Padidėjęs amiloidogeninis programos apdorojimas apoe ɛ4-neigiamiems asmenims, sergantiems galvos smegenų β-amiloidoze | gamtos komunikacijos

Padidėjęs amiloidogeninis programos apdorojimas apoe ɛ4-neigiamiems asmenims, sergantiems galvos smegenų β-amiloidoze | gamtos komunikacijos

Anonim

Dalykai

  • Alzheimerio liga
  • Patogenezė
  • Peptidai

Anotacija

Padidėjęs APP (amiloidinio pirmtako baltymo) perdirbimas sukelia β-amiloidų (Aβ) kaupimąsi sergant autosomine dominuojančia Alzheimerio liga (AD), tačiau neaišku, ar tai taip pat veikia sporadinį Aβ kaupimąsi. BioFINDER tyrime ištyrėme sveikas kontrolines medžiagas ir pacientus, turinčius lengvus kognityvinius simptomus ( N = 331), naudodami cerebrospinalinį skystį (CSF) Aβ40 kaip surištį amiloidogeniniam APP perdirbti. Mes nustatėme, kad smegenų Aβ fibrilių lygis (matuojamas 18F-flutemetamolio PET) yra nepriklausomai susijęs su dideliu CSF Aβ40 ( P <0, 001) ir APOE ɛ4 ( P <0, 001). Asociacija tarp CSF Aβ40 ir smegenų Aβ yra stipresnė esant APOE ɛ4 neigiamiems nei teigiamiems žmonėms ( P = 0, 0080). CSF Aβ38 ir CSF Aβ38 ir CSF Aβ40 derinio rezultatai yra panašūs. Apibendrinant galima pasakyti, kad sporadinis Aβ kaupimasis gali būti iš dalies susijęs su padidėjusia amiloidogenine APP gamyba, ypač APOE ɛ4 neigiamiems asmenims. Pavienių AD rizika gali priklausyti nuo padidėjusio beta gamybos, be sumažėjusio beta klirenso.

Įvadas

Smegenų kaupimasis amiloidas β (Aβ) yra Alzheimerio ligos (AD) požymis, kuris gali pasireikšti iki demencijos iki dviejų dešimtmečių 1, 2, 3 ir kurį gali įvertinti smegenų skysčio (CSF) biomarkeriai arba pozitronų emisijos tomografija (PET) ., 5 . Manoma, kad Aβ kaupimąsi lemia Aβ gamybos ir klirenso iš smegenų pusiausvyra 6 . APOE ɛ4 aleliai yra pagrindinis genetinis jautrumo faktorius vėlyvajai AD ir sporinei Aβ patologijai 7 . Tai greičiausiai todėl, kad APOE ɛ4 geno produktas apoE4 sumažino gebėjimą iš smegenų išvalyti Aβ peptidus 8 . Tačiau Aβ kaupiasi ir nesant APOE ɛ4 (nuoroda 7), o ∼ 40–50% AD sergančių pacientų trūksta APOE ɛ4 alelio 9 . Manoma, kad sergant autosominėmis dominuojančiomis AD formomis, Aβ patologiją sukelia padidėjęs APP amiloidinis perdirbimas (amiloido pirmtako baltymas), tai yra padidėjusi Aβ gamyba 10, tačiau APP perdirbimo variacijos nebuvo kruopščiai ištirtos kaip „sporadinio“ rizikos veiksniai. REKLAMA. Naudojant didelę nedementuojamų asmenų grupę, šio tyrimo tikslas buvo ištirti, ar APOE ɛ4 ir amiloidogeninio APP perdirbimo biomarkerių surogatiniai yra nepriklausomai susiję su smegenų Aβ kaupimu. Norėdami įvertinti amiloidogeninį APP apdorojimą, mes naudojame CSF Aβ40 lygius. Priežastis buvo ta, kad Aβ40 yra pagrindinės Aβ izoformos, kurias gamina neuronai suderintu APP skilimu β- ir γ-sekretazėmis (tas pats perdirbimo būdas, kuris lemia A42) 11, bet paprastai nėra susijęs su Aβ apnašų patologija (priešingai nei CSF Aβ42, kuris sumažėja esant Aβ plokštelėms 12 ). Atminkite, kad ankstesni tyrimai, tiriantys CSF Aβ40 ir PET Aβ koreliaciją, nesiskyrė dėl APOE ɛ4. Mes iškėlėme hipotezę, kad tarp Aβ kaupimosi ir prognozuotojų APOE ɛ4 ir CSF Aβ40 egzistuos nepriklausomos koreliacijos, o padidėjęs amiloidogeninis APP perdirbimas bus susijęs su Aβ kaupimu daugiausia APOE ɛ4 neigiamiems asmenims. Mes taip pat iškėlėme hipotezę, kad CSF Aβ40 nebus susijęs su APOE ɛ4 (tai yra, CSF Aβ40 nepaveiks apoE4 tarpininkaujantis sutrikęs Aβ klirensas). Galiausiai, mes įvertinome panašius rezultatus, kai, norėdami įvertinti amiloidogeninį APP apdorojimą, naudodami CSF Aβ38, o ne CSF Aβ40.

