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科學家發展出阿茲海默症血液檢驗,準確度有機會達94%

2019/09/13 , 評論
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Photo Credit: Michaela Rehle / REUTERS / 達志影像
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文:ALICE PARK
譯:劉松宏

離歷史上初次發現阿茲海默症以來,已經超過一世紀,但仍然找不到一種能夠控制認知能力下降和記憶喪失(這些是神經退化性疾病的標準症狀)的治療方法。現行可用的藥物可以緩解一些症狀,但無法解決這個大腦疾病的根本原因。而最近針對可行性藥物治療的研究,也未能為患者帶來更多好消息。

研發阿茲海默症治療方法的一個挑戰,在於當症狀出現時,大腦神經元早已受到破壞且可能無法修復。一旦神經連接受到損害就不太可能再生或重建,在患者通報自己的思維能力下降之後才開始進行的藥物治療,可能也為時已晚了。

這就是為什麼我們如此迫切希望能盡早開發出一種可靠的方法,來檢驗阿茲海默症,甚至在患者們的記憶開始消退之前的數年乃至數十年。研究人員正在鑽研出現在血液中的眾多可行標記,這些標記可以用於追蹤阿茲海默症。在這項工作中最鼓舞人心的一些研究集中於類澱粉蛋白(amyloid),是該疾病特有的蛋白。

目前檢測類澱粉蛋白的方法,包含採集腦脊髓液檢體和大腦正子斷層攝影,然而這些檢驗都非常昂貴且耗時,而採集脊髓液樣本更是一種侵入性醫療行為,這些因素侷限了接受該測試的人數。進行驗血可能會讓更多患有阿茲海默症罹病風險的病患,更了解自身的狀況。

華盛頓大學聖路易斯醫學院的研究人員在《神經學雜誌》(Neurology)中表示,他們已經開發出這種血液檢測方式,且在偵測患者是否患有早期阿茲海默症大腦病變之風險方面,準確率高達94%。他們之前也曾在7月份的阿茲海默症協會國際會議上,報告了此一結果,而這將是把血液檢測帶入診所、最具進展的成果之一。

雖然每個人都會生產類澱粉蛋白,但在某些情況下這種蛋白質會過度異常產出,並聚集於大腦中形成斑塊。專家認為這種情況的發生會開始抑制神經,並切斷神經之間的連結。大腦內出現類澱粉斑塊正是診斷阿茲海默症的必要條件,因此研究人員研發出一種可以檢測血液中類澱粉蛋白濃度的檢測方法。

該研究小組由資深作者、神經學教授藍德爾.貝特曼(Randall Bateman)博士,和第一作者、神經學副教授蘇珊.辛德勒(Suzanne Schindler)博士領導,記錄了兩種類澱粉蛋白片段──稱作a-beta 42和a-beta 40──的比例。當蛋白被酶正常切割後就會形成這些片段。然而在罹患阿茲海默症的患者當中,由於某些原因使得產生的片段開始相黏,並且無法從大腦中清除。隨著越來越多的類澱粉蛋白堆積在大腦中就會形成斑塊,其中比例較少者,特別是a-beta 42,可以在血液中循環,因此兩種片段之間的比例,代表了大腦內形成斑塊的程度。比例越低,大腦中形成的斑塊就越多。

為了檢測血液循環中的類澱粉蛋白,研究人員使用了質譜法,這種技術可以透過蒸發樣品來分離其中的化合物,再以電子束射擊來創造出可以識別特定分子或蛋白質的特殊離子特徵,因此該技術就能夠記錄血液樣本中α-β 42和α-β 40的數量。

在這項研究中,研究小組從158名50歲以上的受試者身上抽取樣本,其中大多數人在研究開始時認知功能均為正常,並持續追蹤約4年,觀察哪些受試者發展出阿茲海默症。為了驗證血液測試中發現的類澱粉蛋白濃度,受試者還須在研究開始前及結束時接受大腦正子斷層攝影,並提供腦脊髓液樣本。

在第一次接受類澱粉蛋白正子斷層攝影的18個月內,會收集血液樣本,其中88%血液測試與正子攝影結果相符。

但作為辨認具有阿茲海默症風險族群的檢驗方式,這個結果還不夠準確,因此該團隊將血液測試與其他顯著的風險因素結合,例如年齡及一種被稱作ApoE4的遺傳因子。當考慮到這些額外因素時,該檢驗組合符合正子斷層攝影的準確度提升到94%。

過去有關開發血液測試的其他研究,包括一組日本研究人員做出的研究,已嘗試將血液結果與正子斷層造影進行比較,但華盛頓大學的研究人員首次長時間地追蹤血液測試和正子斷層掃描結果。他們發現,研究開始時正子斷層影像中沒有類澱粉蛋白、但是血液檢測中出現類澱粉蛋白陽性的人,在研究結束後正子斷層攝影顯示陽性的風險高出了15倍。

換句話說,血液測試可以偵測到類澱粉蛋白極早期的變化,而大腦正子掃描卻無法做到。辛德勒說道:「通常來說僅有一次讀數,我們會把這些數據稱為血液檢測中的偽陽性,並認為這是該測試的失誤。但是測試並沒有失誤,而且這些讀數也都不是偽陽性,而是血液測試比正子斷層攝影,更能敏銳地偵測阿茲海默症的早期變化。」

辛德勒也表示該測試還不夠完善,需要經過更多的受試者來進行精進和驗證。但該研究小組已經與澳洲和歐洲的其他受試者合作,並發現了同樣準確的結果。

能在醫生診間中實際運用血液檢查,來辨別阿茲海默症相關腦部病變化風險較高的族群,可能還需要數年的時間。但阿茲海默症協會科學部主席瑪麗亞.卡里羅(Maria Carrillo)表示,在不久的未來,該血液測試將能夠在確診合適的患者(類澱粉蛋白濃度較高者)以參與治療阿茲海默症的新藥試驗方面,幫上大忙。

將血液檢測運用於檢驗阿茲海默症仍存有重大問題,包括專家應該如何設定血液中類澱粉蛋白,或其他蛋白質的「正常」和「高濃度」的數值。辛德勒表示做出這些決定將會「非常複雜」,因為雖然類澱粉蛋白的存在,對於診斷阿茲海默症非常必要,但並非所有具有類澱粉斑塊的人,都一定會罹患阿茲海默症。但是,擁有一種可靠的方法來追蹤人體類澱粉蛋白濃度的變化,將是一個開端。

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責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航

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