אלצהיימר – האם נוכל להיעזר בבדיקת דם לניבוי מחלת אלצהיימר, חלק ב`.
פרופ' בן-עמי סלע, מנהל המכון לכימיה פתולוגית, מרכז רפואי שיבא, תל-השומר
לקריאת חלק א' לחץ כאן
מחקר המוקדש לטיפולים במחלת אלצהיימר נועד כמעט אוטומאטית לכישלון.
בין השנים 2002 ל-2012, העלו חרס 99.6% מהניסויים הקליניים שנוסו על מנת למנוע את המחלה. נראה שהסיבה לאחוז כישלונות כה גבוה נעוצה בכך, שהטיפולים מתחילים בשלב מאוחר יחסית, כאשר הנזק הוא כבר בלתי הפיך.
המטרה של מחקר מהסוג המתואר, על פי מי שעמד בראשו, Simon Lovestone, היא לגלות מטפלים בשלב מוקדם עד כמה שניתן של דעיכה קוגניטיבית, כדי לאפשר התחלה מוקדמת ככל האפשר של טיפולים קליניים.
בשנת 2014 התפרסמו 2 מחקרים שבחנו סמנים ביוכימיים שיוכלו לנבא הופעת תסמיני אלצהיימר 2-3 שנים טרם הופעתם. המחקר ראשון מבין 2 המחקרים האמורים התפרסם במרס 2014 בכתב העת Nature Medicine, ובראשו עמד Howard Federoff, איש אוניברסיטת Georgetown בוושינגטון DC, שריכז מאמץ מחקרי רב-מוסדי בהשתתפות 17 חוקרים מרוצ'סטר, ניו-יורק, UCLA ודנבר-קולוראדו.
במחקר זה ניסו החוקרים גישה "ליפודומית" כדי לנסות ולגלות שלב קדם-אלצהיימרי בקבוצת קשישים, על ידי מדידת רמת פוספוליפידים אחדים בפלזמה.
פוספוליפידים מהווים מרכיב בממברנת תאים, ושינויים בולטים ברמתם עשויים לשקף מצב של ניוון תאי-עצב בשלב הקדם-קליני של מחלת אלצהיימר.
למחקר גויסו 525 קשישים המתגוררים במסגרת קהילתית-תומכת בבתי אבות, שגילם 70 שנה ומעלה, בריאים לכאורה, ובמצב קוגניטיבי תקין יחסית לגילם, וכל אלה היו במעקב לתקופה של 5 שנים.
בראשית תקופת המעקב נלקחו מכל משתתפי הניסוי דגימות דם. לאורך תקופת המעקב 74 מהקשישים במחקר זה פיתחו פגיעה קוגניטיבית מתונה (MCI), וחלקם אף "התקדמו" לשלב המוגדר כמחלת אלצהיימר מתונה.
החוקרים גילו שינויים ב-10 פוספוליפידים, כאשר השינוי הבולט ביותר נמצא ברמת phospatidylinositol באופן שיכול היה לנבא בדיוק של 90% האם הנבדק אכן ייפתח תסמני אלצהיימר ב-3 השנים הקרובות.
ביולי 2014 מתפרסם בכתב העת Alzheimer’s & Dementia מאמר של קבוצת 27 חוקרים במסגרת מחקר רב מוסדי רבלאומי בראשות הפסיכו-גריאטר Simon Lovestone מהמרכז הרפואי King’s College בלונדון.
במחקר השתתפו אנשי מכון Karolinska בשטוקהולם, אוניברסיטת אוקספורד, אוניברסיטת Exeter, היחידה הפרוטיאומית ב-Cobham, אנשי חברת GSK
ב-Hertfordshire, כל האחרונים בבריטניה, אנשי היחידה הנוירורדיולוגית בבריסביין, אוסטרליה, נוירוגריאטרים מאוניברסיטאות Kuopio בפינלנד, סלוניקי ביוון, לודג' בפולין, טולוז בצרפת, פרוג'יה באיטליה, McGill בקנדה, ואנשי אנליזת החלבונים של חברת מיליפור במיזורי, ארה"ב.
חבורת חוקרים נכבדה זו הגיעה למסקנה ש-10 חלבונים שניתן לכמת אותם בדם, יכולים לשמש סמנים של פגיעה קוגניטיבית מתונה (MCI), ועשויים לנבא התפתחות מחלת אלצהיימר תוך שנה בדרגת דיוק גבוהה.
