老年患者麻醉管理
血浆hnRNP A2/B1与Aβ42和P-tau在术前诊断轻度认知功能障碍中的应用价值
中华医学杂志, 2022,102(5) : 321-325. DOI: 10.3760/cma.j.cn112137-20210830-01977
摘要
目的

探讨血浆核内不均一核糖核蛋白A2/B1(heterogeneous nuclear rib nucleoprotein A2/B1,hnRNP A2/B1)、β淀粉样蛋白42(amyloid-β 42,Aβ42)及磷酸化tau 蛋白(phosphorylated tau protein,P-tau)水平在术前诊断老年患者轻度认知功能障碍(mild cognitive impairment,MCI)的应用价值。

方法

纳入2020年6月至2021年3月于天津市第三中心医院行择期手术患者200例,年龄65~80岁。根据国际MCI工作组标准及欧洲阿尔茨海默病联合会工作组标准将患者分为MCI组(n=100)与对照组(n=100),每组男58例、女42例。术前检测患者血浆hnRNP A2/B1、Aβ42及P-tau水平,计算其诊断MCI的灵敏度、特异度及准确度,绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线评估各指标的诊断价值。

结果

MCI组血浆hnRNP A2/B1、Aβ42及P-tau水平[MQ1Q3)]分别为310.0(275.1,344.2)、34.5(24.9,42.5)、190.4(150.4,301.7)ng/L,显著高于对照组的272.7(239.6,291.5)、18.7(14.7,26.6)、140.0(101.8,217.5)ng/L(均P<0.05)。以国际MCI工作组标准为金标准,血浆hnRNP A2/B1预测MCI的灵敏度、特异度与ROC曲线下面积(area under the ROC curve,AUC)分别为80%、61%、0.781,Aβ42预测MCI的灵敏度、特异度与AUC分别为78%、73%、0.744,P-tau预测MCI的灵敏度、特异度与AUC分别为51%、79%、0.675。hnRNP A2/B1与Aβ42预测MCI的灵敏度、特异度与AUC差异均无统计学意义(均P>0.05),但两者灵敏度均高于P-tau(均P<0.001);与P-tau相比,血浆hnRNP A2/B1预测MCI的AUC较高(P<0.05)。当3种指标联合时,其灵敏度为82%,AUC为0.842,均为最高,但特异度(71%)降低(均P<0.05)。

结论

血浆hnRNP A2/B1、Aβ42及P-tau三者联合可提高术前诊断老年患者MCI的灵敏度和准确度,诊断效能最大,有一定临床应用价值。

引用本文: 张媛媛, 信茜, 杨陈祎, 等.  血浆hnRNP A2/B1与Aβ42和P-tau在术前诊断轻度认知功能障碍中的应用价值 [J] . 中华医学杂志, 2022, 102(5) : 321-325. DOI: 10.3760/cma.j.cn112137-20210830-01977.
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轻度认知功能障碍(mild cognitive impairment,MCI)是阿尔茨海默症(Alzheimer′s disease,AD)的高危因素,据估计,我国MCI患病率约为20.8%1。随着我国人口老龄化,越来越多的老年MCI患者将接受全身麻醉。有文献报道,接受全身麻醉后与正常老年人相比,MCI患者更易发生谵妄2,本课题组前期研究也证明不同麻醉药物配伍对老年患者的认知功能有不同影响3,故术前识别尤为重要。

在MCI动物模型中发现核内不均一核糖核蛋白A2/B1(heterogeneous nuclear rib nucleoprotein A2/B1,hnRNP A2/B1)在脑内积聚4,通过促进应激颗粒形成影响神经元轴突功能5,加速MCI向AD进展。β淀粉样蛋白脑内积聚、tau蛋白过度磷酸化等导致神经元内蛋白质堆积、功能失常6,使患者认知功能降低,发展为MCI甚至AD。本研究旨在评估血浆hnRNP A2/B1、β淀粉样蛋白42(amyloid-β 42,Aβ42)及磷酸化tau 蛋白(phosphorylated tau protein,P-tau)水平于术前诊断MCI的应用价值。

