《JAMA·神经学》：腰斩患阿尔茨海默病风险，斯坦福大学团队发现两个关键突变！

阿尔茨海默病（AD）一直以来都是困扰医学界的难题之一。

据统计，目前全球约有4400万AD患者，而根据2020年首都医科大学宣武医院发表于《柳叶刀·公共卫生》的横断面研究，我国AD患者约有983万[1]。随着我国社会的老龄化，AD的患病人群也会逐渐增加。遗憾的是，目前治疗手段则非常有限。

在AD患者中，绝大部分发病年龄超过65岁，也叫做迟发性AD。已经有许多研究证实，载脂蛋白E（APOE）的ε2等位基因是和迟发性AD相关性最强的保护性因素，而APOE ε4是相关性最强的危险因素。但不同APOE等位基因组合及其蛋白产物如何增加或降低AD的发病风险，这一问题尚未明确。

近日，斯坦福大学的Michael D. Greicius领衔的研究团队在JAMA neurology上发表了最新研究结果。

他们分析了544384名受试者的数据，结合前期病例对照以及后期队列研究结果，发现了两种罕见的APOE错义突变（ε4的R251G突变与ε3的V236E突变，人群中发生频率均低于0.1%），并证实了这两种突变与AD发病风险降低约50-60%有关[2]。

本研究是目前为止研究APOE ε3（V236E）和APOE ε4（R251G）这两种罕见突变规模最大的临床研究。此外，由于此前没有研究探讨R251G突变对于AD的保护性作用机制，本研究将为APOE和AD相关研究带来新的靶点，为预防甚至治疗AD带来曙光。

论文首页截图

学过生化的朋友们应该还记得APOE吧？

在人体中APOE能够与低密度脂蛋白受体（LDL-R）结合，促进胆固醇和脂蛋白在人体中的代谢。因此，APOE^-/-基因敲除小鼠是常用的高胆固醇血症模型，广泛应用于动脉粥样硬化相关的研究中。不仅如此，APOE突变同样与阿尔茨海默病（AD）存在关联，这与不同APOE等位基因组合产生的APOE蛋白多态性相关。

由于单核苷酸多态性（SNP）的存在，APOE有ε2/ε3/ε4三个等位基因，相互组合后即产生三种纯合子（ε2/ε2，ε3/ε3，ε4/ε4），三种杂合子（ε2/ε3，ε2/ε4，ε3/ε4）共六种基因型。

其中，ε3在健康人群中频率最高，而ε2和ε4等位基因与多种疾病相关，仍有许多未解之谜。此前有研究明确证实ε4为散发型AD的危险因素[3]，ε4/ε4基因型个体的AD患病风险较普通人群高20倍[4]，而ε2对AD有一定保护性作用[5]。

但上述结论在不同人种、地区的研究中存在差异。此外，在三种等位基因中还会发生多种突变（如这篇文章研究的V236E和R251G突变），不同等位基因和突变的组合如何影响AD发病风险？这一问题目前也没有明确的答案。

APOE等位基因及本文主要研究的两种突变

针对上述疑问，Greicius教授等人对大规模的临床数据展开了探索。接下来我们就一起来看看这个研究是如何展开的。

他们这个大样本的病例对照研究，共纳入了544384人的信息，其中57.4%为女性，平均年龄为64.9岁。

首先，基于这些数据，Greicius团队发现，虽然V236E和R251G突变的发生频率均低于0.1%，但在未区分等位基因的情况下，与AD的发病风险降低4-5倍有关（V236E的OR值为0.23，R251G的OR值为0.20，下图蓝色标记）。

区分APOE等位基因的分析结果同样有显著意义，V236E在ε3/ε3个体中的OR值为0.31，R251G在ε3/ε4中的OR值为0.17。

以上数据初步证实了V236E和R251G这两种突变对于AD发病风险的保护作用。

两种基因突变与AD风险结果

随后，他们纳入了多个来自欧洲的队列研究数据，并进行了meta分析，发现V236E和R251G突变在基因未分层的情况下，仍有对AD的保护性作用（V236E的OR值为0.37，R251G的OR值为0.44），这与此前的结论一致。

为了进一步了解不同APOE亚型的变异与AD的关系，他们对APOE不同等位基因分类，以人群中最常见的ε3/ε3基因型为对照（OR值为1），发现ε3/ε3（V236E）型和ε3/ε4（R251G）型的OR值明显降低，且保护性效应与ε2/ε3基因型相似。这些结果印证了上述两种突变对于AD的保护性作用。

不同基因型的风险比较

在病例对照研究的基础上，他们在队列研究中同样观察到了这两种突变对于AD的保护性作用。

在未区分等位基因的情况下，V236E突变携带者比未携带者的平均发病年龄高出10岁左右，而R251G突变与发病年龄无显著关联。

区分等位基因的分析结果则与未区分结果一致，ε3/ε3 V236E的发病年龄高出对照组10多岁，而ε3/ε4 R251G突变虽然能将发病年龄推迟6岁左右，但没有统计学显著差异。

竞争风险分析结果则进一步显示了上述两种突变对AD显著的保护性作用（HR分别为0.4和0.26）。

V236E和R251G突变区分和未区分突变位置的分析结果

总的来说，Greicius教授等人等人证实了ε3 V236E和ε4 R251G这两种罕见突变能够显著降低AD发病风险，推迟发病年龄。

由于目前已知的绝大多数ε4突变都与增加AD风险相关，本研究首次发现并确定了能够降低AD风险的APOE ε4突变。此外，目前尚无研究探索R251G突变对于AD发病机制的影响，R251G突变仅通过单个氨基酸的替换就逆转了ε4增加AD发病风险的效应，这一现象必将引起更多研究者对于ε4等位基因的关注，也为通过调控这一靶点治疗AD带来新的可能。

相信今后会有更多研究聚焦在这两种基因突变上，进一步探索他们为何能够对AD产生保护性作用。

参考文献：

1.Jia L, Du Y, Chu L, et al. Prevalence, risk factors, and management of dementia and mild cognitive impairment in adults aged 60 years or older in China: a cross-sectional study. Lancet Public Health. 2020;5(12):e661-e671. doi:10.1016/S2468-2667(20)30185-7

2.Le Guen Y, Belloy ME, Grenier-Boley B, et al. Association of Rare APOE Missense Variants V236E and R251G With Risk of Alzheimer Disease. JAMA Neurol. 2022;79(7):652-663. doi:10.1001/jamaneurol.2022.1166.

3.Sadigh-Eteghad S, Talebi M, Farhoudi M. Association of apolipoprotein E epsilon 4 allele with sporadic late onset Alzheimer`s disease. A meta-analysis. Neurosciences (Riyadh). 2012;17(4):321-326.

4.Hauser PS, Ryan RO. Impact of apolipoprotein E on Alzheimer's disease. Curr Alzheimer Res. 2013;10(8):809-817. doi:10.2174/15672050113109990156.

5.Corder EH, Saunders AM, Risch NJ, et al. Protective effect of apolipoprotein E type 2 allele for late onset Alzheimer disease. Nat Genet. 1994;7(2):180-184. doi:10.1038/ng0694-180.