南加州大学(USC)研究团队发现了一种基于tau蛋白的新型脑扫描标志物,该标志物与β-淀粉样蛋白(Aβ)联合使用时,可显著提升阿尔茨海默病(AD)风险检测的准确性,但其有效性存在显著的种族差异:在西班牙裔和白人群体中表现优异,而在黑人群体中则效果有限。这一发现揭示了当前AD诊断生物标志物研究中的关键局限性,并为精准医学提出了新的挑战。
### 1. **种族特异性生物标志物的有效性差异**
- **西班牙裔和白人群体**:tau蛋白与Aβ的组合标志物在预测AD病理(如神经原纤维缠结和淀粉样斑
研究团队使用名为tau蛋白正电子发射断层扫描的先进脑成像技术,对来自HABS-HD项目的675名老年人进行检测,旨在确定能有效区分具有临床相关阿尔茨海默病生物标志物个体与正常老化人群的最佳脑神经信号。
通过注射微量放射性示踪剂,tau PET技术可显像导致阿尔茨海默病的异常tau蛋白在大脑中的沉积区域。利用这种扫描技术,研究人员建立了新型生物标志物——tau临界值,用于判断脑内tau蛋白含量是否达到预示阿尔茨海默病早期征兆或相关病症的水平。该新标准未来有望指导临床医生解读tau PET扫描结果,更精准识别AD高危人群。
在本研究中,研究人员通过认知测试将受试者分为认知障碍组与正常组,对比两组tau PET扫描数据以建立标示AD高风险tau临界值。结果显示该临界值仅在特定条件下有效。
"我们的tau临界值可有效鉴别认知障碍受试者——但仅限于同时存在另一种异常蛋白(淀粉样蛋白)的认知障碍个体,且仅适用于西班牙裔与非西班牙裔白人群体,"资深作者、神经学助理教授Meredith N. Braskie博士指出,"对于非西班牙裔黑人群体,tau临界值未显示预期效果。这表明该群体的认知衰退可能由其他病理机制驱动。本研究对深入理解不同族群中tau蛋白与认知功能的关系具有重要意义,并为未来针对tau的临床试验提供重要参考。"
研究团队采用新型示踪剂18F-PI-2620检测脑内tau蛋白沉积。发现当大脑深部内侧颞叶区域的tau水平超过特定阈值时,可明确提示AD相关认知障碍。
"虽然我们的发现支持先前关于内侧颞叶tau沉积与认知障碍相关性的研究,但运用18F-PI-2620建立该区域tau临界值,标志着在科研与临床应用层面定义tau阳性的重要进展。同时,tau蛋白在非西班牙裔黑人群体中作为认知障碍指标的有限可靠性,凸显了加强研究群体多样性及未来探究AD生物与社会决定因素的必要性,"第一作者、南加州大学神经科学博士生Victoria R. Tennant表示。
该研究反映了AD研究领域日益重视诊断工具的普适性——不应局限于狭窄的临床试验人群。已知AD病程呈现阶段性发展:淀粉样蛋白斑块通常早期积聚,而tau蛋白缠结与记忆丧失等症状关联更密切。
"此类成像技术对风险人群识别与病程解析至关重要,"史蒂文斯神经影像与信息学研究所所长Arthur W. Toga博士强调,"这些发现是HABS-HD项目的最新成果。作为针对多样化群体最全面的AD及相关痴呆研究,HABS-HD已取得多项突破性发现,包括AD生物标志物的种族差异、社会因素对认知健康的影响,以及血管性痴呆成因等。我们期待这项工作能推动个性化医疗发展,为所有群体带来更佳预后。"
除Tennant和Braskie外,研究团队还包括来自南加州大学史蒂文斯神经影像与信息学研究所的Koral V. Wheeler、Noelle N. Lee、Jamie A. Terner、Maxwell W. Hand、Suchita Ganesan、Patrick Walsh、Aisha Greene、Tyler Berkness、Tiantian Lei、Arthur W. Toga;南加州大学阿尔茨海默病治疗研究所的Rema Raman和Robert A. Rissman;威斯康星大学麦迪逊分校的Bradley T. Christian;北德克萨斯大学健康科学中心的Melissa Petersen、Ann D. Cohen、Karin L. Meeker、Zhengyang Zhou、Rajesh R. Nandy和Sid E. O'Bryant;圣路易斯华盛顿大学的Beau M. Ances;以及加州大学旧金山分校的Kristine Yaffe。
本研究获美国国立卫生研究院国家老龄化研究所[R01AG054073、R01AG058533、R01AG070862、P41EB015922、U19AG078109]及美国国立卫生研究院院长办公室[S10OD032285]资助。