Rezultatai patvirtino mūsų hipotezę. Parodome, kad 18F-flutemetamolio PET lygiai yra nepriklausomai susiję su dideliu CSF Aβ40 ( P <0, 001) ir APOE ɛ4 ( P <0, 001) ir kad ryšys tarp CSF Aβ40 ir smegenų Aβ yra stipresnis APOE ɛ4 neigiamas nei teigiamų žmonių ( P = 0, 0080). Rezultatai yra panašūs, naudojant CSF Aβ38 arba CSF Aβ38 ir CSF Aβ40 derinį, norint įvertinti amiloidogeninę APP gamybą. Mes darome išvadą, kad sporadinis Aβ kaupimasis gali būti iš dalies susijęs su padidėjusia amiloidogenine APP gamyba, ypač APOE ɛ4 neigiamiems asmenims. Taigi atsitiktinio AD rizika iš dalies gali priklausyti ir nuo padidėjusio Aβ gamybos, be sumažėjusio A klirenso.

Rezultatai

Kohortos charakteristikos

Kohortą sudarė 331 dalyvis (kognityviškai normali kontrolė (CN) 121, subjektyvus pažinimo nuosmukis (SCD) 102 ir lengvas pažinimo sutrikimas (MCI) 108). Demografiniai duomenys ir pažinimo bei biomarkerių duomenys yra apibendrinti 1 lentelėje (demografinius rodiklius stratifikuoti pagal APOE būklę žr. 2 lentelėje). Apibendrinant, APOE ɛ4 pozityvumas buvo labiau paplitęs SCD ir MCI, nei CN, CSF Aβ42 lygis buvo mažesnis MCI, palyginti su kitomis grupėmis, o PET Aβ teigiamumo dažnis buvo žemiausias CN ir didžiausias MCI. CSF Aβ38 ir CSF Aβ40 nesiskyrė tarp diagnostinių grupių. APOE ɛ4 nebuvo susijęs su CSF Aβ40 arba su CSF Aβ38 (1 pav.). Asociacijos tarp APOE ɛ4 ir CSF Aβ40 bei CSF Aβ38 stoka patvirtina mūsų prielaidą, kad šie CSF Aβ peptidai neturi įtakos apoE4 tarpininkaujamam AP klirensui.

Pilno dydžio lentelė

Pilno dydžio lentelė

Image

Stebimi CSF Aβ38 ir CSF Aβ40 duomenys pagal APOE ɛ4 būseną. Atskiri stebėjimai yra uždengti dėžutėse (storos linijos yra mediana, dėžutės ribos yra 25 ir 75 procentiliai). APOE ɛ4 neturėjo įtakos CSF Aβ38 lygiui (Manno – Whitney U testas, P = 0, 75; t – testas, P = 0, 95; tiesinė regresija pritaikyta pagal amžių, lytį ir diagnozę, P = 0, 99) ar CSF Aβ40 (Mannas – Whitney) U-testas, P = 0, 84; t- testas, P = 0, 43; tiesinė regresija pakoreguota atsižvelgiant į amžių, lytį ir diagnozę, P = 0, 26). Tai patvirtina nuostatą, kad CSF Aβ38 ir Aβ40 neturi įtakos APOE ɛ4 sąlygoti Aβ klirenso pokyčiai.

Visas dydis

APOE ɛ4 ir didelis CSF Aβ40 nepriklausomai prognozuoja PET Aβ

2 paveiksle parodyti stebimi PET Aβ ir CSF Aβ40 duomenys su apskaičiuotais APOE ɛ4 teigiamų ir neigiamų grupių nuokrypiais. Linijinės regresijos modelyje, kuriame PET Aβ yra priklausomas kintamasis, aukštas CSF Aβ40 lygis ( β = 1, 05 × 10 −4, P <0, 001), APOE ɛ4 pozityvumas ( β = 0, 406, P <0, 001) ir sąveika tarp APOE ɛ4 ir CSF Aβ40 (β = −5, 61 × 10 −5, P = 0, 0080) - visi buvo reikšmingi nuolatinio PET Aβ numatytojai. Atminkite, kad kadangi APOE ɛ4 ir CSF Aβ40 buvo įtraukti kaip numatytojai, pagrindinis CSF Aβ40 poveikis rodo poveikį APOE ɛ4 neigiamiems asmenims. Didelė CSF Aβ40 ir APOE ɛ4 sąveika rodo, kad koreliacija tarp CSF Aβ40 ir smegenų Aβ buvo stipresnė esant APOE ɛ4 neigiamiems nei teigiamiems žmonėms (kaip matyti 2 pav.). Koreliacija tarp CSF Aβ40 ir PET Aβ APOE ɛ4 teigiamose grupėse buvo silpnesnė nei APOE ɛ4 neigiamose grupėse, tačiau išliko reikšminga ( β = 0, 485 × 10 −4, P = 0, 010). Rezultatai patvirtina hipotezes, kad didelis CSF Aβ40 ir APOE ɛ4 yra nepriklausomi PET Aβ numatytojai ir kad santykis tarp CSF Aβ40 ir PET Aβ skiriasi priklausomai nuo APOE ɛ4 nešiklio būklės. Kaip ir tikėtasi, CSF Aβ42 buvo reikšmingas kovariatorius (žemas CSF Aβ42 buvo koreliuojamas su PET Aβ, β = −0.00120, P <0, 001), tačiau CSF Aβ40, APOE ɛ4 ir sąveika tarp CSF Aβ40 ir APOE ɛ4 išliko reikšmingi ir nekoreguojant. CSF Aβ42 (CSF Aβ40: P = 0, 0089; APOE ɛ4: P <0, 001; sąveika: P = 0, 026). Amžius ( β = 0, 0082, P = 0, 0094) ir diagnozė (SCD, β = 0, 137, P = 0, 0011; MCI, β = 0, 299, P <0, 001) taip pat buvo reikšmingi PET Aβ numatytojai, tačiau lytis nebuvo ( P = 0, 23). . Baltosios medžiagos pažeidimai (WML) buvo įvertinti kaip kintamieji, tačiau jie nebuvo reikšmingi ( P = 0, 68), todėl buvo pašalinti iš galutinio modelio. Taip pat įvertinome A4040, kaip kovariacinės medžiagos, kiekį plazmoje, kad atmestume galimybę, kad rezultatai priklausė nuo periferinio APP apdorojimo. Aβ40 plazma nebuvo reikšmingas kovariatorius ( P = 0, 99) ir įtraukimas į modelį nepakeitė kitų įverčių.

