额颞叶变性(Frontotemporal lobar degeneration, FTLD)是导致额颞叶痴呆(FTD)的主要病理基础,根据脑内异常聚集的蛋白不同,主要分为FTLD-TDP(TDP-43蛋白病理)和FTLD-Tau(tau蛋白病理)两大亚型。两种亚型的临床症状高度重叠,目前尚缺乏可靠的、可在生前应用的体液生物标志物。绝大多数患者仅在死后尸检才能明确病理类型,导致精准靶向TDP-43或tau蛋白的临床试验难以招募合适人群,严重阻碍了FTLD精准医疗的发展。因此,临床亟需一种可靠的生物标志物,以实现FTLD的生前病理分型、疾病进展监测和预后判断。
近日,荷兰阿姆斯特丹大学医学中心Charlotte E. Teunissen团队联合多国研究者在《Nature Medicine》上发表了研究论文“An acetylated Tau-174 CSF biomarker discriminates between TDP-43 and tau pathology in patients with frontotemporal lobar degeneration”。该研究表明,脑脊液(CSF)中赖氨酸174位点乙酰化的tau蛋白(AcTau174)作为一种新型生物标志物,在区分FTLD-TDP与FTLD-Tau、评估疾病严重程度及预测认知功能下降方面表现出卓越性能。
Tau蛋白是一种微管相关蛋白,其翻译后修饰(尤其是乙酰化)在神经退行性疾病中发挥关键作用。既往研究发现,tau蛋白在K174位点的乙酰化可抑制其降解,促进病理聚集。研究团队推测,不同FTLD亚型中tau乙酰化模式存在差异,可能成为反映潜在病理特征的生物标志物。为验证这一假设,研究团队首先在阿姆斯特丹痴呆队列(ADC,n=513)中开展检测,并在UPenn、SPIN及FTD-RisC等多个独立验证队列中进行了验证。结果显示:FTLD-TDP患者CSF AcTau174浓度(中位数479 fg/mL)较对照组(83.7 fg/mL)升高5.7倍,较FTLD-Tau组(138 fg/mL)升高3.5倍。在区分FTLD-TDP与FTLD-Tau时,AcTau174的曲线下面积(AUC)达0.83,显著优于传统的CSF pTau181(AUC 0.59)、总tau(AUC 0.70)及神经丝轻链(AUC 0.57)。研究还发现,CSF AcTau174浓度与疾病严重程度密切相关:基线AcTau174水平越高,患者后续MMSE(简易精神状态检查)评分下降速率越快,提示其强大的预后预测价值。
该研究进一步探索为什么CSF中FTLD-TDP组的AcTau174更高。免疫组化染色显示,FTLD-Tau和AD患者脑内不溶性AcTau174聚集体染色强烈,而FTLD-TDP患者脑内染色反而较弱。然而,在可溶性脑组织匀浆中,FTLD-TDP样本的AcTau174浓度高于FTLD-Tau样本,这一趋势与脑脊液发现一致。研究者提出,在FTLD-TDP中,TDP-43病理可能通过调控乙酰转移酶或去乙酰酶,促进tau蛋白的可溶性乙酰化并释放至脑脊液;而在tau蛋白病中,AcTau174更倾向于被螯合于不溶性聚集体内,导致脑脊液中浓度相对较低。
该研究首次证实,通过脑脊液检测定量AcTau174,即可在患者生前实现FTLD-TDP与FTLD-Tau的高精度分型,并为疾病进展和认知功能下降提供独立的预后信息。这一发现有望突破当前FTLD临床试验中病理分型诊断困难的瓶颈,推动针对TDP-43或tau蛋白的特异性治疗药物的研发,并为患者个体化管理和早期干预提供重要的生物标志物工具。
论文链接: https://www.nature.com/articles/s41591-026-04341-6
注:此研究成果摘自《Nature Medicine》杂志,文章内容并不代表本网站的观点和和立场,仅供参考。