方 妍， 郑 磊， 张凤春， 王小莉， 魏 琰



血清BDNF与尿AD7c-NTP联合检测在MCI进展为AD中的预测价值

方 妍1， 郑 磊2， 张凤春3， 王小莉3， 魏 琰3

目的 探讨血清BDNF与尿AD7c-NTP联合检测对轻度认知功能障碍(MCI)进展为阿尔茨海默病的预测价值。方法 收集172例MCI患者(MCI组)及90例健康者(正常对照组)基线、12 m、24 m的血清BDNF和尿AD7c-NTP的表达水平。结果 MCI患者血清BDNF水平在基线、12 m、24 m显著低于同期对照组(P<0.05)，而尿AD7c-NTP水平在基线、12 m、24 m显著高于同期对照组(P<0.01)。此外，32例MCI患者于随访的2 y中进展为AD(MCI-AD组)，其血清BDNF水平在基线、12 m、24 m显著低于稳定型MCI患者(MCI-ST组)，而尿AD7c-NTP水平在基线、12 m、24 m显著高于稳定型MCI患者。结论 血清BDNF与尿AD7c-NTP联合检测是鉴别及诊断MCI进展为AD的较好指标，提升二者单独应用时的预测价值。

轻度认知功能障碍； 阿尔茨海默病； BDNF； AD7c-NTP

轻度认知功能障碍(mild cognitive impairment，MCI)是介于正常老化与痴呆之间的一种过渡状态，可增加罹患阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)的发病风险[1，2]。据统计，每年约10%～15%的MCI患者进展为AD，随着人口老龄化程度的加剧，这一比例仍会继续增加[2]。然而，由于缺乏准确特异的诊断手段以早期评价MCI进展为AD的风险，加之MCI早期症状不显著，往往导致患者错过最佳的治疗时期[3]。因此，探寻特异的生物标记物以评价MCI患者进展为AD的风险水平，将有助于早期识别AD高危人群，并对探索有效的治疗策略以延缓AD病程进展有重要意义。

1 对象与方法

1.1 研究对象 (1)MCI组：系2011年6月～2013年5月我院神经内科收治的MCI患者172例。均符合Peterson制订的MCI诊断标准和美国精神障碍诊断与统计手册第4版(DSM-Ⅳ)有关MCI的诊断标准。男91例，女81例；年龄63～85岁，平均73.6±7.4岁；病程1.5～2.6 y，平均1.9±0.6 y。采用简易精神状态检查量表(MMSE)，临床失智评分量表(CDR)、全面衰退量表(GDS)、日常生活能力评分(ADL)对研究对象认知能力进行评价。随访2 y中进展为AD的患者均符合美国国立神经病语言障碍卒中研究所(NINCDS)和Alzheimer病及相关疾病协会(ADRDA)有关AD的诊断标准。其中32例MCI组患者随访2 y中进展为AD(MCI-AD组)，140例为稳定型MCI患者(MCI-ST组)(3)正常对照组(CN组)：系同期认知功能正常的健康体检者90例，男48例，女42例；年龄64～86岁，平均76.2±7.6岁。排除标准：(1)长期大量服用抗精神病药物和严重头部外伤史；(2)有累及中枢神经系统功能的内科疾病；(3)严重精神疾病；(4)认知功能评测不能配合的患者；(5)随访不能完成患者。

1.2 方 法

1.2.1 血清BDNF水平检测 所有研究对象于清晨空腹抽取静脉血5 ml，肝素锂抗凝保存(<24 h)，采用高灵敏定量酶免疫分析法检测血清BDNF水平。血清BDNF高灵敏定量酶免疫分析测检测试剂盒购自R&D Ssystem，严格按试剂说明书操作。

1.2.2 尿AD7c-NTP水平的检测 所有研究对象于清晨留取尿液50 ml，4 ℃保存(<7 d)，采用酶联免疫吸附法检测尿AD7c-NTP水平。尿AD7c-NTP酶联免疫吸附检测试剂盒购自深圳市安群生物工程有限公司，严格按试剂说明书操作。