Image

Stebimi PET ir CSF Aβ40 duomenys. Šlaitai modeliuojami pagal tiesinę regresiją, pritaikytą CSF Aβ42, lyties, amžiaus ir diagnostinės grupės atžvilgiu. Patamsėjusios sritys rodo 95% pasvirimo intervalą. Punktyrinė linija rodo kliniškai reikšmingo PET Aβ krūvio ribą (1, 42 SUVR). β koeficientai (padalyti iš 10–4 ) ir P vertės šlaitų, esančių APOE ɛ4 teigiamame, ir atskirai, esant APOE for4 neigiamiems subjektams, parodyta legendoje. CSF Aβ40 ir APOE ɛ4 sąveika yra reikšminga, tai rodo, kad koreliacija tarp CSF Aβ40 ir PET Aβ skiriasi priklausomai nuo APOE ɛ4 būklės ( P = 0, 0080). Rezultatai reikšmingai nesikeitė pašalinus pašalinius kiekius (CSF Aβ40> 10000 ng l −1 ).

Visas dydis

Norėdami toliau ištirti, ar kliniškai reikšmingas Aβ kaupimasis (apibrėžtas kaip sudėtinis standartizuotas įsisavinimo vertės santykis (SUVR)> 1, 42 (nuoroda 13) buvo susijęs su CSF Aβ40, įvertinome logistinės regresijos modelį, kurio PET Aβ teigiamumas yra priklausomas kintamasis. (log koeficientas = 9, 18 × 10 −4, P <0, 001) buvo reikšmingas šio modelio numatytojas, tačiau APOE ɛ4 ( P = 0, 13), o CSF ​​Aβ40 ir APOE ɛ4 sąveika nebuvo ( P = 0, 73). Amžius ir lytis ( P = 0, 13–0, 14) nebuvo reikšmingi, tačiau CSF Aβ42 ( P <0, 001) ir diagnozė (SCD, P = 0, 0016; MCI, P <0, 001) išliko reikšmingi kovariatoriai. Kai CSF Aβ42 buvo pašalintas iš modelio, CSF Aβ40 ( P = 0, 014) ir APOE ɛ4 ( P <0, 001) abu buvo reikšmingi PET Aβ teigiamumo numatytojai.

CSF Aβ38 kaip nepriklausomas PET Aβ numatytojas

Norėdami patvirtinti savo duomenis, pakartojome analizę, naudodami CSF Aβ38, o ne CSF Aβ40, gavę labai panašius rezultatus. Prognozuojant nuolatinį PET Aβ, CSF Aβ38 ( β = 4, 04 × 10 −4, P <0, 001), APOE ɛ4 ( β = 0, 72, P <0, 001) ir APOE ɛ4 bei CSF Aβ38 sąveika ( β = −3, 40). × 10 −4, P <0, 001) buvo reikšmingi, o CSF ​​Aβ42 buvo reikšmingas kovariatorius ( β = −0.00112, P <0, 001). Pašalinant CSF Aβ42 iš modelio, CSF Aβ38 ( P = 0, 017), APOE ɛ4 ( P <0, 001) ir sąveika tarp APOE ɛ4 ir CSF Aβ38 ( P = 0, 015) išliko reikšmingi. Prognozuojant PET Aβ pozityvumą naudojant logistinę regresiją, CSF Aβ38 (log koeficientas = 0, 00332, P <0, 001) ir APOE ɛ4 (log koeficientas = 4, 47, P = 0, 0075) buvo nepriklausomi numatytojai ir buvo tendencija, kad APOE ɛ4 ir CSF reikšmingai sąveikauja. Aβ38 ( P = 0, 061). Vėlgi, CSF Aβ42 buvo reikšmingas kovariatorius (log šansai = −0, 0119, P <0, 001).

