IVD前沿丨AD领域必看：淀粉样蛋白血液生物标志物测试的标准

自2021年以来，淀粉样蛋白-β(Aβ)抗体aducanumab和lecanemab已获得FDA批准，donanemab正在寻求FDA批准。这些新疗法适用于早期症状性阿尔茨海默病，迫切需要对轻度认知障碍和轻度痴呆患者进行准确的、基于生物标志物的阿尔茨海默病诊断。确定淀粉样蛋白病理存在的临床试验已有十多年的历史，包括淀粉样蛋白PET和脑脊液(CSF)试验。在过去的5年中，多种血液生物标志物(BBM)检测被开发出来，并广泛用于阿尔茨海默病的研究和临床试验。与淀粉样蛋白PET和脑脊液试验相比，BBM试验更容易被接受和获得，并且可以迅速扩大规模以满足日益增长的生物标志物检测需求。

虽然目前临床上有多种BBM测试，但这些测试的性能差异很大。在杂志Nature reviews neurology上发表了一篇本共识声明，阿尔茨海默病全球CEO initiative（CEOi）BBM工作组提出了关于临床使用BBM测试的最低可接受性能的建议。这些建议旨在为患者、提供者和检测开发人员提供临床使用的BBM检测的最低标准，并描述这些标准的基本原理。

图片来源：Nature reviews neurology

1 AD生物标志物检测的临床应用

目前，淀粉样蛋白病理通常是临床实践中唯一评估AD病理的类型，通常通过淀粉样蛋白PET或脑脊液生物标志物检测。与之相比，BBM试验具有独特的优势，也更容易地扩大规模。最有希望的BBM测量淀粉样蛋白状态的方法包括在不同位点磷酸化的Aβ42/Aβ40和磷酸化tau，包括p-tau181, p-tau217和p-tau231。已开发的不同BBM测试具有广泛不同的性能。即使是测量相同分析物的BBM测试，也会因分析方法、抗体或其他试剂或特定分析平台而在性能上存在重大差异。血浆Aβ42/ Aβ40比值在淀粉样蛋白PET状态分类中的AUC为0.70-0.85，基于质谱的分析通常比免疫分析更准确。各种磷酸化tau蛋白的检测在预测淀粉样蛋白状态方面表现更好。血浆p-tau217水平或p-tau217与非磷酸化tau比值的AUC为0.92-0.98。其性能的广泛差异提出了一个问题，即在临床实践中使用的测试必须有多准确。

2 分析验证和参考标准

评估BBM测试的第一步是分析验证，以评估其可靠测量分析物的能力。诸如测量的可变性、测试的灵敏度、测量值的范围和潜在干扰物质的影响等因素都要进行检查。分析前样品的处理和处理会影响生物标志物值，因此有必要制定一致的血液采集和处理方案。

任何诊断测试的关键考虑因素是与之比较的参考标准。虽然淀粉样蛋白PET读数并不是淀粉样蛋白状态的完美参考标准，然而在淀粉样PET已被用作目前FDA参考标准的基础上，BBM工作组也将淀粉样PET作为BBM检测性能分析的参考标准。

3 测定灵敏度和特异性

BBM试验的敏感性定义为淀粉样PET阳性个体与BBM试验阳性个体的百分比。特异性定义为淀粉样蛋白PET阴性个体与BBM阴性个体的百分比(如下图)。BBM工作组考虑使用两个截止值来定义三类结果:阳性、中间状态和阴性，但如果单个截止点产生可接受的准确性，则不需要这种方法。BBM工作组建议，在典型临床人群中，BBM测试的中间值不应超过15-20%。

如果BBM测试结果为中间状态，后续因患者和护理环境而异。如果个体是抗淀粉样蛋白治疗的潜在候选者，则淀粉样蛋白PET或CSF测试将是合适的。然而，如果确定淀粉样蛋白状态不太可能影响患者的短期治疗，或者淀粉样蛋白PET或CSF测试不可用，则晚些时候(例如1年后)重复BBM测试可能是合理的。

