個(gè)性化模型揭示阿爾茨海默病進(jìn)展中的隱藏模式

目前，大多數(shù)阿爾茨海默病的數(shù)學(xué)模型都是理論模型，側(cè)重于短期內(nèi)無法在患者中測(cè)量的分子和細(xì)胞水平變化。然而，杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院（Duke University School of Medicine）和賓夕法尼亞州立大學(xué)（Pennsylvania State University）的研究人員利用來自 800 多名認(rèn)知能力各異的真實(shí)世界數(shù)據(jù)，開發(fā)了阿爾茨海默病生物標(biāo)志物級(jí)聯(lián)（Alzheimer’s Disease Biomarker Cascade，ADBC）模型。

受試者參與了阿爾茨海默病神經(jīng)影像學(xué)計(jì)劃（ADNI），這是一項(xiàng)多國縱向研究，跟蹤受試者從正常認(rèn)知到輕度認(rèn)知障礙，再到失智癥的過程，期間進(jìn)行了連續(xù)的認(rèn)知測(cè)試、影像檢查和體液生物標(biāo)志物數(shù)據(jù)收集，時(shí)間跨度長達(dá)二十年。

ADBC 模型通過分析參與者的腦脊液、腦部掃描和記憶測(cè)試，尋找每個(gè)人狀況的獨(dú)特模式或線索。

該模型結(jié)合了理論和個(gè)體生物標(biāo)志物數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)阿爾茨海默病在個(gè)別患者中的演變情況和治療反應(yīng)。通過分析當(dāng)前的生物標(biāo)志物，該模型能夠以驚人的準(zhǔn)確性預(yù)測(cè)特定患者未來這些標(biāo)志物可能發(fā)生的變化。

研究人員表示，該模型為重新分類阿爾茨海默病臨床譜系中的個(gè)體以及制定針對(duì)性的治療策略打開了大門。

杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)放射學(xué)家、阿爾茨海默病影像學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室主任 Jeffrey R. Petrella 博士說：“長期以來，阿爾茨海默病一直被視為單一疾病。這項(xiàng)研究表明，該疾病在每個(gè)人身上的進(jìn)展都不同，具有獨(dú)特的生物標(biāo)志物變化模式?！?/span>

阿爾茨海默病的特點(diǎn)是大腦發(fā)生變化，包括可能損害神經(jīng)元和影響其他類型腦細(xì)胞的淀粉樣蛋白斑塊和神經(jīng)原纖維纏結(jié)。新藥在減少大腦中 β-淀粉樣蛋白以及減緩阿爾茨海默病導(dǎo)致的記憶和思維下降方面取得了成功。

“我設(shè)想將這一模型用于臨床治療，作為醫(yī)療方法的一部分，” Petrella  說，“該模型可以制定佳治療方案建議，幫助患者隨時(shí)間推移取得佳可能結(jié)果，同時(shí)盡量減少副作用?！敝委煼桨缚赡苁且环N藥物或多種療法的組合。

該模型為每個(gè)患者確定了 14 個(gè)個(gè)性化參數(shù)。這些參數(shù)反映了與阿爾茨海默病相關(guān)的各種生物標(biāo)志物的增長率、起點(diǎn)（潛伏期值）和高水平（承載能力）。重要的是，這些參數(shù)在按臨床診斷分類的個(gè)體之間差異，表明它們反映了疾病過程中具有臨床意義的方面。

在針對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，ADBC 模型以高準(zhǔn)確度預(yù)測(cè)了未來生物標(biāo)志物水平，整個(gè)研究組的平均誤差率僅為 9%。即使應(yīng)用于個(gè)別患者，該模型的準(zhǔn)確性也保持強(qiáng)勁，超過 80% 的患者在預(yù)測(cè)未來生物標(biāo)志物點(diǎn)時(shí)表現(xiàn)出低誤差率。

該研究還揭示了一個(gè)可能至關(guān)重要的發(fā)現(xiàn)。通過分析個(gè)性化參數(shù)，研究人員確定了兩個(gè)截然不同的患者群。這些患者群似乎代表了不同的“內(nèi)表型”，即影響疾病進(jìn)展的不同潛在生物學(xué)特征。

研究人員強(qiáng)調(diào)，有必要進(jìn)行更多研究，以在更大且更多樣化的社區(qū)患者群體中驗(yàn)證這些發(fā)現(xiàn)。