Taip pat mes panaudojome CSF Aβ40 ir CSF Aβ38 derinį pagal jų molinius kiekius (CSF Aβ, mol l −1 ). Vėlgi, rezultatai buvo labai panašūs. Prognozuojant ištisinį PET Aβ, CSF Aβ ( β = 3, 70 × 10 8, P <0, 001), APOE ɛ4 ( β = 0, 470, P <0, 001) ir APOE ɛ4 bei CSF Aβ sąveika ( β = −2, 20 ×). 10 8, P = 0, 0030) buvo reikšmingi numatytojai. CSF Aβ42 išliko reikšmingas kovariatorius ( β = −0.00120, P <0, 001). Pašalinant CSF Aβ42 iš modelio, CSF Aβ ( P = 0, 0090), APOE ɛ4 ( P <0, 001) ir sąveika tarp APOE ɛ4 ir CSF Aβ ( P = 0, 021) išliko reikšmingi. Prognozuojant PET Aβ pozityvumą naudojant logistinę regresiją, CSF Aβ (log koeficientas = 3, 15 × 10 9, P <0, 001) buvo reikšmingas prognozuotojas, o CSF ​​Aβ42 išliko reikšmingas kovariatorius (log koeficientai = –0, 0129, P <0, 001).

CSF Aβ40 yra didžiausias APOE ɛ4− PET Aβ + tiriamiesiems

Linijinės regresijos modelyje, kurio CSF ​​Aβ40 yra priklausomas kintamasis, ir keturių lygių PET Aβ ir APOE, kaip nepriklausomo kintamojo, derinys, bendras didžiausias CSF Aβ40 lygis buvo nustatytas PET Aβ + ir APOE ɛ4− grupėje ( β = 732, P = 0, 015, palyginti su etalonine kategorija PET Aβ- & APOE ɛ4−, 3 pav.). PET Aβ + ir APOE ɛ4− subjektų vidutinis CSF Aβ40 lygis buvo 19% didesnis (ir 26% didesnis nei mediana), palyginti su PET Aβ + ir APOE ɛ4– subjektų. Modelis buvo pakoreguotas atsižvelgiant į WML ( β = −188, P = 0, 00013), amžių ( β = 46, 1, P = 0, 015), lytį (moteriška lytis, β = −322, P = 0, 094) ir diagnostinę grupę (SCD, β = 570, P = 0, 019; MCI, β = 421, P = 0, 11). Taip pat koreguojant pagal CSF Aβ42, kaip kovariantą, PET Aβ ir APOE ɛ4 poveikis buvo dar stipresnis, kai PET Aβ + ir APOE ɛ4− grupėje buvo didesnis CSF Aβ40, palyginti su PET Aβ- ir APOE ɛ4– ( P <0, 001) ir PET Aβ- & APOE ɛ4 + ( P <0, 001), tačiau reikšmingo skirtumo, palyginti su PET Aβ + & APOE ɛ4 + grupe ( P = 0, 45), nėra.

Image

Stebimi CSF Aβ40 skirtingi APOE ɛ4 ir PET Aβ teigiamumo ir negatyvo deriniai. Atskiri stebėjimai yra uždengti dėžutėse (storos linijos yra mediana, dėžutės ribos yra 25 ir 75 procentiliai). CSF Aβ40 reikšmingai padidėjo PET Aβ + & APOE ɛ4− grupėje, palyginti su PET Aβ- & APOE ɛ4−, kuri buvo pamatinė kategorija ( P = 0, 015, naudojant tiesinę regresiją, pritaikytą pagal amžių, lytį, diagnozę ir WML). Nė viena grupė neturėjo reikšmingo skirtumo CSF ​​Aβ40, palyginti su PET Aβ- & APOE ɛ4− grupe ( P = 0, 62–0, 90). Grupės buvo PET Aβ- ir APOE ɛ4−, N = 158; PET Aβ- ir APOE ɛ4 +, N = 39; PET Aβ + ir APOE ɛ4−, N = 41; ir PET Ap + + APOE = 4 +, N = 75. Bendras šios analizės N = 313 buvo mažesnis nei visos tiriamosios populiacijos ( N = 331), nes trūko 18 tiriamųjų WML duomenų (tačiau pagrindiniai rezultatai nesiskyrė, kai WML nebuvo įtrauktas, o analizė atlikta apskritai) tiriamoji populiacija). Vienas duomenų taškas iš aiškumo grafiko neįtrauktas (CSF Aβ40 14110, ng l −1, PET Aβ + ir APOE ɛ4−).

Visas dydis

Diskusija

Mes išbandėme hipotezę, kad amiloidogeninio APP perdirbimo biomarkeriai (CSF Aβ40 ir Aβ38) ir APOE ɛ4 buvo nepriklausomi smegenų Aβ fibrilių kaupimosi prognozuotojai. Remiantis mūsų hipotezėmis, CSF Aβ40 (ir A38 antrinėje analizėje) ir APOE ɛ4 buvo nepriklausomi PET Aβ numatytojai, o CSF ​​Aβ40 poveikis buvo stipriausias APOE ɛ4 neigiamiems asmenims. Mūsų žiniomis, tai yra pirmas tyrimas, rodantis, kad padidėjusi Aβ gamyba yra susijusi su padidėjusia atsitiktinio smegenų Aβ kaupimosi rizika. Šie nauji rezultatai pateikia netiesioginį įrodymą, kad smegenų Aβ patologija žmonėms gali atsirasti dviem būdais: vienas jų susijęs su APOE ɛ4 aleliu (greičiausiai sukelia sumažėjusį apoE4 tarpininkaujamo Aβ42 klirensą), o kitas susijęs su padidintu amiloidogeniniu APP apdorojimu. Tai gali atitikti du atsitiktinio AD atvejai, būtent sumažėjęs klirensas ir padidėjęs Aβ peptidų gamyba.

