导读：
在阿尔茨海默病(AD)的病理生理检测中，无论是脑脊液抑或是血浆中磷酸化tau蛋白的定量检测都有着巨大的应用前景。在苏氨酸位磷酸化的tau蛋白(p-tau)就是这样一种脑脊液中的生物标志物之一，但它作为血液生物标志物的作用目前尚不清楚。近期，《ActaNeuropathologica》期刊上发表了题为“Plasmap?tau:anewbiomarkerforincipientAlzheimer’sdiseasepathology”（IF14.）的研究论文，作者团队开发了一种定量检测血浆p-tau的方法，即超灵敏的单分子阵列(SIMOA)，该阵列在四个独立的不同设定条件的队列(n=)中得到了验证，这一新的血浆p-tau测定与血浆p-tau一样能确定AD的临床分期和神经病理，但增加得更早，且是在达到淀粉样蛋白-β（Aβ）PET阳性阈值之前，已有微量的Aβ沉积时，同时也是对早期脑tau沉积的反应。因此，血浆p-tau是一种很有前景的新的AD病理生物标志物，有可能促进临床试验，以识别未达AβPET阳性阈值或仅内嗅皮层tau沉积的易感人群。01研究参与者及评估
发现队列38人，包括AD患者(n=20)和年龄匹配的对照组(n=18)的血浆。对AD患者进行了疑似AD的临床评估，未发现其他神经系统疾病的证据(如共存的炎症或脑血管疾病)。AD患者表现出典型的脑脊液生物标志物特征：CSFAβ纳克/升，CSFp-tau60纳克/升，CSFt-tau纳克/升。对照组由具有轻微神经或精神症状的患者组成，核心CSF生物标志物水平在正常范围内。
加拿大麦吉尔大学的衰老与痴呆翻译生物标志物（TRIAD）队列人，由认知未受损（CU）的年轻人(年龄范围，20-30岁，n=32)和认知未受损的老年人(年龄范围，50-86岁，n=)以及轻度认知障碍（MCI）患者(n=54)、阿尔茨海默病患者(n=42)和非阿尔茨海默病痴呆患者(n=26)组成，被视为中年成人(年龄范围，30-50岁)的CU参与者(n=16)被纳入CU老年组进行分析。参与者有脑脊液和正电子发射断层扫描(Aβ和tau)生物标志物评估与详细的临床、认知评估，包括简易精神状态检查(MMSE)和临床痴呆分级(CDR)测试。认知未受损组的MMSE评分24分，CDR评分为0分。轻度认知障碍组的CDR评分为0.5，认知有主观和客观障碍，但保留了日常生活能力。阿尔茨海默病痴呆患者的CDR评分≥0.5，并符合由医生制定的国家衰老研究所和阿尔茨海默病协会关于阿尔茨海默病的诊断标准[40]。非AD痴呆组的CDR评分≥0.5，AβPET阴性。在TRIAD队列中，如果参与者有活性物质滥用或治疗不当的情况、最近的头部创伤或大手术，或者如果他们在研究过程中有安全禁忌症，则被排除在外。
初级保健队列(n=，表2)是已接受临床诊断但尚未在专门记忆诊所接受生物标记物和临床评估的个体。神经病理学队列(n=47，表2)包括死前1至9年(平均=4.2年)有血浆样本的个体，其中明确的AD(n=36)或非AD痴呆(n=11)的神经病理诊断为AD(n=36)或非AD痴呆(n=11)。旨在评估p-tau在明确诊断为AD的病例中相对于其他明确诊断的神经退行性疾病的特异性。没有对这些个体进行脑脊液或影像学评估。根据神经退行性疾病的诊断标准进行取样和神经病理学评估。评估包括NFT的Braak分期[13]和共存病理的报告。非AD痴呆没有或仅有稀疏的神经突起斑块病理。
表1TRIAD队列的特征
表2初级保健和神经病理学队列的特征
02定量检测血浆p-tau—超灵敏的单分子阵列(SIMOA)的开发和性能
使用合成肽(KKVAVVR(pT)PPKSPSSAKC)作为KLH偶联抗原，根据苏氨酸上磷酸化的tau-全长进行编码，产生单克隆小鼠抗体。在阿尔茨海默病的脑提取物和对照脑组织上选择候选杂交瘤。最终克隆和纯化的单克隆抗体ADx的特征是，跨全长tau氨基酸的苏氨酸到丝氨酸的合成肽，具有磷酸化和非磷酸化肽的磷酸特异性，其中位能被特异性选择磷酸化，以模拟ADx的顺式选择性。生物素结合的N末端抗鼠抗tau单克隆抗体用于检测。由糖原合酶激酶3β体外磷酸化的全长重组tau被用作校准器。
