异质性核糖核蛋白A2/B1作为老年患者术后神经认知功能障碍预测的新型生物标志物:一项前瞻性巢式病例对照研究

Heterogeneous nuclear ribonucleoprotein A2/B1 as a novel biomarker in elderly patients for the prediction of postoperative neurocognitive dysfunction: A prospective nested case-control study.

作者信息Tong Xia, Chenyi Yang, Xinyi Wang, Lili Bai, Ji Ma, Mingshu Zhao, Wei Hua, Haiyun Wang
PMID36337695
发布时间2022-10-21
DOI10.3389/fnagi.2022.1034041

实验完整度

中

该研究包含临床患者样本的多种检测(ELISA、流式、qRT-PCR)和统计分析,但缺乏独立功能验证或动物模型等第二层级证据。

主要模型

老年腰椎减压融合术患者 外周血单个核细胞(PBMC)

重点核对

术前血浆hnRNPA2/B1浓度(ELISA,SBJ-H2321试剂盒) PBMC中hnRNPA2/B1的mRNA表达水平(qRT-PCR,β-actin为内参) PBMC淋巴细胞和单核细胞中hnRNPA2/B1中位荧光强度(流式细胞术) PND诊断标准:术后7天和3个月神经认知评分较基线下降超过一个标准差 样本量:共纳入161名患者,最终分析138名

摘要

背景与目的:术后神经认知功能障碍(PND)在老年患者中发生率高达54%,给患者和社会带来沉重的心理和经济负担。迄今为止,PND生物标志物的开发仍然是一个挑战。异质性核糖核蛋白A2/B1(hnRNPA2/B1)是一种RNA结合蛋白,其朊病毒样结构易于突变,从而导致神经退行性疾病,但其在PND中的表达变化仍不清楚。在此,我们检测了PND患者术前hnRNPA2/B1水平,并探讨其在PND预测和诊断中的价值。方法:本研究纳入2021年9月至2022年7月在Nankai University Affinity the Third Central Hospital接受腰椎减压融合术的161例老年患者。术前、术后1周和3个月进行神经心理和精神心理评估以诊断PND的发生,然后在麻醉诱导前采集患者外周血。采用酶联免疫吸附试验测定血浆中hnRNPA2/B1和淀粉样蛋白-β 42的浓度。通过间接细胞内染色流式细胞术和定量实时PCR分别检测外周血单个核细胞中hnRNPA2/B1的中位荧光强度和mRNA水平。结果:PND患者术前hnRNPA2/B1水平在短期和长期随访中均较高。与无PND患者相比,术后7天PND患者hnRNPA2/B1浓度显著升高(中位数,72.26 pg/mL vs. 54.95 pg/mL,p = 0.022),术后3个月也是如此(中位数,102.93 pg/mL vs. 56.38 pg/mL,p = 0.012)。术后7天预测曲线下面积(AUC)为0.686,术后3个月为0.735。此外,当结合一些临床信息时,hnRNPA2/B1对PND的诊断效率可进一步提高(AUC,术后7天为0.707,术后3个月为0.808)。结论:基于本文报道的发现,hnRNPA2/B1可能作为识别老年PND患者的一种新的、强有力的预测性生物标志物。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
术前hnRNPA2/B1水平是否与老年腰椎减压融合术后PND的发生相关,并可作为其预测生物标志物?
核心机制
hnRNPA2/B1可能通过影响RNA代谢、促进β-分泌酶1过表达、增加Aβ积累和tau磷酸化,以及通过其朊病毒样结构域驱动相分离和应激颗粒形成,参与神经退行性变,进而导致认知功能障碍。
主要证据
在161例老年腰椎减压融合术患者(138例纳入分析)中,PND患者术前血浆hnRNPA2/B1水平显著升高(术后7天:72.26 pg/mL vs. 54.95 pg/mL,p=0.022;术后3个月:102.93 pg/mL vs. 56.38 pg/mL,p=0.012),且单变量相关分析显示hnRNPA2/B1与术前MMSE和MoCA评分呈负相关;多因素logistic回归显示其为独立危险因素;ROC曲线显示预测AUC为0.686(7天)和0.735(3个月)。
研究意义
hnRNPA2/B1可能作为一种新的、强有力的预测性生物标志物,用于识别老年PND高风险患者,有助于早期干预和个体化管理。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

研究设计与样本收集

确定研究人群并收集术前血液样本,以评估hnRNPA2/B1水平。

纳入2021年9月至2022年7月接受腰椎减压融合术的161例老年患者,根据排除标准筛选,最终138例纳入分析。在麻醉诱导前采集EDTA-K2抗凝血,分离血浆和PBMC。

2

认知功能评估与PND分组

评估术前及术后认知功能,定义PND的发生。

术前1天、术后7天、术后3个月进行神经心理测试(MMSE、MoCA、IADL、CDR),根据认知评分下降是否超过一个标准差将患者分为PND组和非PND组。

3

检测hnRNPA2/B1表达水平

定量检测术前血浆和PBMC中hnRNPA2/B1的水平。

采用ELISA检测血浆hnRNPA2/B1和Aβ42浓度;采用流式细胞术检测PBMC中hnRNPA2/B1的中位荧光强度;采用qRT-PCR检测hnRNPA2/B1 mRNA水平。

4

评估预测价值与独立危险因素

分析hnRNPA2/B1对PND的预测价值,并确定其是否为独立危险因素。

使用ROC曲线评估hnRNPA2/B1和Aβ42的预测价值,并通过多因素logistic回归分析确定独立危险因素。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
EDTA-K2抗凝真空管----
人淋巴细胞分离液SolarbioP8610
1×磷酸盐缓冲液SolarbioFZ1258
细胞固定和破膜试剂Thermo Fisher Scientific00-5523-00
抗hnRNPA2/B1一抗Abcamab259894
兔单克隆IgG同型对照Abcamab172730
山羊F(ab')2抗兔IgG(DyLight® 488)Abcamab98507
hnRNPA2/B1 ELISA试剂盒SenBeiJiaSBJ-H2321
Aβ42 ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-H543c
分光光度计PerkinElmer--
TRIzol试剂Thermo Fisher Scientific15596026
逆转录试剂盒TakaraRR036A
SYBR Premix Ex Taq IITakaraRR820A
ABI 7500仪器Applied Biosystems--
PCR引物Sangon Biotech--
SPSS 25.0软件IBM Corp.--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
患者纳入与排除标准
年龄>65岁,接受腰椎减压融合术;排除标准包括严重疾病、精神疾病、痴呆等
阅读提示:Methods: Participants
认知评估与PND分组
使用MMSE、MoCA、IADL、CDR进行测试;PND定义为术后认知评分较基线下降超过一个标准差
阅读提示:Methods: Cognition assessment
样本采集与处理
麻醉诱导前采集EDTA-K2抗凝血;离心3000g 10分钟;PBMC分离使用淋巴细胞分离液
阅读提示:Methods: Sample preparation
hnRNPA2/B1检测
ELISA检测血浆浓度;流式检测PBMC中位荧光强度;qRT-PCR检测mRNA水平
阅读提示:Methods: Flow cytometry, Enzyme linked immunosorbent assay, Quantitative real-time polymerase chain reaction
统计分析
多因素logistic回归;ROC曲线;统计软件SPSS 25.0;显著性水平P<0.05
阅读提示:Methods: Statistical analysis