2 结 果

2.1 研究对象基线资料比较 MCI组MMSE评分、ADL评分显著低于CN组(P<0.05)，而CDR评分、GDS评分较CN组明显增高(P<0.05)。MCI组尿AD7c-NTP阳性130例(75.6%)，血清BDNF阳性118例(68.6%)，而CN组阳性分别为14例(15.6%)和19例(21.1%)。MCI组尿AD7c-NTP水平显著高于CN组(P<0.05)，而血清BDNF水平则显著低于CN组(P<0.05)(见表1)。

2.2 MCI-AD组、MCI-ST组、CN组尿AD7c-NTP与血清BDNF表达水平比较 随访2 y中，32例MCI患者进展为AD，其基线尿AD7c-NTP水平显著高于MCI-ST组及CN组(P<0.05)，而血清BDNF水平显著降低(P<0.05)。同样的结果亦在随访的12 m和24 m中得到(见表2)。

2.3 尿AD7c-NTP与血清BDNF联合检测的诊断价值 尿AD7c-NTP与血清BDNF联合检测的灵敏度、特异度、阳性预测值及阴性预测值均高于单独检测(见表3)。

表1 研究对象基线资料比较

MMSE评分范围为0～30，评分越高提示功能越好；CDR评分范围为0～18分，评分越低提示功能越好；GDS评分范围为1～7分，评分越高提示功能越好；ADL评分范围为0～53分，评分越高提示功能越好

表2 MCI-AD组、MCI-ST组、CN组尿AD7c-NTP与血清BDNF表达水平比较

表3 尿AD7c-NTP和血清BDNF及联合检测的诊断价值

3 讨 论

MCI已被公认为是正常老化与痴呆间的过渡状态，是AD的重要风险因子[1～4]。近期，大量研究将AD相关生物标记物作为MCI进展为AD的早期诊断指标。目前，最为公认的生物标记物为脑脊液中淀粉样蛋白(1-42)，总tau蛋白和磷酸化tau-181，其在AD或MCI诊断中具有良好的灵敏度和特异性。不幸的是，脑脊液生物标记物在临床应用是却受到很大限制，归因于脑脊液采集方法为侵入式，存在损伤大脑的风险，加之保存方法的特殊性，使其无法大规模应用于临床[2]。

研究证实，AD患者的脑脊液和尿AD7c-NTP的表达水平都选择性增加[5]。de la Monte等[6]发现，AD病程的早期AD7c-NTP基因过度表达，从而引起AD7c-NTP免疫活性的增强，进而导致磷酸化tau蛋白免疫介导的细胞骨架病变。越来越多的证据[7]表明，AD7c-NTP的异常变化是AD病程早期的生物学事件，而MCI则被证实为AD病程的早期阶段。已经证实，脑脊液或尿液中AD7c-NTP含量异常增高，早期可疑或可能AD占62%，死后确诊的AD占84%。然而，对脑脊液中AD7c-NTP进行检测有损伤大脑的风险，且需专业人员及特殊设备，使其在应用时存在一定的局限性。近期研究表明[8]，MCI患者尿液中AD7c-NTP的水平较正常老人显著增加，与年龄无关。本研究显示，MCI患者尿AD7c-NTP水平[(3.96±2.2)ng/ml]显著高于对照组[(1.22±1.9)ng/ml](P<0.01)。与前期研究相似，本研究随访2 y中，32例患者(MCI-AD组)进展为AD，发生率为18.6%。值得注意的是，MCI-AD组基线尿AD7c-NTP水平显著高于MCI-ST组及对照组(P<0.01)，同样的结果亦在随访12 m及24 m中得到。与既往研究[8]一致，尿AD7c-NTP是诊断MCI进展为AD早期病变的较敏感的指标之一。