Amiloido kaskados hipotezė teigia, kad Aβ patologija atsiranda dėl disbalanso tarp Aβ susidarymo ir klirenso 6 . Manoma, kad sporadinį AD daugiausia lemia blogas peptidų klirensas iš smegenų, tuo tarpu autosominį dominuojantį AD daugiausia sukelia padidėjusi Aβ gamyba, ypač Aβ42 variantas. Tai patvirtina metabolinio ženklinimo tyrimas, parodantis sumažėjusį Aβ klirensą esant sporadinei AD demencijai 14, ir tyrimai, rodantys padidėjusį amiloidogeninį APP perdirbimą ankstyvose autosominio dominuojančio AD 10 stadijose. Pagrindinė sumažėjusio Aβ klirenso priežastis atsitiktinai pasireiškus AD yra greičiausiai APOE ɛ4, nes apoE4 baltymo izoforma turi mažesnį gebėjimą išvalyti Aβ peptidus, palyginti su kitomis apoE izoformomis 8, nors įmanoma, kad APOE ɛ4 taip pat gali prisidėti prie padidėjusios AD rizikos. mechanizmai, pavyzdžiui, paveikdami uždegimą ir neuronų atstatymą 15, 16 . Tačiau vienas APP geno polimorfizmas, mažinantis Aβ gamybą, yra susijęs su sumažėjusia AD rizika bendroje populiacijoje 17, o tai pateikia genetinius įrodymus, kad APP perdirbimo pokyčiai taip pat gali paveikti sporadinio AD riziką.

Pagrindinis šio dokumento apribojimas buvo tas, kad mes panaudojome netiesioginį APP apdorojimo matą, kuris buvo įvertintas CSF Aβ40. Šio požiūrio pagrindas buvo tas, kad Aβ40 yra pagrindinė Aβ izoforma, kurią gamina 11 neuronai, kuriai tiesiogiai nedaro įtakos Aβ apnašų patologija 12, o tam įtakos neturi APOE ɛ4 sąlygotas sutrikęs Aβ klirensas. Vėliau paaiškėjo mūsų atradimas, kad CSF Aβ40, atsižvelgiant į APOE ɛ4 būklę, bendro skirtumo nebuvo (1 pav.). Todėl CSF Aβ40 pokyčiai labiau atspindi amiloidogeninio APP apdorojimo skirtumus, o ne Aβ klirenso skirtumus. Tačiau mes pripažįstame, kad gali būti APP apdorojimo variantų, kurių neužfiksuota CSF Aβ40. Mes taip pat atlikome analizę naudodami CSF Aβ38 (kitą labai išreikštą Aβ izoformą) ir CSF Aβ38 ir CSF Aβ40 derinį (atsižvelgiant į jų molinius kiekius), gavę labai panašius rezultatus kaip naudojant CSF Aβ40 atskirai, ir tai patvirtina mūsų išvadas. Tiesioginis Aβ susidarymo įvertinimas gali būti atliktas naudojant metabolinį ženklinimą 14, tačiau tokie metodai gali sukelti paklaidą dėl išilginio CSF ​​biomarkerių dreifo nepertraukiamo CSF ​​mėginių ėmimo metu, priklausančio nuo mėginių ėmimo dažnio ir tūrio 18 . Kitas apribojimas yra tai, kad be APP apdorojimo pokyčių, gali būti ir kitų veiksnių, turinčių įtakos CSF Aβ40. Pavyzdžiui, sumažėjęs CSF Aβ40 yra susijęs su lėtiniu WML 19, o WML taip pat gali būti susijęs su Aβ patologija (nors tai labiau būdinga MCI 20 ir AD demencijai 20 nei nedementuojantiems žmonėms 21 ). Neaišku, ar CSF Aβ40 ir WML ryšys yra dėl tiesioginio ryšio tarp Aβ gamybos ir WML, ar žemesni CSF Aβ40 lygiai atspindi sumažėjusią neuronų A sekreciją dėl sumažėjusio smegenų aktyvumo esant WML. Svarbu tai, kad pritaikant WML, mūsų rezultatai išliko reikšmingi. Teoriškai CSF Aβ40 taip pat galėjo paveikti periferinis APP apdorojimas, tačiau mūsų rezultatai buvo stabilūs koreguojant plazmos Aβ40, kas rodo, kad poveikis nepriklausė nuo periferinio APP apdorojimo. Mes neišmatuojome visų kitų galimų veiksnių, išskyrus padidėjusį amiloidogeninį APP, kuris gali prisidėti prie Aβ nusėdimo APOE ɛ4 neigiamiems asmenims. Pavyzdžiui, kiti AD rizikos genai (įskaitant CLU ir CR1 ) gali turėti įtakos AP klirensui APOE ɛ4 neigiamiems asmenims 22 . Mes įtraukėme keletą skirtingų diagnostinių grupių, įskaitant SCD grupę. Mes pažymėjome, kad Aβ teigiamumo dažnis mūsų ŠND tiriamiesiems (37 proc.) Buvo didesnis nei neseniai atliktoje didelėje Jansen ir kt. Atliktoje metaanalizėje . 3, kur ∼ 22% SCD tiriamųjų buvo Aβ teigiami, palyginti su ∼ 25% CN tiriamųjų. Šio skirtumo priežastis nėra aiški, tačiau pažymėjome, kad mūsų ŠKL pacientai buvo vidutiniškai 6 metais vyresni nei Janseno tiriamieji, o tai gali prisidėti prie dažnesnio Aβ patologijos dažnio. Be to, visi mūsų ŠKL subjektai dėl kognityvinių simptomų buvo nukreipti į specializuotas atminties klinikas, o kai kurie Jansen ŠKL pacientai galėjo būti pastebėti kitose sveikatos priežiūros įstaigose, atveriant galimybę, kad jie turėjo ne tokių sunkių nusiskundimų nei mūsų ŠKL tiriamieji. tyrimas. Kitame naujausiame tyrime dėl PET Aβ pozityvumo atminties klinikoje SCD tiriamiesiems nustatyta, kad 57% SCD asmenų buvo teigiami Aβ, palyginti su 31% CN, o tai labiau primena mūsų grupės 23 duomenis . Galiausiai mes neįtraukėme AD demencijos grupės, nes iš ankstesnio tyrimo mes žinome, kad pacientams, sergantiems sunkia AD demencija, CSF Aβ40 yra mažesnis nei pacientams, sergantiems lengva demencija (tai gali atspindėti sumažėjusį gebėjimą gaminti Aβ peptidus, progresuojant ligai) 24 . Todėl į šį tyrimą įtraukiant AD demencijos grupę, gali kilti pavojus išaiškinti CSF Aβ40 ir PET Aβ ryšį.