החוקר שניהל בפועל את המחקר Abdul Hye מ-King’s College, התבטא לאחרונה: "ישנם אלפי חלבונים בדם ונדרש מאמץ עילאי לזהות קבוצת חלבונים שעשויים להיות רלבנטיים להתדרדרות לפאזה של אלצהיימר.
יש בידינו, אומר Hye, 10 חלבונים שיכולים לנבא בדרגת דיוק גבוהה האם מאן דהו עם סימנים מוקדמים של איבוד זיכרון ייפתח מחלת אלצהיימר תוך שנה".
החוקרים השתמשו בדגימות דם שנלקחו מ-1,148 קשישים: 476 מתוכם עם מחלת אלצהיימר מאובחנת, 220 דגימות דם מאלה עם MCI, ועוד 452 דגימות דם מאנשים ללא שיטיון.
בכל דגימות הדם נמדדה רמתם של 26 חלבונים, שנבחרו על בסיס הנתונים שחלבונים אלה כרוכים עם התקדמות של תסמיני אלצהיימר.
מתוך 26 חלבונים אלה, זיהו החוקרים 16 חלבונים ככאלה הקשורים באופן בולט עם התכווצות המוח בשלב המוקדם של MCI ועוד יותר מכך, בשלב המתקדם של מחלת אלצהיימר.
בשלב זה הריצו החוקרים סדרת מבחנים נוספת, לניבוי המעבר מ-MCI לאלצהיימר, וצמצמו את מספר החלבונים לשילוב של 10 חלבונים המסוגלים לנבא מעבר זה בדיוק של 87%, ברגישות של 85% ובספציפיות של 88%.
עשרת החלבונים אליהם הגיעו החוקרים בראשות Lovestone, הם החלבונים הבאים: ApoC3, ציסטטין C, פראלבומין הידוע גם כ-transthyretin ובקצרה TTR, אלפא-1-אנטיטריפסין או A1AT, Pigment epithelium-derived factor או PEDF, CC4 או מרכיב C4 של המשלים (comlement), ICAM-1 או Intercellular adhesion molecule-1 , CCL5 שהוא כימוקין הקרוי גם RANTES או Regulated on Aactivation, Normal T cell Expressed and Secreted, A1AcidG או Alfa 1 acid glycoprotein, ו-clusterin.
ראוי לציין שאם בוחנים כל אחד מעשרת החלבונים הללו, אין כל קשר מיידי בין רובם הגדול, לבין מערכת העצבים המרכזית, וממילא לא ניתן היה לנבא מראש איזה שהיא מעורבות מיידית של חלבונים אלה בפתולוגיה המובילה לתהליכי השיטיון הפרוגרסיבי המאפיין את מחלת אלצהיימר.
יתרה מכך, כאשר קבוצת החוקרים שבסיסה ב-King's College, הלכה וצמצמה את היריעה מ-26 חלבונים ל-16 חלבונים, ולבסוף גיבשו את הרשימה הסופית – נכון לרגע זה – של עשרת החלבונים שהקומבינציה ביניהם יכולה לכאורה לשמש סמן לתהליך "מבשר רעות" של התפוגגות קוגניטיבית, אין מדובר דווקא בחלבונים שרמתם המוגברת בדם יכולה להעיד על השתלטות ה"ערפל האלצהיימרי" על המוח.
לכאורה, רמת החלבונים הללו בנסיוב אינה שונה באופן בולט מרמתם בנסיוב של אנשים בריאים.
הממצאים של מחקר זה הניבו ערכי סף (cut-off values) לגבי כל אחד מ-10 החלבונים בפלזמה, ערכי סף המנבאים את מעבר ממצב קדם-אלצהיימרי של MCI למצב של מחלת אלצהיימר לגיטימית.
ערכים אלה נמצאו כדלהלן: ApoC3 נמוך
מ-33.8 ננוגרם/מ"ל
מ-3.21 מיקרוגרם/מ"ל
כשבוחנים ממעוף ציפור את 10 ערכי הסף של הריכוזים של 10 החלבונים, שבהימצאם מעל ערכי סף אלה או מתחתם, גדל הסיכון לתרחיש אלצהיימר בטווח של שנה אחת, לא נראה לכאורה שום היגיון בערכים אלה, ונשאלת השאלה האם יש באמת קשר מנגנוני בינם לבין המחלה.