近期，Diniz和Teixeira等[9]研究证实，BDNF调节异常与AD病理生理变化相关。基础研究证实，β-淀粉样蛋白(amyloid β-protein，Aβ)可降低大鼠海马BDNF表达进而导致其记忆损伤[10]。与此相反，在年老的灵长类动物内嗅皮质注射BDNF可明显减少其突触丢失，改善其细胞信号通路[11]。此外，有研究发现，AD患者大脑中BDNF前体及成熟体较对照组明显偏低[12]，二在健康的老年人中，低脑脊液BDNF水平与记忆功能差和更快认知功能下降呈正相关[13，14]。近期，Weinstein等[15]研究证实，低血清BDNF对MCI进展为AD具有显著的预测价值。与Yu和Shimada等[13，14]的研究结果一致，本研究发现，MCI患者血清BDNF浓度[(19.92±5.4)ng/ml]较健康年老者[(23.64±5.8)ng/ml]明显降低，且表现出更差的认知功能(P<0.01)。在随访的2 y中，MCI-AD组患者基线血清BDNF浓度较MCI-ST组及健康对照组明显降低(P<0.01)，同样的结果亦在随访12 m及24 m中得到。与前期研究一致[15]，低血清BDNF浓度可作为预测MCI进展为AD的诊断指标。

作为有效的AD生物标记物，其必须具有良好的诊断灵敏度、特异度、阳性预测值及阴性预测值[16]。本研究对32例MCI进展为AD的患者及90例健康对照个体进行尿AD7c-NTP、BDNF及联合检测的诊断价值进行比较(见表3)。与之前研究结果一致[16～18]，尿AD7c-NTP诊断的特异度(84.44%)、敏感度(75.00%)，而血清BDNF诊断的特异度(78.89%)、敏感度(68.75%)略低。尽管AD7c-NTP和BDNF在MCI进展AD的预测中具有良好的灵敏度和特异度，但其均存在一定程度的假阳性或假阴性。本研究中，应用AD7c-NTP和BDNF联合检测的灵敏度(90.63%)、特异性(93.33%)、阳性预测值(82.86%)及阴性预测值(96.55%)均高于单独检测(见表3)。提示AD7c-NTP和BDNF联合检测在MCI进展AD的早期诊断中具有较好的诊断价值。

总之，本研究结果证实，在MCI患者中，尿AD7c-NTP的水平显著升高，而血清BDNF水平显著下降，二者的变化与MCI进展为AD的关系密切。通过AD7c-NTP与BDNF联合检测可互补二者在单独应用时的不足，提升MCI进展AD的诊断预测价值，宜作为AD易发人群筛查及早期诊断的生物标记物。

[1]Petersen RC，Negash S. Mild cognitive impairment：an overview [J]. CNS Spectrums，2008，13：45.

[2]Gauthier S. Cholinesterase inhibitors in late-stage Alzheimer’s disease [J]. Lancet Neurol，2006，5：468.

[3]Petersen RC，Thomas RG，Grundman M，et al. Vitamin E and donepezil for the treatment of mild cognitive impairment[J]. N Engl J Med，2005，352：2379-2388.

[4]王鲁宁. 老年人轻度认知功能障碍的研究进展[J]. 中华老年医学杂志，2005，24(1)：6-8.

[5]Levy S，McConville M，Lazaro GA，et al. Competitive ELISA studies of neural thread protein in urine in Alzheimer’s disease [J]. J Clin Lab Anal，2007，21：24.

[6]de la Monte SM，Wands JR. The AD7c-ntp neuronal thread protein biomarker for detecting Alzheimer’s disease [J]. Front Biosci，2002，7：989.

[7]Youn YC，Park KW，Han SH，et al. Urine neural thread protein measurements in Alzheimer disease [J]. J Am Med Dir Assoc，2011，12：372.

[8]Goodman I，Golden G，Flitman S，et al. A multi-center blinded prospective study of urine neural thread protein measurements in patients with suspected Alzheimer’s disease [J]. J Am Med Dir Assoc，2007，8：21.

[9]Diniz BS，Teixeira AL. Brain-derived neurotrophic factor and Alzheimer’s disease：physiopathology and beyond [J]. Neuromolecular Med，2011，13：217-222.

