摘要
迫切需要准确且经过验证的方法来测量阿尔茨海默病（AD）中的血浆磷酸化tau（p-Tau）生物标志物。在这项研究中，我们将在尸检确认样本中比较由ALZpath开发的新商业血浆p-Tau217检测方法与其他已建立的p-Tau检测的性能。我们纳入了来自亚利桑那州衰老与神经退行性疾病研究（AZSAND）队列的72名参与者，他们在生前进行了血浆评估，并在死后接受了神经病理学检查。使用基于单分子阵列（SIMOA）技术的ALZpath免疫测定法测量血浆p-Tau217，并使用由礼来研究所开发的基于中尺度发现（MSD）平台的免疫测定法分析血浆p-Tau217和p-Tau181。将血浆生物标志物与死后评估的淀粉样斑块密度和神经纤维缠结变化进行对比。在校正年龄、性别和采血与死亡时间间隔后，p-Tau217ALZpath、p-Tau217Lilly和p-Tau181Lilly水平均显著与斑块（偏Spearman ρ = 0.58，ρ = 0.78，ρ = 0.65；p < 0.001）和神经纤维缠结（ρ = 0.26，ρ = 0.51，ρ = 0.37；p < 0.05）密度评分相关。当进一步校正神经纤维缠结密度评分时，所有三种生物标志物仍与斑块密度评分显著相关（p-Tau217ALZpath，ρ = 0.53；p-Tau217Lilly，ρ = 0.73；p-Tau181Lilly，ρ = 0.59；p < 0.001）。然而，在校正斑块密度评分后，只有p-Tau217Lilly与神经纤维缠结密度评分显著相关（ρ = 0.32，p = 0.022）。p-Tau217ALZpath和p-Tau181Lilly与斑块密度评分的相关性相当，而p-Tau217Lilly与斑块（pdiff≤0.015）和神经纤维缠结变化（pdiff≤0.004）的相关性显著高于p-Tau217ALZpath。尽管p-Tau217ALZpath和p-Tau181Lilly对阿尔茨海默病神经病理变化（ADNC）、Braak分期（Braak 0-IV vs. Braak V-VI）以及CERAD神经炎斑块分类（低/稀疏 vs. 中度/频繁）的预测准确性相似（曲线下面积[AUC]范围为0.74–0.79），但p-Tau217Lilly的AUC显著更高（AUC范围为0.82–0.89，pdiff≤0.024）。总之，p-Tau217ALZpath的表现与p-Tau181Lilly相似，但其与AD病理核心指标的相关性显著低于p-Tau217Lilly。未来的研究有必要在更大的独立队列中复制这些发现。
引言
随着阿尔茨海默病（AD）领域近期取得突破性进展，美国食品药品监督管理局（FDA）已批准了抗淀粉样蛋白免疫疗法，并将其从实验室带到了患者的床边[1,2,3,4,5]。在日常临床实践中实施经济高效、可扩展的血液测试以识别适合此类治疗的患者，以及在临床试验中筛选和监测治疗效果，可能会显著减轻经济和患者负担。血浆生物标志物识别和验证方面的进展带来了令人鼓舞的发现[6]。
血浆磷酸化tau（p-Tau）已被证明能够准确反映与AD相关的淀粉样蛋白和tau病理，并区分AD痴呆与非AD神经退行性疾病[7,8,9]。多年来，已经测量了各种血浆p-Tau变体（即p-Tau217、p-Tau181、p-Tau231、p-Tau205、p-Tau202）[7, 8]10,11,– [12]，其中p-Tau217已成为最有前景的AD血浆生物标志物之一[8, 13,14,15]。值得注意的是，血浆p-Tau217显示出更大的动态范围及针对核心AD生物标志物（如脑脊液（CSF）、PET成像、临床和神经病理学结果）的更高性能[8, 11]16,17,18,– [19]。在多个体内研究中，使用Lilly和Janssen平台测量的血浆p-Tau217水平显示出比p-Tau181更高的诊断和预后准确性[13, 20, 21]。最近，ALZpath开发了一种基于单分子阵列（SIMOA）平台的免疫测定法，用于测量血液和脑脊液中的p-Tau217。该测定法已在全球范围内供研究目的商业化使用。一些最近的研究表明，血浆p-Tau217ALZpath在不同队列中具有高临床诊断准确性[22,23,24,25]。但没有一项研究评估过p-Tau217ALZpath相对于神经病理学金标准结果的表现。在之前的一项研究中，我们发现使用Lilly免疫测定法测量的血浆p-Tau217和p-Tau181与斑块和缠结的死后密度测量值有显著关联，其中p-Tau217显示出更强的关联[26]。在此，我们旨在根据神经病理学测量评估ALZpath p-Tau217免疫测定法的性能，并将其与基于中尺度发现（MSD）平台的其他已建立的p-Tau测定法（即p-Tau217Lilly和p-Tau181 Lilly）进行比较。
