利用时间敏感型多模态生物标志物预测 MCI 进展
Prediction of mild cognitive impairment progression using time-sensitive multimodal biomarkers.
研究在102名有AD家族史的认知正常老年人(平均随访5.9年,31例进展为MCI)中利用MEG、MRI、血浆标志物及淀粉样蛋白与tau PET构建MCI进展预测模型,准确性优于人口学与遗传因素。高MEG α功率关联近期风险升高、高γ功率关联近期风险降低,两效应随时间减弱;高新皮层淀粉样蛋白负担预示随访期内风险持续升高。
阿尔茨海默病(AD)已被视为一个连续的疾病过程,Aβ与tau等生物标志物使无症状临床前期的识别成为可能,早期干预也被认为最有希望改变病程[1]。经典动态标志物模型主张Aβ异常先于神经退变,并强调以时间而非症状严重程度来刻画疾病进程[2,3];现行诊断与分期标准主要建立在PET和体液分子标志物之上[7,8],血浆p-tau217等可及性指标也已显示出预测进展的潜力[4,6]。但这类框架缺少对神经生理功能的直接测量,EEG等手段虽被寄望成为无创、廉价的筛查工具,其在临床前期的预后意义仍待阐明[5],而且既往研究多孤立评估单一标志物,几乎没有考察其预测价值是否随时间变化。
这项研究在PREVENT-AD队列纳入102名认知未受损但有AD家族史的老年人(平均随访5.88年,31人进展为MCI),在基线采集MEG颞叶alpha/gamma功率、海马体积、血浆Aβ42/40与p-tau217、新皮质Aβ PET及内嗅区tau PET等多模态标志物,用Cox回归并加入标志物×时间交互项建模。结果显示,在年龄、性别、教育和APOE ε4的参照模型之上,MEG alpha(HR=1.47)与gamma(HR=0.66)功率、血浆标志物、Aβ PET及tau PET均显著改善预测(FDR校正后),海马体积则无附加价值;纳入全部标志物的多模态模型表现最佳(LRT=33.12)。蛋白病理标志物的效应还在规模约翻倍的扩展样本(n=211、226、224)中得到重复。
更具启发的是时间维度:alpha功率升高预示较高的近期风险(基线HR=3.08),但该效应随随访延长而减弱乃至逆转;gamma功率与较低的近期风险相关(HR=0.19),效应同样渐消;而新皮质Aβ PET在基线几乎没有短期预测力(HR=0.86),其与风险的关联却随时间稳步增强(交互项HR=1.27,扩展样本中重复为1.20),这与Aβ沉积长期驱动下游病理的级联模型相合[2,3]。将alpha/gamma的时间效应纳入模型,可在血浆与PET蛋白病理标志物之外进一步提升预测(如对含tau PET的模型LRT=16.17),提示神经生理活动提供了分子标志物无法覆盖、且随疾病阶段而变的功能性信息,也呼应了作者既往关于早期Aβ与tau累积对应脑节律改变方向不同的发现。
当然,本研究样本有限(31例进展者),无法开展交叉验证或更复杂的机器学习,各标志物采集亦非同日完成;这些发现能否推广到更易获得的EEG测量,并在真实临床场景中确立有效性,仍是下一步需要回答的问题。
- 1.Preclinical Alzheimer's disease: Definition, natural history, and diagnostic criteria · Alzheimers Dement 2016
- 2.Tracking pathophysiological processes in Alzheimer's disease: an updated hypothetical model of dynamic biomarkers · Lancet Neurol 2013
- 3.Hypothetical model of dynamic biomarkers of the Alzheimer's pathological cascade · Lancet Neurol 2010
- 4.Prediction of future Alzheimer's disease dementia using plasma phospho-tau combined with other accessible measures · Nat Med 2021
- 5.EEG evidence of compensatory mechanisms in preclinical Alzheimer's disease · Brain 2019
- 6.Diagnostic Accuracy of a Plasma Phosphorylated Tau 217 Immunoassay for Alzheimer Disease Pathology · JAMA Neurol 2024
- 7.Revised criteria for diagnosis and staging of Alzheimer's disease: Alzheimer's Association Workgroup · Alzheimers Dement 2024
- 8.Alzheimer Disease as a Clinical-Biological Construct-An International Working Group Recommendation · JAMA Neurol 2024
来源:顶刊论文(社媒热度) · doi.org