Iki šiol buvo nedaug bandymų ištirti APOE ɛ4 ir APP apdorojimo savarankiškus vaidmenis vystant smegenų Aβ patologiją nedementuojantiems asmenims. Ankstesniuose tyrimuose nebuvo nustatyta koreliacijų tarp CSF Aβ40 (arba Aβ38) ir PET Aβ (nuoroda 12). Tai greičiausiai todėl, kad APOE ɛ4 (ir (arba) CSF Aβ42) jie nesiskyrė. Prisitaikymas prie APOE ɛ4 yra svarbus, nes santykis tarp CSF Aβ40 ir PET Aβ skiriasi tarp APOE ɛ4 teigiamų ir neigiamų asmenų. Be to, pritaikant APOE ɛ4 ir CSF Aβ42, sumažėja likusios modelių paklaidos, o kai kurios šios klaidos gali prisidėti prie CSF Aβ40 variacijos. Pašalinus šią klaidą, galima geriau įvertinti CSF Aβ40 ir PET Aβ koreliaciją. Mūsų rezultatai prideda naujos informacijos ir nurodo skirtingus galimus Aβ patologijos kelius žmonėms. Apibendrinant, mūsų rezultatai patvirtina mintį, kad atsitiktinis Aβ kaupimasis gali būti iš dalies susijęs su padidėjusia amiloidogenine APP gamyba, ypač APOE ɛ4 neigiamiems asmenims. Pavienių AD rizika gali priklausyti nuo padidėjusio beta gamybos, be sumažėjusio beta klirenso. Tai suteikia naujos įžvalgos apie AD mechanizmus ir gali būti svarbi kuriant vaistus, nukreiptus į A metabolizmą ankstyvose AD stadijose.

Metodai

Tyrimo populiacija

Tyrimo populiacija buvo iš Švedijos atlikto BioFINDER tyrimo (Biomarkeriai ankstyvam ir patikimam neurodegeneracinių sutrikimų nustatymui). Buvo įtraukti visi turimi CN ir nedementuoti pacientai, turintys lengvus pažinimo simptomus, kuriems būdinga SCD ar MCI.

Iš pradžių KN subjektas buvo įtrauktas iš gyventojų skaičiaus pagrįstos EPIC grupės. Įtraukimo kriterijai buvo: amžius ≥60 metų, MMSE 28–30 ir laisvai kalbanti švedų kalba. Išskyrimo kriterijai buvo: subjektyvus pažinimo sutrikimas, reikšminga neurologinė liga (pavyzdžiui, insultas, Parkinsono liga, išsėtinė sklerozė), sunki psichinė liga (pvz., Sunki depresija ar psichoziniai sindromai), demencija ar MCI. Visiems CN tiriamiesiems buvo atliktas išsamus klinikinis įvertinimas, įskaitant neurologinius, psichiatrinius ir pažintinius testus, kuriuos visus atliko gydytojas, be smegenų MRT ir atitinkamų kraujo tyrimų. Į pažintinę bateriją buvo įtraukta MMSE, ADAS-cog (1–3 dalys), „Trail Making A & B“, „Symbol Digit“ ypatumai, greitas pažinimo greičio testas, laikrodžio piešimas, kubo įveiksmas, raidės S sklandumas ir gyvūnų sklandumas. Remdamasis tyrimo rezultatais, atsižvelgiant į išsilavinimą ir amžių, gydytojas visapusiškai įvertino, ar asmuo yra kognityviai sveikas. Visų CN tiriamųjų klinikinės demencijos įvertinimo skalė buvo 0.