材料与方法
研究参与者
本研究包括通过Banner Sun Health Research Institute的亚利桑那州衰老与神经退行性疾病研究（AZSAND）和大脑与身体捐赠计划（BBDP）获取的72名参与者的样本[27]。这项纵向临床病理学研究招募了来自亚利桑那州凤凰城大都会地区的正常和神经功能受损的参与者。本研究中参与者的诊断范围从认知未受损（CU）到轻度认知障碍（MCI）、AD和其他非AD痴呆患者。有关招募过程和纳入/排除标准的详细信息已在先前描述[27]。
结果
参与者
我们纳入了来自亚利桑那州衰老与神经退行性疾病研究队列的72名参与者，他们有生前血浆样本和死后神经病理学检查（表1）。研究参与者的中位年龄为85岁，29人（40.3%）为女性，APOE ε4携带率为30.6%。参与者根据ADNC量表[34]分为两组：无/低ADNC（n = 30，临床诊断：8名对照，3名MCI，19名非AD神经退行性疾病）和中/高ADNC（n = 42，临床诊断：7名对照，6名MCI，14名AD，15名非AD神经退行性疾病）。
血浆生物标志物之间的关联
我们首先使用Spearman相关性评估了p-Tau217ALZpath与p-Tau217Lilly和p-Tau181Lilly之间的关联（图2）。在整个队列中，p-Tau217ALZpath被发现与p-Tau217Lilly和p-Tau181Lilly显著相关（ρ = 0.749和ρ = 0.751，分别；p < 0.001）。
血浆生物标志物与斑块和神经纤维缠结密度评分的关联
接下来，我们在调整年龄、性别和采血至死亡时间的单独模型中调查了不同血浆生物标志物（p-Tau217ALZpath、p-Tau217Lilly和p-Tau181Lilly）与淀粉样蛋白和tau病理学指标（淀粉样斑块密度评分和神经纤维缠结密度评分）之间的关联（图3；表2）。我们发现所有三种血浆生物标志物都与斑块密度评分显著相关（p-Tau217ALZpath，ρ = 0.58；p-Tau217Lilly，ρ = 0.78；p-Tau181Lilly，ρ = 0.65；p < 0.001），以及与神经纤维缠结密度评分显著相关（p-Tau217ALZpath，ρ = 0.26，p = 0.031；p-Tau217Lilly，ρ = 0.51，p < 0.001；p-Tau181Lilly，ρ = 0.37，p = 0.002，图3）。在检查相关系数差异时，我们发现p-Tau217Lilly（而非p-Tau181Lilly）与斑块密度评分（ρdiff = 0.20，p = 0.012）和神经纤维缠结密度评分（ρdiff = 0.25，p = 0.004）的相关性显著高于p-Tau217ALZpath。
血浆生物标志物与AD神经病理量表的关联
我们还检查了不同ADNC组（无、低、中、高）中血浆生物标志物水平的差异（图5）。与无、低和中ADNC相比，高ADNC组中p-Tau217ALZpath、p-Tau217Lilly和p-Tau181Lilly均显著升高（p ≤ 0.001）。此外，中ADNC组中p-Tau217Lilly（p < 0.001）和p-Tau181Lilly（p = 0.009）的血浆水平显著高于无ADNC组，而p-Tau217ALZpath则没有。p-Tau217Lilly水平在低与无（p = 0.015）和中与低（p = 0.015）ADNC组之间也有所升高。然而，我们在这些组之间并未发现p-Tau217ALZpath的显著差异。
讨论
血浆生物标志物的开发彻底改变了AD领域。例如，血浆p-Tau217已经用于临床试验的参与者筛选，阿尔茨海默病协会建议在专业记忆诊所开始实施包括p-Tau217在内的BBMs[6]。随着对p-Tau217的兴趣激增，过去几年迅速开发出新的p-Tau217测定法。在本研究中，我们评估了一种新型商用p-Tau217ALZpath免疫测定法相对于金标准神经病理学的表现，并与其他已建立的p-Tau测定法（即p-Tau217Lilly和p-Tau181Lilly）进行了比较。我们发现p-Tau217ALZpath、p-Tau217Lilly和p-Tau181Lilly都与总淀粉样斑块密度相关，p-Tau217Lilly（而非p-Tau181Lilly）显示出比p-Tau217ALZpath更强的相关性。