[10]Christensen R，Marcussen AB，Wrtwein G，et al. Abeta(1-42) injection causes memory impairment，lowered cortical and serum BDNF levels，and decreased hippocampal 5-HT(2A) levels [J]. Exp Neurol，2008，210：164-171.

[11]Nagahara AH，Merrill DA，Coppola G，et al. Neuroprotective effects of brain-derived neurotrophic factor in rodent and primate models of Alzheimer’s disease [J]. Nat Med，2009，15(3)：331-337.

[12]Peng S，Wuu J，Mufson EJ，et al. Precursor form of brain-derived neurotrophic factor and mature brain-derived neurotrophic factor are decreased in the pre-clinical stages of Alzheimer’s disease [J]. J Neurochem，2005，93(6)：1412-1421.

[13]Shimada H，Makizako H，Doi T，et al. A large，cross-sectional observational study of serum BDNF，cognitive function，and mild cognitive impairment in the elderly [J]. Front Aging Neurosci，2014，6：69.

[14]Yu H，Zhang Z，Shi Y，et al. Association study of the decreased serum BDNF concentrations in amnestic mild cognitive impairment and the Val66Met polymorphism in Chinese Han [J]. J Clin Psychiat，2008，69：1104-1111.

[15]Weinstein G，Beiser AS，Choi SH，et al. Serum brain-derived neurotrophic factor and the risk for dementia：the Framingham Heart Study [J]. JAMA Neurol，2014，71：55-61.

[16]Hampel H，Frank R，Broich K，et al. Biomarkers for Alzheimer’s disease：academic，industry and regulatory perspectives[J]. Nat Rev Drug Discov，2010，9：560-574.

[17]Wang C，Cui Y，Yang J，et al. Combining serum and urine biomarkers in the early diagnosis of mild cognitive impairment that evolves into Alzheimer’s disease in patients with the apolipoprotein E ε4 genotype[J]. Biomarkers，2015，20：84-88.

[18]Alvarez A，Aleixandre M，Linares C，et al. Apathy and APOE4 are associated with reduced BDNF levels in Alzheimer’s disease [J]. J Alzheimers Dis，2014，42：1347-1355.

Conversion from mild cognitive impairment to Alzheimer’s disease：Prediction by serum brain-derived neurotrophic factor and urinary AD-associated neuronal thread protein

FANGYan，ZHENGLei，ZHANGFengchun，etal.

(MedicalAffairsDepartment，HarrisonInternationalPeaceHospital，Hengshui053000，China)

Objective To investigate the predictive value of the combination detection of serum brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and urinary AD-associated neuronal thread protein (AD7c-NTP) in mild cognitive impairment (MCI) patients that evolves into Alzheimer’s disease (AD). Methods Participants consisted of 172 adults with MCI，and 90 normal subjects. The total serum BDNF levels and the mean urinary AD7c-NTP assay values at baseline，12-and 24-month follow-ups were measured. Results The mean urinary AD7c-NTP assay values at baseline，12-and 24-month follow-ups were significantly higher in MCI subjects compared to normal individuals (P≤0.01)，and the serum BDNF levels were notably decreased (P≤0.01). Moreover，a total of 32 subjects in MCI patients that progressed to AD within 2 years showed a significant decrease of serum BDNF and a notable increase of urine AD7c-NTP compared to MCI-ST individuals at baseline，12-and 24-month follow-ups. Conclusion The combination detection of serum BDNF and urinary AD7c-NTP were reliable indicators for the earlier identification and diagnosis of MCI patients that evolves into AD，and led to a better predictive value than either detection alone.

Mild Cognitive Impairment； Alzheimer’s Disease； BDNF； AD7c-NTP

1003-2754(2016)01-0009-04

2015-11-10；

2015-12-26

河北省2013年医学科学研究课题计划(No.20130345)

(1.哈励逊国际和平医院医务处，河北 衡水 053000；2.哈励逊国际和平医院中心实验室，河北 衡水 053000；3.哈励逊国际和平医院神经内科二病区，河北 衡水 053000)

魏 琰，E-mail：leinick@163.com

R749.1+6

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