4 确定BBM测试的预测值

BBM测试的临床效用更好地反映在BBM测试阳性的个体是淀粉样蛋白PET阳性的可能性-（阳性预测值(PPV) ）以及BBM测试阴性的个体是淀粉样蛋白PET阴性的可能性（阴性预测值(NPV)）(如下图)。PPV和NPV受受测人群中淀粉样蛋白病理患病率的强烈影响。

当考虑在二级医疗机构中使用BBM测试时，BBM工作组根据关键研究考虑了淀粉样蛋白病理患病率的三个不同水平:80%、50%和20%。当考虑在初级保健中使用BBM测试时，考虑两种患病率:50%，20%。S.E.S.及其同事基于研究队列开发了一个基于年龄和迷你精神状态检查来估计淀粉样变性患病率的计算器。诊断公司可以结合BBM测试结果提供类似的计算器，以帮助供应商解释结果。临床医生应该结合患者完整的诊断检查调整患者患病的可能性。

确定淀粉样蛋白病理的血液生物标志物检测的性能。

图片来源：Nature reviews neurology

5 CSF测试作为基准

FDA批准的脑脊液淀粉样蛋白病理学测试是BBM测试性能的重要基准。FDA批准了Fujirebio Lumipulse G CSF β-淀粉样蛋白比率测试。这项研究使用了两个cut-off值，当具有“阳性”和“可能阳性”结果的个体都被认为是阳性时，CSF测试敏感性为92%，特异性为84%，当排除可能阳性时，敏感性为92%，特异性为93% 。

罗氏Elecsys测试，测量p-tau181/Aβ42或t-tau/Aβ42的比率，并使用单一cut-off值。在来自瑞典BioFINDER研究训练队列中，p-tau181/ Aβ42测试的敏感性为91%，特异性为89%。在第二个验证队列中，敏感性为88%，特异性为93%。t-tau/ Aβ42测试结果类似。

这些经FDA批准的CSF测试为AD生物标志物测试的性能提供了基准，并表明灵敏度和特异性约为90%，与淀粉样蛋白PET基本相当。

6 使用环境

BBM测试有两个主要用途:分诊和确认淀粉样蛋白病理。对于分诊测试，主要用于识别不太可能有淀粉样蛋白病理的个体。这些测试最适合于测试前淀粉样蛋白阳性概率≤50%的患者。当淀粉样蛋白阳性的预测概率>50%时，NPV相对较低，BBM阴性结果不能排除淀粉样蛋白病理，因此帮助不大(见下表)。

对于确认性BBM测试，在淀粉样蛋白检测前阳性概率>50%的人群中，PPV相对较高，BBM阳性结果具有高可信度。对于测试前淀粉样蛋白阳性概率≤50%的人，PPV较低，BBM阳性结果不一定可信(见下表)。

用于淀粉样蛋白病理分诊或确认的血液生物标志物测试的最低可接受性能。图片来源：Nature reviews neurology

7 血液生物标志物检测在二级医疗中的应用

在二级保健中由具有痴呆症专业知识和经验的提供者使用BBM测试，目的是在完成全面检查(包括临床评估、认知测试、结构神经成像和常规血液检查)后帮助确定淀粉样蛋白病理是否可能是导致认知障碍的原因。

BBM工作组建议满足以下标准，对二级医疗的个人进行BBM测试:

1. 客观测试提供了认知障碍和/或进行性认知衰退史的证据。

2. 在对现有医疗条件和认知能力下降的其他原因进行综合评估后，AD被怀疑是认知障碍的可能病因。

3. 生物标志物检测有望增加认知障碍病因诊断的确定性，改善向患者及其护理人员提供的诊断和预后信息，并/或改善管理。

二级保健中血液生物标志物检测的解释。

图片来源：Nature reviews neurology

8 血液生物标志物检测在初级医疗中的应用

对于分诊用途，在初级医疗机构中，BBM工作组建议仅对55岁或以上的初级保健患者使用BBM检测进行分诊。年龄<55岁的患者，如果淀粉样蛋白病理怀疑程度高，如临床症状与症状性AD高度一致，一级亲属有早发性AD痴呆家族史，或诊断为唐氏综合征，则可以进行检测。

