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2024-03-15可用於預測失智症發生的四種蛋白 507 期

Author 作者 編譯|羅億庭

幾十年以來,科學家們不斷尋找能在早期階段預測阿茲海默症(Alzheimer's disease, AD),或是其他失智症狀的血液檢測方法,使人們可以及早應對疾病。 在近日一篇刊登於《自然老化》(Nature Aging)期刊的研究中,來自中國復旦大學的研究團隊發現血液中四種蛋白質——膠質纖維酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein, GFAP)、神經絲輕多肽(Neurofilament light polypeptide, NEFL)、生長分化因子15(Growth/ differentiation factor 15, GDF15)、潛在轉化生長因子β結合蛋白2(latent transforming growth factor beta binding protein 2, LTBP2)的濃度與失智症高度相關。
 
根據世界衛生組織(World Health Organization, WHO)的統計,全球約有超過5500萬人罹患失智症,且人們通常只有在注意到自身記憶發生問題、出現其他失智症相關症狀時,才會意識到身體可能出了狀況並就醫,但此時患者可能已罹病多年。為了找出能在失智症早期檢測出疾病的方法,世界上也有不少科研團隊投入相關研究。在本次研究中,團隊分析英國大型生物樣本庫生物銀行(UK Biobank)裡5萬2645位民眾的血液檢體資料(其中有1417人在14年內罹患失智症),從1463種蛋白質的檢測中發現,GFAP、NEFL、GDF15、LTBP2這四種蛋白質的濃度升高與失智症、阿茲海默症具有相關性。甚至在一些患有失智症的參與者中,這些蛋白質的濃度早在十年前就已超出正常範圍。
 
GFAP是一種能提供大腦內星狀細胞(astrocytes)結構支持的蛋白質,星狀細胞為特化的神經膠質細胞(neurogliocyte),可以協助維持神經細胞的結構與功能、訊息傳遞。過往研究顯示,血液中GFAP含量較高的人,罹患失智症的可能性為正常人的兩倍以上;罹患阿茲海默症的可能性則是正常人的近三倍。NEFL能維持神經元軸突結構的穩定性,但在過往研究卻發現阿茲海默症、帕金森氏症(Parkinson's disease)等疾病患者的腦脊髓液中,NEFL的含量較高。GDF15為一種粒線體壓力反應分子(mitochondrial-stress-responsive molecule),它在血液中的含量會隨著老化、年齡相關疾病增加。LTBP2則具有許多複雜的功能,與細胞黏附(cell adhesion)、生長因子調節等調節有關。
 
先前已有一些研究認為,GFAP、GDF15在血液中的含量可作為阿茲海默症的診斷標記。因此研究團隊結合了這四種蛋白質含量與人們的年齡、性別、教育程度、家族史等人口因素,使用機器學習設計出能預測失智症的演算法。五萬多筆資料中,他們先取用其中的2/3、約三萬多位參與者資訊訓練模型,並將剩下一萬多位參與者的資訊用來測試模型的預測能力。該模型使用參與者被正式診斷出罹患失智症前十多年的數據,預測包括阿茲海默症在內的三種失智症型的發生率,預測準確率約為90%。
 
未來,這項分析模型可用於開發失智症與否的血液測試工具,但也有一些研究人員認為,將這些新的生物標記應用於臨床篩檢之前仍需要進一步驗證。

 
新聞來源
Naddaf M. (12 February 2024). Early dementia diagnosis: blood proteins reveal at-risk people. Nature, https://www.nature.com/articles/d41586-024-00418-9.