血浆p-tau测定显示出高分析性能(补充表1-2，在线资源)，在临床研究中具有高精确度(补充表3，在线资源)。免疫沉淀和质谱研究表明，该实验特异性地测量了苏氨酸-磷酸化的tau的N端到中部结构域形式，不能识别非磷酸化形式的tau(补充图1-2，在线资源)。为了测定LLOQ，对校准品进行了两次分析，浓度介于64和0.25pg/mL之间。估计了信号计算的浓度与已知值的偏差。在变异系数增加到20%之前，LLOQ被设定为校准点。在临床研究中，例(98.5%)高于2pg/ml的LLOQ，9例低于LLOQ的样本包括Aβ阴性认知未受损者(n=6)和非AD患者(n=3)。
03血浆p-tau对AD诊断有很高的价值
在发现队列中，血浆p-tau浓度显示出诊断AD痴呆的高性能(AUC=0.94(95%置信区间=0.87–1.0)，图1a，b)。模型中年龄、性别和APOEε4基因型的增加没有显著提高血浆p-tau的诊断性能。
在TRIAD队列中，血浆p-tau在AD痴呆和MCIAβ阳性组中显著高于Aβ阴性组(P0.)。此外，与Aβ阴性组相比，CU老年Aβ阳性组和MCIAβ阳性组血浆p-tau显著升高(P0.，图1c，d；).与血浆p-tau相比，区分AD痴呆与CU老年Aβ阳性(AUC=0.67)和MCIAβ阳性(AUC=0.72)的准确性较低(补充表5，在线资源)，表明血浆p-tau在疾病的临床前阶段已经增加。血浆p-tau在所有痴呆病例中检测阿尔茨海默病的准确性很高(AUC=0.93)。与血浆p-tau相比，p-tau在TRIAD队列中对阿尔茨海默病痴呆与非阿尔茨海默病痴呆的预测中没有显著差异(补充图3，在线资源)；对于AD(补充表5，在线资源)和MCIAβ阳性(补充表6，在线资源)与研究中包括的其他组之间的所有其他方面比较，这一点仍然成立。然而，血浆p-tau在区分CU老年Aβ阳性和MCIAβ阴性方面明显优于血浆P-tau(P0.05，补充表7，在线资源)，而在区分CU老年Aβ阳性和AD方面则相反(P0.05，补充表7，在线资源)。在整个组中，血浆p-tau与血浆p-tau相关(r=0.，P0.)，在Aβ阳性个体(r=0.，P0.)中强于Aβ阴性个体(r=0.，P0.)。血浆p-tau也与血浆NFL相关(r=0.，P0.)。
在初级保健队列中，血浆p-tau浓度从CU年轻到老年、轻度认知障碍和阿尔茨海默病痴呆患者逐渐增加(P0.，图1e)。血浆p-tau将AD痴呆与年轻和老年CU(AUC=0.91和AUC=0.75，图1f)区分开，但不能与MCI(AUC=0.63)区分开(图1f)。
在神经病理学队列中，血浆p-tau被证实是能高度准确地区分阿尔茨海默病痴呆和非阿尔茨海默病神经退行性疾病(AUC=0.，95%置信区间=0.-1.00)，图1h)。同样，在这项分析中，血浆p-tau并不明显优于血浆p-tau(AUC=0.，95%置信区间=0.–1.00)，尽管在相同患者中数值较高。观察到血浆p-tau在BraakI-II、III-IV和V-VI之间逐步增加(P=0.，补充图4a，在线资源)，而血浆p-tau的增加不太明显(P=0.，补充图4b)。与p-tau相比，血浆p-tau在区分BraakI–II和V–VI(AUC=0.99，95%置信区间=0.97–1.00)以及BraakI–II和BraakIII–IV(AUC=0.75，95%置信区间=0.61–0.98)方面具有更高的准确性(补充图4c)。在神经病理学队列或验证队列的非AD神经退行性疾病的特异性诊断中，观察p-tau的浓度时，没有显著差异(补充表9)。