SCD ir MCI atvejai buvo verbuojami iš eilės ir juos nuodugniai įvertino gydytojai, turintys specialią kompetenciją gydyti demenciją. Įtraukimo kriterijai: buvo nukreipti į atminties kliniką dėl galimo pažinimo sutrikimo, neatitinkančio demencijos kriterijų, MMSE 24–30, 60–80 metų ir laisvai švedų kalba. Išskyrimo kriterijai buvo šie: pažinimo sutrikimas, kurį be jokios abejonės galima paaiškinti kita liga (išskyrus prodrominę demenciją); sunki somatinė liga; ir juosmens punkcijos ar neuropsichologinio tyrimo atsisakymas. Klasifikacija į SCD ar MCI buvo pagrįsta neuropsichologine baterija ir vyresniojo neuropsichologo klinikiniu vertinimu. Į akumuliatorių buvo įtraukti žodinio sugebėjimo testai (įskaitant daugelio pasirinkimų žodyno testą (SRB: 1 (nuoroda 25)) ir semantinio žodinio sklandumo testą (2 sąlyga, D-KEFS (nuoroda 26)), epizodinę atmintį (įskaitant „Rey“ klausos žodinio mokymosi testą). (RAVLT (nuoroda 27) ir Rey komplekso figūros testas (RCFT (ref. 28)), erdvinės erdvės konstravimo galimybės (įskaitant bloko dizainą (WAIS (nuoroda 29) ir Rey komplekso figūros testo kopija), dėmesį ir vykdomąjį valdymą funkcijos (įskaitant pėdsakų sudarymo testą (D-KEFS (nuoroda 26) ir žodinio žodžio sklandumas, 1 sąlyga) (D-KEFS (nuoroda 26)). Vyresnysis neuropsichologas visus pacientus suskirstė į pacientus, sergančius SCD (nėra išmatuojamo pažinimo nepakankamumo) arba MCI pagal Peterseno pasiūlytus MCI konsensuso kriterijus 30 .

Švedijos Lundo regioninis etikos komitetas patvirtino tyrimą. Visi tiriamieji davė rašytinį informuotą sutikimą. Norėdami gauti daugiau informacijos, žr. 13 ir www.biofinder.se.

PET analizė

Smegenų Aβ buvo matuojamas naudojant 18 F-flutemetamolio PET (nuorodos 31, 32). PET / CT skenavimas buvo atliktas dviejose vietose, naudojant to paties tipo skaitytuvą, „Philips Gemini TF 16.“. Vidutiniam įsisavinimui buvo sukurti PET suminiai vaizdai nuo 90 iki 110 min. Po injekcijos. MRT rezultatai nebuvo naudojami, nes tai nepagerina 18 F-flutemetamolio duomenų kiekybinio įvertinimo 33 . Vaizdai buvo analizuojami naudojant „GE Healthcare“ pateiktą programinę įrangą „NeuroMarQ“. Susidomėjimo tūrio šablonas buvo pritaikytas devyniems dvišaliams regionams (prieš frontaliniam, parietaliniam, šoniniam laiko, medialiniam laikiniui, sensorimotoriniam, pakaušiniam, priekiniam cingulitui ir užpakaliniam cingulitui / precuneus), sujungtam į bendrą neokortikinį kompozicinį signalą 33 . SUVR buvo pasaulinis sudėtinių atsekamųjų medžiagų įsisavinimas, normalizuotas atsižvelgiant į vidutinį įsisavinimą smegenėlių žievėje (atkreipkite dėmesį, kad Thurfjell ir kt., 35, nustatė, kad 18 F-flutemetamolio PET SUVR turėjo> 98% atitiktį vaizdiniams rodmenims, nepriklausomai nuo to, kuris etaloninis regionas buvo naudojamas) ). Daugelyje šio tyrimo analizių buvo naudojamas nenutrūkstamas PET Aβ, tačiau, kai buvo nurodyta, buvo naudojamas anksčiau nustatytas Aβ pozityvumo ribas (> 1, 42 SUVR, remiantis mišinio modeliavimo analize 13 ).