אמר כבר מי שאמר, שלעתים קומבינטוריקה מתוחכמת שהיא תולדה של תוכנה ממוחשבת יכולה להגיע למסקנות מאוד פסקניות ברפואה, שמתבררות בהמשך כעורבא פרח. ואומנם כבר ידענו בעבר ניסיונות לכרוך חלבון זה או אחר עם ניבוי הופעת אלצהיימר, שלא שרדו זמן רב מדי.
אותה מעבדה של Hye העומדת בראש הפרויקט הנוכחי, פרסמה כבר בשנת 2006
ב- Brain , תוך ניתוח פרוטיאומי של אלקטרופורזה בג'ל ב-2 מימדים בשלוב עם כרומטוגרפיה נוזלית ו-tandem mass spectroscopy, ששני חלבונים, CFH או complement factor H, וכן אלפא-2-מאקרוגלובולין, הם סמנים פוטנציאליים של מחלת אלצהיימר.
חוקרים אחרים יחסו לשינויים ברמת שלושה חלבונים נוספים בנסיוב, משמעות הקשורה להופעת אלצהיימר: כבר ב-1999 פרסמו Kimura וחב' ב-Neuroscience Letters, שיש קשר בין רמת serum amyloid P (או SAP) בנוזל השדרה למחלת אלצהיימר
מיותר כמעט לציין שאף לא אחד משלושת הרעיונות האחרונים תפס תאוצה או ריתק תשומת לב.
וכבל זאת, מ-10 החלבונים המתוארים במחקר King’s College, כדאי אולי להזכיר חלבון אחד המסתמן כמשמעותי יותר מאחרים כסמן פוטנציאלי למחלת אלצהיימר.
מדובר בחלבון clusterin הידוע גם כ-apolipoprotein J, שהוא גליקופרוטאין אניגמאטי המכיל 30% סוכרים, והוא בעל פיזור רקמתי רחב מאוד, כולל פלסמת הדם, בלוטות החלב, שתן, נוזל השדרה ונוזל הזרע.
חלבון זה מקודד באדם על ידי גן בזרוע הקצרה של כרומוזום 8 באתר 8p21, וקיימת הומולוגיה של 70-80% ברצף חומצות האמינו שלו בין מינים שונים.
משקלו המולקולארי של clusterin הוא 75-80 אלף דלטון, הוא הטרודימר, המורכב משני מונומרים לא זהים הקשורים ביניהם ב-5 קשרים די-סולפידיים בשל היותו עשיר מאוד בשיירי ציסטאין.
לחלבוןclusterin יש פוליפפטיד קודמן (precursor) המבוקע באופן פרוטאוליטי להרחקת מקטע של 22 חומצות אמינו, ולאחר מכן חל ביקוע נוסף בין שיירי חומצות אמינו 227 ו-228 ליצור את שני המונומרים, α ו-β.
כיוון ש-clusterin נפוץ כל כך במספר רב של רקמות ונוזלי גוף, ומסוגל להיקשר וליצור קומפלקסים עם מספר "שותפים" כמו אימונוגלובולינים, ליפידים, הפארין, חיידקים, מרכיבי משלים (complement), כמו גם עם β-עמילואיד, לפטין ועוד, יוחסו
כיוון שיש לחלבון זה כל כך הרבה תפקידים אפשריים, אין זה מפליא שיש לו כינויים מגוונים כל כך: DAG protein אוdimeric acidic glycoprotein, וכן TRPM-2 או testosterone repressed prostate message-2 , כמו גם SGP-2 או sulfated glycoprotein-2 וכן CLI אוcomplement lysis inhibitor .
מסתבר שלחלבון רב-פעלים זה, מייחסים עוד תפקיד אחד: תפקיד בפתולוגיה של מחלת אלצהיימר.
כבר בשנת 1990 פרסמו May וחב' ב-Neuron, על גליקופרוטאין מוגבר בהיפוקמפוס בחולי אלצהיימר שהתברר בדיעבד כ-clusterin. אישור לממצא המוקדם של May הגיע בשנת 1998 על ידי Lindström וחב' במאמר ב-Experimental Neurology, בו הדגימו עליה ברמתclusterin הן בהיפוקמפוס והן בקליפת המוח הקדמי במחלת אלצהיימר.