在所有队列中，AD患者血浆中p-tau的水平大约比CU合并组水平高两倍（AD的水平比CU老年Aβ阴性患者高三倍）。与非AD痴呆相比，AD中的血浆p-tau高2.6倍。
图1血浆p-tau浓度可识别整个AD谱中的个体以及经神经病理证实的AD病例
04血浆p-tau与脑脊液、PET生物标志物密切相关
在验证临床队列中，血浆P-tau与大脑皮质tau[18F]mark-6SUVR值密切相关，其中颞叶和扣带皮层以及脑脊液P-tau相关性最高(P0.;血浆p-tau也显示出与Aβ[18F]AZDPET在大脑皮层的相关性，且在楔前叶、额叶皮层和纹状体的相关性最高(图2c)。
有趣的是，在认知未受损个体中，无论是Aβ阳性(P0.01,r=0.)，还是Aβ阴性(P0.,r=0.)，血浆P-tau与AβPET均存在相关性。然而，在认知障碍(CI)患者中，血浆P-tau和Aβ的关系仅局限于Aβ阳性个体(P0.,r=0.)。血浆P-tau与脑脊液Aβ1-42高度相关(P0.;图2d)。
图2血浆p-tau浓度与PET、CSFtau和Aβ相关
05血浆p-tau作为AD病理的早期标志物
血浆p-tau(AUC=0.82(95%CI0.76-0.92))区分了CUAβ阴性和CUAβ阳性，并显示出数值上的AUC高于血浆p-tau(补充图5)。加权回归曲线的拐点表明，血浆p-tau比血浆p-tau表现出更早的Aβ沉积负荷的函数(图3)，这是在达到Aβ阳性阈值之前(aβcentiloid=22)。
血浆p-tau在AβPET四分位数2-4显示不正常的水平,而血浆p-tau和脑脊液p-tau分别在四分位数4和四分位数3出现异常(图4)。此外,血浆p-tau区分了包括BraakI-II在内的tau缠结积累的Braak早期和晚期阶段的个体（图5），而血浆p-tau则未观察到。
图3血浆p-tau较血浆p-tau更早升高，这与脑Aβ沉积有关
图4血浆p-tau的升高早于血浆p-tau和脑脊液p-tau
图5血浆p-tau浓度区分整个Braak分期谱中不同个体
06血浆p-tau预测AD的纵向进展
TRIAD队列的子样本(n=)进行了为期1年关于MRI解剖结构改变和认知评估的随访。血浆p-tau预测1年内MMSE评分恶化和海马萎缩(表3)。
表3血浆p-tau浓度预测海马体积和认知功能减退的纵向变化
07结论
总的来说，作者团队开发了第一个超灵敏的免疫分析方法，用于准确定量血浆中苏氨酸位的磷酸化tau，并研究其在AD连续谱、初级保健用途和针对神经病理证实的多种情况下的潜力。
研究结果表明，血浆p-tau和血浆p-tau一样，在检测痴呆症阶段的阿尔茨海默病方面表现出很高的诊断准确性。血浆p-tau对A-β阳性的CU、MCI和A-β阴性的老年CU的鉴别准确率高，且与A-β、tau-PET有很强的相关性。血浆p-tau的新发现是：(I)在A-βPET阳性之前，血浆p-tau增加并与A-βPET相关；(II)在认知未受损患者中，血浆p-tau增加显著早于血浆p-tau；(III)分离AβPET四分位数优于血浆p-tau和脑脊液p-tau；（IV)检测到早期tau沉积，这是血浆p-tau没有观察到的。
因此，血浆p-tau作为阿尔茨海默病的快速筛查试验显示出优异的临床实用性，也是作为AD病理的一个更好的分期biomarker，从而让临床试验以达到Aβ阳性阈值之前和早期tau沉积的易感人群为精准目标。
精读文献请下载原文：
Ashton,N.J.,Pascoal,T.A.,Karikari,T.K.etal.Plasmap-tau:anewbiomarkerforincipientAlzheimer’sdiseasepathology.Actaeuropathol.Feb14.
编译/宋丽琴
校审/梁春梅
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