对象与方法
一、对象

此研究已通过天津市第三中心医院伦理委员会批准(批号:IRB021-002-01),并与患者签署知情同意书。

1. 样本量计算:以hnRNP A2/B1预测肌萎缩侧索硬化结果为参考,当检验效能(1-β)为 0.9,且检验水准(α)为0.05,并考虑20%的脱落率时,计算每组样本量为112例进行病例对照研究。

2. 对象:对2020年6月至2021年3月于天津市第三中心医院行择期全麻手术患者进行术前访视,根据国际MCI工作组标准及欧洲阿尔茨海默病联合会工作组标准进行诊断,将年龄65~85岁、体质指数(BMI)19.5~32.5 kg/m2、美国麻醉医师协会(ASA)分级Ⅱ级或Ⅲ级、具有MCI的100例患者纳入轻度认知功能障碍组(MCI组),采取1∶1配对方法,将与MCI组性别、年龄相同且认知功能正常的老年患者100例纳入对照组。

3. 纳入与排除标准:(1)纳入标椎:MCI组:患者家属或本人叙述有认知功能受损,蒙特利尔认知评估量表(montreal cognitive assessment,MoCA)评分15~24分,简易精神状态量表(minimum mental state examination,MMSE)评分<27分(文盲>17分,小学学历>20分,中学及以上学历>24分),痴呆量表评分0.5分,日常生活能力量表评分16~21分;对照组:患者或其家属叙述无认知功能受损,MoCA评分>24分,MMSE评分≥27分,痴呆量表评分0分,日常生活能力量表评分<16分。(2)排除标准:存在失聪、失明等无法接受认知评估的情况;4周内曾参与其他临床试验;术前存在其他影响认知功能的神经性疾病(如血管性痴呆);检验结果显示严重肝、肾功能不全;患有脑血管疾病;近期服用镇静剂、抗抑郁药或免疫抑制药物等;存在颅脑外伤及酗酒史;存在显著的精神疾病;患有自身免疫性疾病;患有癌症;临床医师认为不适宜参与该临床试验。

二、方法

1.术前访视:根据纳入与排除标准于术前1 d访视患者,获得同意后签署知情同意书,记录基本信息,根据MCI纳入标准确定MCI组(主诉或知情者提示认知功能受损,MoCA评分15~24分,MMSE评分<27分,日常生活能力量表评分16~21分,痴呆量表评分0.5分)及对照组。评估由专业人员在安静、独立小屋内进行。

2.血浆hnRNP A2/B1、Aβ42及P-tau水平检测:患者入手术室后、麻醉诱导前取外周空腹静脉血3 ml于乙二胺四乙酸(EDTA)管中,4 ℃下2 000 r/min,离心半径12 cm,持续时间 10 min,取上层血浆,用酶联免疫吸附试验法检测hnRNP A2/B1、Aβ42及P-tau水平。

三、统计学分析

采用SPSS 25.0软件进行分析。年龄符合正态分布以x¯±s表示;BMI、受教育年限、血浆待测蛋白水平等计量资料均为偏态分布,以MQ1Q3)表示,组间比较采用配对样本t检验或Wilcoxon秩和检验。计数资料以例数表示,组间比较采用配对χ²检验。采用Med Calc20.010构建受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线,以灵敏度、特异度、ROC曲线下面积(area under the ROC curve,AUC)评价血浆hnRNP A2/B1、Aβ42、P-tau及联合检测对老年患者MCI的预测价值。行Spearman相关分析检测hnRNP A2/B1、Aβ42、P-tau水平与MCI患者认知下降的关系。双侧检验,检验水准α=0.05。