לצורך המחקר השתמשו במוחות שנלקחו בניתוח שלאחר המוות מ-19 חולי אלצהיימר, מ-6 מטופלים עם שיטיון וסקולארי, ומ-7 מבוגרים בריאים בקבוצת גיל זהה. בשיטות אימונו-היסטוכימיות נמצאה צביעה מוגברת של clusterin ברבדים סניליים של מוחות אלצהיימר, ואנליזה כמותית של חלבון זה הראתה עלייה של 150% ברמת clusterin בקליפת המוח הקדמי ועליה של 179% ברמתו בהיפוקמפוס של חולי אלצהיימר, זאת בהשוואה לרמתו במוחות נורמאליים. במוחון (צרבלום) של חולי אלצהיימר לא נמצאה עלייה ברמת clusterin. כמו כן לא הייתה עלייה ברמת clusterin במוחות של אלה עם שיטיון וסקולארי.
בחודש יוני 2010 התפרסם ב-Archives of General Psychiatry מחקר של Thambisetty וחב' מהמכון הפסיכיאטרי של King’s College בלונדון, בו מצאו שרמות מוגברות של clusterin כרוכות בהתפתחות, בחומרה ובהתקדמות של מחלת אלצהיימר.
מבחינת מוחותיהם של 95 חולי אלצהיימר, נמצא ש-clusterin כרוך באטרופיה של ההיפוקמפוס ולדעיכה קוגניטיבית מהירה.
נמדדו גם רמות clusterin במדגם גדול של 689 נבדקים, מתוכם 464 מאובחני אלצהיימר, ונמצא מתאם בין רמות מוגברות שלclusterin בדם וחומרת המחלה, קצב ההתדרדרות שלה ואטרופיה בחלק המוח הידוע כ- entorhinal cortex, המשחק תפקיד בתהליכי זיכרון. כמו כן, רמות מוגברות של clusterin בפלזמה היו כרוכות עם רמה מוגברת של עמילואיד-β, היוצר את הרבדים המוכרים באונה הרקתית האמצעית במוחות אלצהיימר.
באפריל 2011 התפרסם ב-JAMA מאמר של קבוצת חוקרים מהולנד בראשות Schrijvers שבחנה את הנושא של רמת clusterin והסיכון להתרחשות מחלת אלצהיימר.
הנתונים של מחקר זה נלקחו מהמדגם הגדול של מחקר Rotterdam, המחקר הפרוספקטיבי הגדול.
רמות clusterin נמדדו בבסיס המחקר (1997-9) ב-60 משתתפי המחקר עם מחלת אלצהיימר, ב-926 משתתפים אקראיים של המחקר, וב-156 משתתפים שאובחנו עם מחלת אלצהיימר בבדיקות מעקב-המשך שהתקיימו עד תאריך 1 בינואר, 2007.
ממצאי המחקר היו כדלהלן: ההסתברות של מחלת אלצהיימר-מוכחת גדולה יותר
ב-63% עם רמות מוגברות של clusterin בפלזמה, כאשר תוצאה זו היא לאחר התאמה לגיל, למין הנבדק, לרמת ההשכלה, לסטאטוס של apoE, לסוכרת, לעישון, ליתר לחץ דם ולמחלת לב כלילית.
בין חולי אלצהיימר, רמות מוגברות של clusterin כרוכות במחלה חמורה יותר, אם כי אינן כרוכות בשכיחות גבוהה יותר של המחלה.
הנה כי כן, יש לכאורה נתונים מצטברים על משמעות של חלבון "רב מעללים" הידוע
כ- clusterin שפעילותו רב-גונית במערכות גוף רבות.
נצטרך להמתין להמשך נתוני המחקר על חלבון זה, שלא היה נחלת מוּדעוּת הכלל עד כה.
בברכה, פרופ' בן-עמי סלע.
a Department of Clinical Neuroscience, Unit of Neurochemistry, Göteborg University, Sahlgrenska University Hospital, Mölndal, Sweden
b Department of Clinical Neuroscience and Family Medicine, Geriatric Section, Karolinska Institute, Huddinge Hospital, Huddinge, Sweden
Received 21 January 1998, Accepted 26 June 1998, Available online 17 April 2002
ראיתם משהו בכתבה שמעניין אתכם, רוצים מידע נוסף? רשמו את המייל שלכם כאן למטה או שלחו אלינו פנייה - לחצו כאן לפנייה
