中国脑健康月｜阿尔茨海默病的多层分析：蛋白组与转录组联合研究

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）是一种复杂、异质性强、进行性的疾病，是最常见的神经退行性痴呆类型。随着人口老龄化，AD的流行率将增加，对于能够在早期以相对较低的成本检测出高特异性AD的新型诊断检测手段有很大的需求。

阿尔茨海默病药物研究历程及最新进展

AD的发展经历三个阶段：症状前阶段、轻度认知障碍（MCI）和AD。AD占常见神经退行性痴呆病例的50%~70%。现代分析诊断工具的发展使高特异性地诊断AD成为可能，常见的生物标志物包括致病蛋白、突触功能障碍标志物和血液中炎症标记物。

治疗AD的新方法一直在进行，目前已经取得了一定程度的成功，但由于缺乏有效性证据而导致高的失败率。失败的可能原因在于，在药物干预时，疾病已进入晚期。因此，迫切需要能够识别MCI患者和早期AD的生物标志物，以实现临床早干预早治疗的效果。

为满足临床实践需求，国家卫生健康委、中华医学会神经病学分会痴呆与认知障碍学组、中国老年保健协会阿尔茨海默病分会（ADC）指南小组，先后制定了《精神障碍诊疗规范（2020年版）》《中国阿尔兹海默病痴呆诊疗指南（2020年版）》、《阿尔茨海默病源性轻度认知障碍诊疗中国专家共识》等多项共识、规范，以期为AD的早期诊断、早期干预、精准治疗提供指导方案。

常见的阿尔茨海默病的生物标志物分类：

1. 诊断标志物——Aβ和Tau的PET成像和脑脊液分析，对这组标记物的监测可以为AD的早期诊断和跟踪a、β靶向药物治疗AD的有效性提供分子依据；

2. 血液标志物——全血、血浆或血清中分析的蛋白质和miRNA生物标志物，这些标志物主要与神经退行性变、炎症和脂质代谢相关，目前有研究者认为是诊断AD较具体和准确的研究工具；

3. 视网膜标志物——基于视网膜AD的相关病理性变化（侵入性最小的方式），微创的生物标志物也是目前AD的研究热点之一。有大量研究证据表明AD患者会伴有眼部退行性病变，表明眼部病变与神经退行性变的进展之间存在联系。

在转录组学及蛋白组学层面 序祯达可提供技术解决方案

序祯达生物在阿尔茨海默病相关研究方面，无论是AD诊断、进展监测，还是药物靶点研究、发病机制研究，均可以提供全方位的检测分析方案。

在转录组学层面，序祯达生物可通过检测分析不同情况下转录本的结构和表达变化，寻找AD相关致病通路和关键基因，并助力发现新的药物靶点；在蛋白组学层面，序祯达生物引进了基于PEA技术的Olink检测平台，可通过对多种蛋白水平进行全面、高效、稳定、精准地进行定量/定性测定，助力AD诊断、分期、发生机制和药物靶点等的研究。

除蛋白组学、转录组学平台之外，序祯达还搭建了基因组学、单细胞组学、微生物组学等多组学检测分析平台，为AD研究提供多种组学研究、多维度的一站式解决方案。

阿尔茨海默病-蛋白质组学研究

基于血液和体液的蛋白生物标志物的检测，特别是血浆中AD相关蛋白的检测，因为其采集样本的易操作性，目前已成为主流的AD的诊断和研究的方法之一。

随着科技的发展，在经典的蛋白定量检测方法基础上，发展出了一种叫做邻位延伸分析（PEA）技术，该技术的出现使得AD生物标志物的大规模蛋白质组学研究成为了可能，这是一种改进的免疫分析法，每个蛋白质使用成对的带有可互补配对DNA标签序列的同源抗体，DNA标签在延伸后被扩增和量化，后续通过检测DNA信号来定量蛋白。该技术目的是增加检测灵敏度及特异性，且通过抗体与其抗原表位的特异性相互作用，克服了血浆蛋白中约55%的白蛋白丰度高的问题，在血浆蛋白检测背景降噪方面有了很大突破。

近年来，很多研究者基于PEA技术进行高通量蛋白定量研究，一次性对AD患者血浆中数百种蛋白进行定量分析，用于AD诊断及进展监测，在AD诊断方面，具有较高的准确性。且在AD发生机制研究及药物靶点筛选方面，PEA技术可以用于研究蛋白性状位点（pQTL），目前已取得一定成果。

阿尔茨海默病-转录组学研究

成熟miRNAs是由20-25个核苷酸组成的单链RNA分子，可通过与mRNA的3′-UTR区域结合，阻止蛋白质合成或导致靶mRNA降解，因而在转录后调控基因表达。

血浆、血清和脑脊液中的miRNAs已被确定为如心血管疾病、癌症和神经退行性疾病等的生物标志物，许多研究表明，近50%的已知miRNA在神经系统中表达，并在调节正常大脑生理以及衰老和精神疾病中发挥重要作用。由于miRNA在AD中表现出高度动态的分布，引起了研究者们关注AD患者体液（如脑脊液、血浆和血清）中游离miRNA的差异表达的研究热潮。miRNAs在AD发病机制中与mRNA相比，miRNAs具有相对较高的稳定性，因而可成为AD生物标志物发现的一个极受关注的靶点。针对miRNAs的研究，常规会采取RNA-seq或者qPCR的方法。

生物标志物最有前途的应用之一是在临床试验中作为实时指标来跟踪AD的疾病的治疗效果。目前，在ClinicalTrials.gov数据库中有超过182个AD治疗的II期和III期临床试验，在这些试验中，已经有研究已经开始采用血浆生物标志物，如Aβ40, Aβ42, P-Tau和炎症细胞因子，作为检测AD进展的新的指标。与现有的诊断方法相比，血源性生物标志物可以节约成本且由于样本易得性可进行队列样本筛查。目前针对新的生物标志物检测需求也推动了新技术的发展，新的技术可以实现通量与精度兼得，越来越符合AD研究的需求。

参考文献：

1. Klyucherev, T.O., Olszewski, P., Shalimova, A.A. et al. Advances in the development of new biomarkers for Alzheimer’s disease. Transl Neurodegener 11, 25 (2022).

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