结果
一、对照组与MCI组患者一般情况比较

本研究预筛查MCI患者112例,由于患者拒绝接受手术、术中冰冻回报恶性肿瘤结果或年龄、性别不匹配等情况,实际每组纳入样本量为100例。依据性别与年龄将对照组与MCI组进行1∶1匹配,使组间年龄、性别差异无统计学意义。MCI组BMI为24(22,27)kg/m2,对照组为24(23,27)kg/m2,差异无统计学意义(P>0.05);MCI组ASA分级为Ⅱ、Ⅲ级的患者分别为71、29例,对照组分别为65、35例,差异无统计学意义(P>0.05)。MCI组受教育年限为9(9,12)年,低于对照组的9(6,12)年,差异有统计学意义(P<0.05)。结果见表1

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表1

两组患者一般资料比较(n=100)

表1

两组患者一般资料比较(n=100)

组别

性别

(例,男/女)

年龄

(岁,x¯±s

BMI

[kg/m2MQ1Q3)]

ASA分级

(例,Ⅱ级/Ⅲ级)

受教育年限

[年,MQ1Q3)]

MCI组58/4270±524(23,27)65/359(6,12)
对照组58/4270±524(22,27)71/299(9,12)
t/Z/χ²值---0.60-1.003.44
P--0.5490.3170.001

注:MCI为轻度认知功能障碍;BMI为体质指数;ASA为美国麻醉医师协会;“-”示无法计算,无统计值

二、对照组与MCI组患者血浆hnRNP A2/B1、Aβ42及P-tau水平比较

MCI组血浆hnRNP A2/B1、Aβ42、P-tau水平均较对照组升高,差异有统计学意义(均P<0.05)。结果 见表2

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表2

两组患者血浆hnRNP A2/B1、Aβ42及P-tau水平比较[ng/L,MQ1Q3),n=100]

表2

两组患者血浆hnRNP A2/B1、Aβ42及P-tau水平比较[ng/L,MQ1Q3),n=100]

组别hnRNP A2/B142P-tau
MCI组310.0(275.1,344.2)34.5(24.9,42.5)190.4(150.4,301.7)
对照组272.7(239.6,291.5)18.7(14.7,26.6)140.0(101.8,217.5)
Z-6.56-4.07-4.86
P<0.001<0.001<0.001

注:MCI为轻度认知功能障碍;hnRNP A2/B1为核内不均一核糖核蛋白A2/B1;Aβ42为β淀粉样蛋白42;P-tau为磷酸化 Tau 蛋白

三、各种诊断方法诊断效能比较

以国际MCI工作组标准为金标准,血浆hnRNP A2/B1、Aβ42、P-tau诊断MCI的灵敏度、特异度、准确度与AUC结果见表3图1。血浆hnRNP A2/B1、Aβ42诊断MCI的灵敏度、特异度与AUC差异均无统计学意义(均P>0.05)。两者灵敏度均高于P-tau(均P<0.001),特异度均低于P-tau(均P<0.05)。血浆hnRNP A2/B1的AUC高于P-tau(P<0.05)。hnRNP A2/B1 与Aβ42联合诊断较hnRNP A2/B1 与P-tau联合诊断的灵敏度高(P<0.05),但是特异度低(P<0.05)。当3种指标联合诊断时,灵敏度、准确度及AUC最大,但特异度较Aβ42、P-tau降低(均P<0.05)。

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表3

患者血浆hnRNP A2/B1、Aβ42及P-tau水平预测MCI效能分析

表3

患者血浆hnRNP A2/B1、Aβ42及P-tau水平预测MCI效能分析

项目灵敏度(%)特异度(%)准确度(%)AUC95%CI
hnRNP A2/B18061680.7810.718~0.843
427873760.7440.673~0.815
P-tau5179650.6750.601~0.749
hnRNP A2/B1联合Aβ427574750.8310.776~0.886
hnRNP A2/B1联合P-tau6384740.8210.765~0.876
hnRNP A2/B1、Aβ42联合P-tau8271770.8420.789~0.895

注:MCI为轻度认知功能障碍;hnRNP A2/B1为核内不均一核糖核蛋白A2/B1;Aβ42为β淀粉样蛋白42;P-tau为磷酸化 Tau 蛋白;AUC为曲线下面积