同时，在校正淀粉样斑块密度评分后，只有p-Tau217Lilly与神经纤维缠结密度评分显著相关。所有三种血浆生物标志物都能准确预测NIA-AA ADNC、Braak分期和CERAD神经炎斑块密度衡量的AD病理的存在。然而，p-Tau217Lilly再次（而非p-Tau181Lilly）显示出比p-Tau217ALZpath更高的AUC。综合来看，我们的研究提供了证据，表明p-Tau217ALZpath和p-Tau181Lilly的表现相似，而在这一队列中，p-Tau217Lilly与AD病理核心指标的关联显著更强。
以前的研究显示，p-Tau217ALZpath与体内CSF和PET测量的淀粉样蛋白病理和tau病理之间存在统计学上的显著关联[22, 23, 25]。在包括TRIAD、WRAP、SPIN、BALTAZAR和BioFINDER-2在内的几个队列中，与Aβ阴性个体相比，Aβ阳性个体的p-Tau217ALZpath表现出较高的倍数变化，与淀粉样蛋白PET测量显著相关，并能以高精度预测异常Aβ状态[22, 23, 25, 35]。此外，在TRIAD和BioFINDER队列中，p-Tau217ALZpath在Tau-PET定义的Braak阶段增加，并与颞叶元区域的tau-PET SUVR相关[22, 25]。同样，在我们的研究中，我们也发现血浆p-Tau217ALZpath水平与死后淀粉样密度评分和神经纤维缠结密度评分相关。然而，只有p-Tau217Lilly而不是p-Tau217ALZpath在调整淀粉样密度评分后与神经纤维缠结密度评分相关。有趣的是，在活体瑞典BioFINDER-2队列中，p-Tau217Lilly与tau-PET SUVR的关联比p-Tau217ALZpath更强，而与淀粉样蛋白PET SUVR的关联两者相似[25]。总体而言，我们的研究和先前的结果表明，p-Tau217ALZpath可能与淀粉样蛋白病理有更强的关联，而不是tau病理。
在本研究中，对于所有检查的神经病理学结果，p-Tau217Lilly优于p-Tau217ALZpath。相比之下，先前的报告指出，p-Tau217ALZpath与其他p-Tau217测定法（如p-Tau217Lilly、p-Tau217Lumipulse和p-Tau217+ Janssen）在Aβ-PET和tau-PET阳性检测以及AD与其他神经退行性疾病鉴别中的表现相当[24, 25, 36]。我们推测这些结果的差异可能与样本特征有关，特别是考虑到该队列的平均年龄较高。未来的头对头比较研究需要评估p-Tau217ALZpath与其他测定法在更大规模的独立神经病理学队列中的表现。
据我们所知，这是首次在神经病理学队列中使用商用ALZpath免疫测定法测量血浆p-Tau217的研究，这标志着其主要优势之一。我们的研究也有一些局限性。首先，样本量相对较小，但对于神经病理学队列来说是显著的。其次，我们使用了淀粉样蛋白和tau病理的半定量测量，这可能比连续的免疫组织化学测量或体内Aβ-PET和tau-PET测量的范围更小，尽管PET测量（在BBDP队列中不可用）受到技术问题（如溢入/溢出，非特异性、脱靶结合）的影响。第三，我们仅研究了血浆p-Tau生物标志物与神经纤维缠结（包括神经纤维缠结和神经原纤维线程）的相关性。还需要进一步研究血浆生物标志物与不同类型AD型tau病理（例如，神经纤维缠结、神经原纤维线程、神经炎性斑块内的营养不良性神经突以及围绕鬼影缠结的那些[37, 38]）以及其他类型tau病变（如嗜银颗粒、星形胶质细胞斑块、簇状星形胶质细胞、卷曲体和与年龄相关的tau星形胶质细胞病（ARTAG））的关联。未来的研究还需要比较不同血浆p-Tau生物标志物检测非AD神经退行性疾病中Aβ和tau病理的能力[39, 40]。这些研究对于评估新型AD靶向治疗在经常存在AD共病的神经退行性疾病中的疗效尤为重要。
总之，我们的结果表明，血浆p-Tau217ALZpath水平反映了大脑中Aβ的异常积累，当调整淀粉样蛋白病理时，与神经纤维缠结变化无显著关联。此外，血浆p-Tau217ALZpath在此队列中的表现与p-Tau181Lilly相似，但与p-Tau217Lilly相比稍逊。这些发现将为未来关于血浆p-Tau217效用及其在AD诊断工作中的应用研究提供信息。
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