外泌體是指包含了復雜 RNA 和蛋白質的小膜泡 (30-150nm)，現今，其特指直徑在40-100nm的盤狀囊泡。1983年，外泌體首次于綿羊網織紅細胞中被發現， 1987年Johnstone將其命名為“exosome”。多種細胞在正常及病理狀態下均可分泌外泌體。其主要來源于細胞內溶酶體微粒內陷形成的多囊泡體，經多囊泡體外膜與細胞膜融合后釋放到胞外基質中。神經元衍生外泌體Aβ42、T-tau和P-T181-tau已被證明是阿爾茨海默病(AD)的生物標志物。然而，還沒有研究評估Aβ42，T-tau， P-T181-tau介于細胞外泌體和腦脊液的一致性。

北京首都醫科大學一團隊采用兩階段設計的多中心研究方法。在發現階段，受試者包括28例阿爾茨海默病患者、25例遺忘性輕度認知障礙患者和29例正常人，結果在發展階段得到證實（73個阿爾茨海默病患者，71遺忘性輕度認知障礙患者和72個對照組）。讓我們一起來學習一下Aβ42，T-tau， P-T181-tau介于細胞外泌體和腦脊液的一致性吧。
結果： 
一、外泌體收集的確認
  透射電鏡和Western blot證實了神經元衍生外泌體的存在(圖1A)。一位阿爾茨海默病(AD)患者的典型TEM（透射電鏡）圖像清楚地顯示了外泌體。Western blot分析顯示，Alix在外泌體樣本中表達，而在上清液和陰性對照中無表達(圖1B)。在發現階段，與非免疫沉淀外泌體相比，免疫沉淀外泌體中的L1CAM含量增加了約10倍(圖1C)。數據證實了神經元衍生外泌體被成功的收集。

二、血液神經元衍生外泌體和腦脊髓液中 Aβ42、Ttau和PT181tau水平。
  所有樣品中的白細胞分化抗原81（CD81）水平使外泌體內容物標準化（圖1D）。樣品中的CD81水平用標準化后的外泌體檢測，在發現階段檢測神經元衍生的外泌體中 Aβ42，T-tau和P-T181-tau的水平，結果如圖2A-C所示。阿爾茨海默病組中Aβ42，T-tau和P-T181-tau的外泌體濃度顯著高于對照組（P<0.001）。此外，在遺忘性輕度認知障礙組中的濃度顯著低于阿爾茨海默病組（P <0.01），高于對照組（P <0.01）。表明血液神經元衍生的外泌體中的生物標志物，可以區分遺忘性輕度認知障礙患者和阿爾茨海默病患者。Aβ42的表達水平在腦脊髓液中的T-tau和P-T181-tau（圖2D-F）。與對照組相比，阿爾茨海默病患者、遺忘性輕度認知障礙患者的生物標志物水平顯著不同（分別為P<0.001），表明生物標志物在兩個階段中表現相同。

三、血液神經元衍生外泌體與腦脊髓液的生物標志物相關性分析
  經過外泌體和腦脊髓液生物標志物之間的相關性分析，發現神經元衍生的外泌體中Aβ42，T-tau和P-T181-tau的水平與其在腦脊髓液中的水平高度相關（圖3）。神經元衍生外泌體中的 Aβ42水平與阿爾茨海默病中的腦脊髓液中的 Aβ42水平（圖3A），遺忘性輕度認知障礙呈負相關（圖3B）和對照組（圖3C）。 T-tau水平在阿爾茨海默病中的外泌體和腦脊髓液之間呈正相關（圖3D），遺忘性輕度認知障礙（圖3E），和對照（圖3F）組。類似地，P-T181-tau水平在阿爾茨海默病中的外泌體和腦脊髓液之間呈正相關（圖3G），遺忘性輕度認知障礙（圖3H），以及對照組（圖3I）。在驗證階段確認了相關性分析，發現外泌體和腦脊髓液生物標志物之間存在相同的相關性（圖3）。我們的研究結果揭示了外泌體和腦脊髓液之間 Aβ42，T-tau和P-T181-tau的高度相關性，表明外泌體生物標志物可能反映了大腦的病理變化，可用于診斷阿爾茨海默病。

四、血液神經元衍生外泌體和腦脊液各生物標志物的診斷能力
  通過計算外泌體和腦脊液中Aβ42，T-tau和P-T181-tau的ROC，發現顯著高的曲線下面積(AUC)。在驗證數據集（圖4）中，對于神經元衍生的外泌體中的 Aβ42檢測結果（見圖4A）。腦脊髓液中的P-T181-tau（圖4B-C和EF）。在驗證階段，我們還分析了阿爾茨海默病 / 遺忘性輕度認知障礙比較的AUC，發現神經元衍生的外泌體和腦脊液中的 Aβ42，T-tau和P-T181-tau在鑒定疾病方面具有良好的表現（AUCs）和P值如圖4所示。驗證數據集之間每種生物標志物的ROC，發現兩組之間沒有顯著差異，說明生物標志物在發現和驗證階段具有相同的診斷效率。血液神經元衍生的外泌體中的 Aβ42，Ttaau和P-T181-tau的表達水平與腦脊髓液相同，并且是診斷阿爾茨海默病的潛在臨床候選者。

五、復合生物標志物
  為了驗證外泌體和腦脊髓液Aβ42，T-tau和P-T181-tau作為復合生物標志物是否對診斷更有效。通過邏輯回歸分析評估三種復合生物標志物，并通過ROC分析進行比較。結果顯示在發現階段，（所有P <0.05）確定復合物-E和復合物-C的診斷能力之間沒有差異。類似地，在驗證數據集中，復合物-E顯示阿爾茨海默病 / 對照，阿爾茨海默病 / 遺忘性輕度認知障礙和遺忘性輕度認知障礙 / 對照的高AUC（圖5A），復合物C的AUC也非常高（圖5B），而復合物-E和復合物-C之間的AUC的比較顯示沒有差異（P = 0.05）。進一步比較發現每種生物標志物的AUC沒有差異，表明外泌體生物標志物的組合有更高的診斷效率，且外泌體生物標志物與腦脊髓液生物標志物的診斷能力相同。

結論
  阿爾茨海默病組 Aβ42、T-tau和P-T181-tau的外泌體濃度高于阿爾茨海默病組、遺忘性輕度認知障礙組和對照組(均P<0.001)。在腦脊液中，各外泌體生物標記物的水平均呈現高度正相關，且外泌體Aβ42、T-tau和P-T181-tau具有相同的診斷阿爾茨海默病和遺忘性輕度認知障礙的能力。