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图1
血浆hnRNP A2/B1、Aβ42及P-tau水平预测老年患者MCI的受试者工作特征曲线分析
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注:MCI为轻度认知功能障碍;hnRNP A2/B1为核内不均一核糖核蛋白A2/B1;Aβ42为β淀粉样蛋白42;P-tau为磷酸化 Tau 蛋白

图1
血浆hnRNP A2/B1、Aβ42及P-tau水平预测老年患者MCI的受试者工作特征曲线分析
四、各蛋白水平与MoCA评分的相关性

血浆hnRNP A2/B1水平与MoCA评分呈负相关,相关性中等(r=-0.444,P<0.001),Aβ42、P-tau水平与MoCA评分呈负相关,但相关性较弱(r=-0.390、-0.319,均P<0.001)。

讨论

本研究以国际MCI工作组标准及欧洲阿尔茨海默病联合会工作组标准为金标准,评估 hnRNP A2/B1、Aβ42、P-tau对术前老年患者MCI的诊断效能,结果表明,P-tau诊断效能最低,hnRNP A2/B1与Aβ42相似,三者联合检测可提高诊断的灵敏度和准确性。

MCI是从正常老年人向痴呆过渡的一种状态,对于术前已经存在MCI的老年患者,术后认知功能下降较正常老年人更明显7。神经元产生的Aβ42在脑内积聚导致神经元变性,是AD病理生理过程的中心环节8,虽然脑脊液中Aβ 蛋白、tau蛋白表达水平具有诊断价值,正电子发射体层成像(positron emission tomography,PET)技术的发展使PET诊断MCI成为可能9,但术前老年患者筛查仍存在困难,需寻找具有临床诊断价值的血液标志物以实现MCI的早期诊断。目前研究表明,MCI患者血浆Aβ42对MCI诊断的灵敏度最高(74.2%),是目前最有希望作为外周诊断标志物的蛋白之一10。而P-tau作为AD的经典标志性蛋白,在MCI患者中也具有诊断意义,可以较好地反映MCI的临床进展11。hnRNP A2/B1 经过选择性剪接,可以调节突触形成过程,进而调节认知功能。近期还有研究发现,hnRNP A2/B1可以在细胞质内发生水凝胶相变,其结构与病理性淀粉样蛋白结构相似,可能是AD前期的表现12。故本研究选择hnRNP A2/B1、Aβ42、P-tau这3种蛋白作为标志物以探究其对MCI诊断的意义。

本研究发现,MCI老年患者血浆hnRNP A2/B1升高,可以作为MCI的预测指标之一。目前已有研究发现该蛋白在肌萎缩侧索硬化这一神经退行性疾病中具有一定诊断价值,但其在MCI患者中的意义仍需探索。相对于正常老年人,MCI患者血浆Aβ42及Tau 蛋白升高13,Assini等14研究证实,与正常女性相比,相同年龄MCI患者血浆Aβ42表达量升高,但也有研究表明MCI患者血浆Aβ42降低。而本研究发现,MCI患者血浆Aβ42水平升高,这可能是由于血浆Aβ42在MCI患者患病初期于血液中积累,而随着病情进展并逐渐发展,当其达到一定浓度后,会在脑内沉积导致血浆内蛋白含量降低11。MCI患者血浆P-tau水平高于正常老年人,当其单独应用于诊断MCI时,特异度较高,但灵敏度低,诊断结果可靠,但易出现假阴性结果。

本研究发现血浆hnRNP A2/B1、Aβ42单独应用于诊断MCI时诊断效能相近,线性相关结果表明hnRNP A2/B1与MCI患者认知功能下降相关性较Aβ42强,对MCI患者认知功能评估更具有参考意义。hnRNP A2/B1、Aβ42及P-tau联合诊断MCI时,灵敏度、准确度及诊断效能提高,未来可以为术前MCI诊断提供一定参考依据。

本研究仍存在一定不足。首先,对照组与MCI组患者受教育年限有差异,但经过分组比较后发现受教育年限不影响患者血浆相关蛋白表达水平。此外,选择了相对简单易行的队列研究,且样本量较小,存在一定偏倚。

利益冲突
利益冲突

所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献
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