对于确认淀粉样蛋白病理用途，BBM工作组建议仅在65岁以上人群的初级保健中使用BBM试验来确认淀粉样蛋白病理，因为该年龄组的淀粉样蛋白阳性率最高。然而，这是一个一般的指导方针;临床怀疑阿尔茨海默病的年轻人可以进行测试。

对初级保健中的血液生物标志物测试的解读。

图片来源：Nature reviews neurology

9 最低可接受性能

用作分诊测试

作为分诊试验，阳性结果的个体将接受二次确认试验，因此需要高灵敏度，尽量减少假阴性结果。BBM试验对淀粉样蛋白PET状态的敏感性≥90%，特异性≥75-85%。如果后续淀粉样蛋白PET和/或CSF测试等确认性检测能力有限，BBM工作组建议需要使用高特异性(≥85%)的分诊测试；如果进行淀粉样蛋白PET和/或CSF测试的能力不受限制，例如，在二级保健中心，那么特异性较低(≥75%)的分诊测试是可以接受的。

用作确认性测试

作为没有后续的确认性测试，BBM测试的性能应等同于脑脊液测试；对淀粉样PET状态的敏感性和特异性约为90%。痴呆专家的核心团队一致认为，如果BBM测试比CSF测试的准确性稍低，那么CSF测试将被强烈推荐用于确认淀粉样蛋白病理，特别是如果考虑使用DMT治疗。

在初级和二级保健中进行分类和验证性血液生物标志物检测的目标产品。图片来源：Nature reviews neurology

10 其他理想的性能特征和验证研究

BBM工作组认为，在短时间内(例如1-2个月内)在不同场合采集和分析血液时，BBM检测在阳性和阴性状态方面的差异最好小于5%。双cut-off方法可以减少不一致结果的比例。对于BBM试验的验证研究，研究队列的人口统计学特征应理想地与预期使用人群相匹配。不同种族的生物标志物浓度可能存在差异。

多种疾病，包括慢性肾病、心肌梗死和中风史，都与血浆中Aβ42、Aβ40、p-tau181和p-tau217等生物标志物的水平有关。基于生物标志物比率的BBM测试似乎表现得更一致，但仍需要在进行更大规模的研究。目前正在进行研究，以了解阿尔茨海默病生物标志物与种族，民族，医疗条件和健康的社会决定因素的关系。

11 使用障碍

首先，一般公众通常认为认知障碍是衰老的正常后遗症，这可能会降低人们在症状恶化之前求医的可能性。

其次，人们可能不知道如何获得适当的护理，或者获得护理的机会有限，以及公平护理方面的障碍，如语言障碍、缺乏保健保险和资金有限。

第三，初级保健医生需要更多的教育，了解如何评估认知障碍患者，评估淀粉样蛋白病理的可能性。

最后，供应商需要知道特定BBM测试的准确性。应告知患者及其护理人员检测的潜在风险和益处。从而最大限度地发挥BBM试验的潜力，以改善早期症状性阿尔茨海默病的诊断。

12 结论

DMT治疗AD的出现有望改变认知障碍患者的诊断和管理，对AD生物标志物的需求可能会增加几个数量级。BBM测试可能是唯一能够达到测试所有人所需规模的模式。

CEOi BBM工作组合作制定了目标产品概况，以描述BBM测试在初级和二级医疗机构中用于淀粉样蛋白病理分诊或确认的最低可接受性能。对于初级保健的分诊，BBM试验的准确性仅略低于CSF试验(对淀粉样蛋白PET状态的敏感性≥90%，特异性≥85%)。对于二级护理的分诊，特异性较低(≥75-85%)的BBM试验可能在具有高能力进行淀粉样蛋白PET或CSF随访试验的诊所中被接受。对于淀粉样蛋白病理的确认，BBM试验的表现应与FDA批准的CSF试验相当，敏感性和特异性为~90%。如果BBM测试不如CSF测试准确，淀粉样蛋白PET或CSF测试是确认淀粉样蛋白病理的首选方法，特别是如果个体可能是DMT的候选者。将这种高性能的BBM测试整合到临床护理中，可以使更多的认知障碍患者获得准确和及时的诊断，并从早期症状性AD的新DMT中受益。