隊列的認(rèn)知正常參與者的縱向血漿樣本，他們在2015年1月開發(fā)AD，以及在認(rèn)知上正常的年齡和性別匹配對照類似的后續(xù)行動。對來自約翰霍普金斯阿爾茨海默病研究中心（JHADRC）的臨床AD和對照的參與者進(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;通過免疫測定法定量tau，Aβ42和IRS-1生物標(biāo)志物;通過納米顆粒跟蹤分析確定nEV濃度和直徑。比較了未來AD患者和對照參與者之間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)志物參與者與未來阿爾茨海默?。ˋD）和對照參與者的變化。

Figure 2：未來阿爾茨海默?。ˋD）和對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)險預(yù)測模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。 基于訓(xùn)練數(shù)據(jù)（A）的10個模型的ROC曲線。在模型1中，人口統(tǒng)計學(xué)包括年齡，性別和血漿/血清樣本類型。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的模型之間的曲線下面積（AUC）差異圖。

Figure 4：測試數(shù)據(jù)阿爾茨海默病風(fēng)險預(yù)測模型的比較。 基于測試數(shù)據(jù)（A）的10個模型的ROC曲線。在模型1中，人口統(tǒng)計學(xué)包括年齡，性別和血漿/血清樣本類型。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)測模型的風(fēng)險評分。 來自訓(xùn)練數(shù)據(jù)（A）和測試數(shù)據(jù)（B）的預(yù)測模型的風(fēng)險評分箱圖。 y軸描繪了使用基于每個模型的未來AD和對照參與者的所有臨床前數(shù)據(jù)的估計風(fēng)險評分估計。

在這項主要基于來自良好特征的縱向隊列的病例對照樣本的大型驗證研究中，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，參與者與未來的AD和對照之間存在差異，并且取決于年齡和性別。進(jìn)一步證明，通過利用重復(fù)測量作為長期平均值和變化率并將它們最佳地組合在預(yù)測模型中，nEV生物標(biāo)志物以高特異性預(yù)測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)志物在對參與者進(jìn)行分類時是準(zhǔn)確的。來自JHADRC的外部隊列中的臨床AD和對照。對于因未能復(fù)制指數(shù)研究結(jié)果而受困擾的領(lǐng)域，這些結(jié)果再次證實了EV生物標(biāo)志物的有效性，并為其作為AD臨床血液檢測的進(jìn)一步發(fā)展開辟了道路。

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

這項研究的一個意想不到的結(jié)果是未來AD患者和對照參與者之間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量化它。此外，Aβ42對最終研究沒有貢獻(xiàn)。多年來，血漿Aβ協(xié)助診斷分類的能力仍然存在問題，盡管這可能隨著最近的創(chuàng)新而改變.未來的生物標(biāo)志物研究應(yīng)該測量EV結(jié)合和未結(jié)合的Aβ，組分研究使用新的EV分析平臺來解開它們在AD預(yù)測中的差異貢獻(xiàn)。

腦胰島素抵抗對AD發(fā)病機制很重要，可能與淀粉樣蛋白和tau病理有關(guān).Tau蛋白過度磷酸化可誘導(dǎo)腦胰島素抵抗。本研究再次證實了IRS-1磷酸型作為AD預(yù)測生物標(biāo)志物的重要性：pSer312-IRS-1和pY-IRS-1是最強的個體預(yù)測因子，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告的相關(guān)性的令人印象深刻的體內(nèi)復(fù)制。

這項研究的優(yōu)勢包括其大樣本量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過任何先前的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，確定他們在預(yù)測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)。另一個優(yōu)點是所有實驗程序都是盲目進(jìn)行的。

限制包括隊列代表性，BLSA測試數(shù)據(jù)中閾值估計風(fēng)險評分的敏感性降低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列之間變化，并且事實通過NINCDS-ADRDA標(biāo)準(zhǔn)對未來的臨床AD診斷進(jìn)行了比較，評估了EV生物標(biāo)志物的預(yù)測性能，該標(biāo)準(zhǔn)允許一定程度的診斷錯誤分類.相比之下，nEV生物標(biāo)志物的早期病例對照研究，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)志物可以通過最大限度地減少沒有臨床前AD病理學(xué)的參與者的入學(xué)率來幫助老年人放心關(guān)注他們患AD的風(fēng)險并提高二級預(yù)防臨床試驗中的錯誤分類準(zhǔn)確性;具有高靈敏度的生物標(biāo)志物可以用作篩選試驗，并且可以通過富集AD病理學(xué)的存在來改善臨床試驗中的錯誤分類。用于AD的候選nEV生物標(biāo)志物的不斷擴大的列表包括突觸病理學(xué)標(biāo)記，補體，和RNA種類.未來的研究應(yīng)該鑒定具有高靈敏度特異性高的EV標(biāo)記組。