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作者:复旦大学附属华山医院 黄钰媛 郁金泰
2023年,阿尔茨海默病(AD)领域取得了重要的理论和实践进展。抗淀粉样蛋白免疫疗法的突破性成果以及AD生物学诊断框架的革新,标志着更加精准和有效的诊断与治疗方法已经在路上。大数据和多组学技术的紧密结合为深入解析AD复杂的病因提供了强有力的支持,为探索AD发病机制打开了新的视野。在《【2023年神经科领域进展盘点】认知障碍——国际重要进展篇》中,复旦大学附属华山医院认知障碍亚专业组从五大维度回顾年度重磅研究数据,对主要研究结果进行盘点。本期,【2023年神经科领域进展盘点】认知障碍——华山团队研究篇精彩继续。
01
AD预防与可调控危险因素研究
痴呆是一种多因素共同参与的复杂疾病,以往的研究多集中在单个危险因素上,对痴呆危险因素的整体认识不足。郁金泰教授团队首次绘制了痴呆可调控危险因素图谱,包含糖尿病、抑郁、睡眠等62个痴呆可调控危险因素,覆盖了生活方式、共患病、心理因素、身体指标、社会经济地位和居住环境等六个类别。通过人群归因分数建模,发现积极干预可以预防47.0%~72.6%的痴呆发生,研究成果于2023年4月6日发表于Nature Human Behaviour杂志。团队研究发现,抑郁作为重要的可调控风险因素,可增加51%的老年痴呆风险,其中积极治疗抑郁人群发生痴呆的风险显著低于未治疗的人群。
空气污染是现代社会面临的重要环境问题之一,近年来各种研究表明,其对我们的大脑健康也产生了重要影响,郁金泰教授团队研究发现当个体生活在PM2.5较高暴露值地区时,每立方米PM2.5暴露量增加20μg,便可能增加10%的认知功能减退发生风险,通过持续减少空气污染暴露或可大大减轻痴呆疾病负担,相关研究成果发表于神经精神疾病领域顶级期刊Biological Psychiatry。
基于大型前瞻性队列,郁金泰教授团队首次揭示了肺功能、基础代谢率、去脂体重、电脑使用情况、户外暴露时长和是否挑食等多个新增的AD风险因素。此外,血细胞指标和贫血与痴呆发病风险、脑结构变化存在广泛关联,贫血与全因痴呆风险增加56%相关。
丁玎教授与赵倩华教授团队协调分析了来自8个国家10个队列上万名参与者的纵向数据,以检查晚年体力活动与痴呆症之间的剂量反应关系,研究表明每周进行3.1~6.0小时的体育锻炼和消耗9.1~18.0倍于安静状态下的能量消耗可能会降低患痴呆症的风险。
02
AD生物标志物与精准诊断研究
近年来,在AD诊断方面最重要的进展是开发出具有出色诊断性能的血浆生物标志物。2023年度阿尔茨海默病协会国际会议也重点探讨了今后临床探索应用血液生物标志物的必要性,并起草更新了AD诊断标准。郁金泰教授团队研究发现血浆神经胶质纤维酸性蛋白(GFAP)在AD的早期阶段就已显著升高,可以准确识别不同阶段的AD,并区分AD痴呆和非AD痴呆,同时有助于预测AD的临床进展,研究成果发表于检验医学领域顶级期刊Clinical Chemistry。基于具有生前生物标志物和死后尸检病理数据的大型队列,郁金泰教授团队发现血浆、CSF和PET中的AD相关的生物标志物,能够准确地预测基于金标准尸检病理诊断的AD,该研究揭示了PET和CSF中的ATN框架不仅可以用来监测AD病理阶段的进展,还可以用于AD病理的精确诊断,为ATN框架的临床应用提供了重要参考依据,研究发表于国际阿尔茨海默病协会官方杂志Alzheimer’s & Dementia。
基于上海Ageing队列,丁玎教授与赵倩华教授团队研究发现血浆p-tau217、p-tau181和神经丝轻链蛋白(NfL)与长期认知功能下降和患痴呆症风险呈正相关。血浆p-tau217在随访中在区分Aβ阳性个体和Aβ阴性个体方面表现更好。血浆NfL可能是老年社区居民普遍认知功能下降的合适预测因素。
03
AD发病机制及治疗靶点研究
脑室可以被看作是大脑的窗口,通过观察脑室的形态变化可以了解大脑的发育和老化过程。郁金泰教授联合程炜研究员团队与国际多中心多学科交叉融合团队协作,2023年10月于Nature子刊NatureHuman Behaviour发表题为“Geneticarchitectures of cerebral ventricles and their overlap with neuropsychiatric traits”的研究。通过对超过六万名参与者进行遗传和神经影像数据的研究,揭示了脑室形态的遗传基础,首次提出脑室下角的体积增大可能是AD的可遗传内在表征之一,可以独立于传统的影像标志物如海马体积,提前预测AD的发病风险。
脑健康是指脑认知、感觉、情感、行为和运动功能的良好状态,使人在生命周期中充分发挥潜能。郁金泰教授团队于Nature Mental Health发表最新研究成果证实了人格特征与认知、运动、精神行为和脑结构等脑健康指标以及痴呆、卒中、抑郁症等常见脑疾病发病风险之间的纵向和遗传关联。具有高度热情、勤勉、社交和好奇心的人群,脑健康指标更好且脑疾病发病风险较低。进一步的机制研究发现,人格特征可能是通过外周固有免疫炎症成分和磷脂相关脂质代谢物分子,参与脑疾病的发生。
同时,研究团队联合攻关,构建了首个基于蛋白质组学的多疾病风险预测模型,研究结果于2023年11月发表在国际顶级期刊Nature Communications。该模型基于52006名英国生物银行参与者中测量的1461项Olink血浆蛋白,开发出了一种疾病/死亡特异性的蛋白质风险评分系统。通过这一系统有望实现对未来包括神经系统疾病在内多种疾病及死亡等重大健康结局的预测,这一研究成果将有助于提前识别个体的风险,对疾病早期预警与精准防控有重要意义。
TMEM106B基因突变是多种神经退行性疾病的风险因素。最近发现TMEM106B蛋白会在细胞内形成淀粉样蛋白沉积,提示TMEM106B参与脑衰老以及多种神经退行性疾病,但其病理机制尚不清楚。郁金泰教授团队在国际高水平期刊Molecular Neurodegeneration上发表了题为“TMEM106B在神经退行性疾病中的蛋白聚集:链接基因与功能”的论述。TMEM106B突变可通过促进TMEM106B聚集大量消耗功能性TMEM106B蛋白,促进溶酶体功能失衡,而溶酶体功能障碍则进一步加剧了TMEM106B的积累。基于这项假设提出减少TMEM106B聚集可恢复溶酶体功能,从而为各种神经退行性疾病提供潜在的治疗靶点。
基于临床研究、生物信息学分析,结合基础实验,郁金泰教授团队首次发现PARL是AD临床进展和神经退行性疾病的关键调节基因,并揭示了其通过tau病理参与AD进展的潜在机制。研究表明靶向PARL可能改变阿尔茨海默病的进展,为AD的疾病修饰治疗提供新的靶点和理论依据,研究发表于Biological Psychiatry。
2023年,在阿尔茨海默病研究的征途中,我们展现出了乐观的决心和持续的进步。尽管面对诊断和治疗的重重挑战,作为AD领域研究的一分子,我们同全球同行们一道,不断推动边界,探索潜在发病机制与治疗途径。
乐观者永远前行,悲观者永远正确。科学的道路虽然曲折,但是每一步的进展都是朝着光明的方向迈进。
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