Cerebrospinalinio skysčio analizė

Visiems tiriamiesiems buvo atliktas juosmens CSF mėginių ėmimas prieš pradedant tyrimą pagal Alzheimerio asociacijos schemą 35 . Mėginiai iki analizės buvo laikomi 1 ml polipropileno mėgintuvėliuose –80 ° C temperatūroje. CSF Aβ38, Aβ40 ir Aβ42 buvo analizuojami ELISA tyrimais (EUROIMMUN AG, Liubekas, Vokietija). Visas analizes atliko sertifikuoti laboratorijos specialistai, kurie buvo akli, kad gautų klinikinius duomenis ir diagnozes. CSF mėginiai buvo atsitiktinės atrankos būdu, siekiant išvengti grupinio šališkumo. Analizės buvo atliktos dviem skirtingais serijomis, 1–20 plokštelėmis, naudojant partiją Nr. E140224AB - A38, E130611AA - Aβ40 ir E130607AA - A42 ir 21–24 plokštelės, naudojant partijos Nr. E150522BK Aβ38, E150302A1 Aβ40 ir E150522AZ Aβ42. Dviejų skirtingų CSF grupių alikvotai buvo naudojami kaip vidiniai kontroliniai mėginiai, kurių pirmojoje kontrolėje Aβ38 buvo 13, 8% CV, o vidutinis 695 pg ml −1 ir 7, 9% - A38, vidutiniškai 1596, p. ml −1 ; 17, 9% - Aβ40 pirmojoje kontrolėje, kurios vidurkis yra 1951 m., Pg ml −1 ir 11, 1%, jei A40 yra antroje kontrolėje, kurios vidurkis yra 3992, pg ml −1 ; ir 16, 3% - Aβ42 pirmojoje kontrolėje, vidutiniškai 227 pg ml −1, ir 15, 1% - A42, antroje kontrolėje, kurios vidurkis yra 216 pg ml −1 . Siekiant užtikrinti dviejų bandymų lygių pastovumą, antruoju bandymu buvo pakartotinai ištirti 40 pirmojo bandymo CSF ​​mėginių.

Plazmos analizė

Kraunant plazmą, kraujas buvo imamas į mėgintuvėlius, kuriuose EDTA buvo antikoaguliantas. Po centrifugavimo (2000 g , +4 ° C, 10 min.), Plazmos mėginiai buvo padalijami į polipropileno mėgintuvėlius ir laikomi –80 ° C temperatūroje iki biocheminių analizių. Aβ40 plazma buvo analizuojama naudojant Simoa imunologinį tyrimą (Quanterix, Lexington, MA, JAV).

Baltosios medžiagos pažeidimai

Visi pacientai buvo tiriami naudojant vieną 3T MR skaitytuvą (Trio, Siemens). Automatizuotas WML segmentavimas buvo atliktas naudojant SPM8 įdiegtą „Lesion Segmentation Tool“ (//www.applied-statistics.de/lst.html), sugeneruojant bendrą WML tūrį. Prieš tai keturiems MCI sergantiems pacientams FLAIR atvaizdams, registruojamiems gimtojoje MPRAGE, rankiniu būdu suskaidytas WML, segmentinis tūris buvo nuo 0, 5 iki 106, 3 ml; gautas optimalus κ, pagrįstas kauliuko koeficientu, buvo 0, 4 (nuoroda 36) ir buvo naudojamas sekančiame automatizuotame segmentavime visiems dalyviams.

Statistinė analizė

Mes išbandėme koreliacijas tarp CSF Aβ40 ir PET Aβ skirtinguose regresijos modeliuose. Pagrindinis modelis buvo tiesinės regresijos modelis, kai priklausomas kintamasis buvo PET Aβ, o nepriklausomi kintamieji buvo CSF ​​Aβ40, APOE ɛ4 (dichotominis) ir CSF Aβ40 ir APOE ɛ4 sąveika. Antra, mes ištyrėme koreliaciją tarp kliniškai reikšmingo PET Aβ kaupimosi ir CSF Aβ40 bei APOE ɛ4 logistinės regresijos modelyje su PET Aβ teigiamumu kaip priklausomu kintamuoju. Trečia, mes išbandėme linijinės regresijos modelį su CSF Aβ40 kaip priklausomu kintamuoju ir keturių lygių PET Aβ ir APOE ɛ4 kaip nepriklausomo kintamojo derinį (PET Aβ- & APOE ɛ4−, PET Aβ- ir APOE ɛ4 +, PET Aβ + & APOE ɛ4− ir PET Aβ + ir APOE ɛ4 +). Visi modeliai buvo koreguoti atsižvelgiant į amžių (metus), lytį ir diagnostinę grupę. Mes taip pat pakoregavome CSF Aβ42, norėdami patikrinti, ar CSF Aβ40 buvo susijęs su PET Aβ už CSF Aβ42, ir sumažinti modelio likutinę paklaidą, leisdami geriau įvertinti koreliaciją tarp CSF Aβ40 ir PET Aβ. Kaip pakoregavome rezultatų skyriuje, mes pakoregavome pagal WML (ml), išskyrus tuos atvejus, kai WML buvo aiškiai nereikšmingas. Pirminės analizės buvo atliktos naudojant CSF Aβ40, tačiau mes taip pat atlikome analizę, naudodami CSF Aβ38 ir CSF Aβ38 bei Aβ40 derinį (atsižvelgiant į jų molinius svorius: β38: 4129, 012 g mol −1 ; ir β40: 4327, 148 g mol −1). Statistinis reikšmingumas buvo nustatytas esant P <0, 05. Visos analizės buvo atliktos naudojant R (v. 3.0.1, The R for Statistics for Computing).

Komentarai

Pateikdami komentarą jūs sutinkate laikytis mūsų taisyklių ir bendruomenės gairių. Jei pastebite ką nors įžeidžiančio ar neatitinkančio mūsų taisyklių ar gairių, pažymėkite, kad tai netinkama.