DOI: https://doi.org/10.1186/s13195-025-01921-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41508141
تاريخ النشر: 2026-01-09
المؤلف: Julia R. Bacci وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث الخرف وضعف الإدراك
نظرة عامة
مرض الزهايمر (AD) هو الاضطراب العصبي التنكسي السائد، ويتميز بعرض سريري متنوع غالبًا ما يتعقد بوجود أمراض مصاحبة. تسلط هذه التعقيدات الضوء على ضرورة وجود أدوات تشخيصية فعالة. تستعرض الورقة التطبيقات السريرية الحالية لمجموعة متنوعة من العلامات الحيوية—السائلة، التصويرية، والرقمية—المستخدمة في تشخيص مرض الزهايمر، ومراقبة تقدمه، وتقييم الاستجابات للعلاجات المعدلة للمرض. كما تتناول التطورات الجارية في أبحاث العلامات الحيوية والتحديات التي تواجه تنفيذها سريريًا.
إن دمج هذه العلامات الحيوية في الممارسة السريرية لديه القدرة على تحسين الكشف، والتشخيص، وإدارة الأمراض العصبية التنكسية بشكل كبير. أصبحت العلامات الحيوية السائلة، وتقنيات التصوير، والتقييمات الرقمية أكثر وصولًا ويتم دمجها في التجارب السريرية. توفر العلامات الحيوية التصويرية، على وجه الخصوص، قياسًا دقيقًا، مما يعزز دقة التشخيص. ومع ذلك، يجب معالجة التحديات مثل تباين أداء العلامات الحيوية عبر مجموعات المرضى المتنوعة، والحاجة إلى دراسات تحقق على نطاق واسع، والاعتبارات المتعلقة بالوصول، والتكلفة، والآثار الأخلاقية. يمكن أن تكمل العلامات الحيوية المعروفة مثل السائل الدماغي الشوكي (CSF) والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) الأدوات الناشئة، مما يمهد الطريق للطب الدقيق في الاضطرابات العصبية التنكسية. إن البحث المستمر والتعاون ضروريان للتغلب على هذه العقبات وتعظيم فوائد العلامات الحيوية في الإعدادات السريرية.
مقدمة
تشكل الأمراض العصبية التنكسية، وخاصة مرض الزهايمر (AD)، تحديًا صحيًا عالميًا كبيرًا، حيث يتأثر بها الملايين حول العالم. يتمثل العرض السريري الأولي لمرض الزهايمر عادةً في تدهور الذاكرة المتقطعة التدريجي، ولكن يمكن أن تختلف الأعراض، مما يؤثر على وظائف معرفية مختلفة، ومهارات حركية، وسلوك. يعتمد التشخيص في الإعدادات السريرية على تحديد الأعراض السريرية جنبًا إلى جنب مع التغيرات المرضية؛ ومع ذلك، هناك مرحلة ما قبل السريرية حيث تكون المرض موجودة دون أعراض ظاهرة. يبرز هذا الحاجة إلى تحسين طرق التشخيص، وخاصة من خلال تحديد علامات حيوية قوية يمكن أن تسهل الكشف المبكر، ومراقبة تقدم المرض، وتقييم فعالية العلاج.
تؤدي العلامات الحيوية أدوارًا حاسمة في الإدارة السريرية لمرض الزهايمر، بما في ذلك تحديد الأفراد المعرضين للخطر، وتأكيد التشخيصات، وتوقع تقدم المرض، وتقييم استجابات العلاج، خاصة للعلاجات المعدلة للمرض (DMTs). بينما تعتبر علامات السائل الدماغي الشوكي (CSF) معيارًا ذهبيًا بسبب قربها من الجهاز العصبي المركزي، فإن طبيعتها الغازية تحد من استخدامها على نطاق واسع. من ناحية أخرى، تقدم العلامات الحيوية القائمة على الدم (BBMs) بديلاً أقل غزوًا وأكثر قابلية للتوسع، مع التقدم في قياس الطيف الكتلي والاختبارات المناعية التي تعزز موثوقيتها. توفر العلامات الحيوية التصويرية، مثل التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)، رؤى أساسية حول مرض الدماغ، بينما تمكن العلامات الحيوية الرقمية من الأجهزة القابلة للارتداء وأدوات الذكاء الاصطناعي من المراقبة المستمرة للتغيرات المعرفية والوظيفية. تهدف هذه المراجعة إلى تقييم العلامات الحيوية الحالية والناشئة لمرض الزهايمر، مع معالجة الفجوات الموجودة ومناقشة إمكانياتها لتحسين الفحص المبكر، والتشخيص، والإدارة، مما يعزز في النهاية نتائج المرضى.
نقاش
في مناقشة العلامات الحيوية السائلة لمرض الزهايمر (AD)، يتم تسليط الضوء على علامات السائل الدماغي الشوكي (CSF) كأكثر الأدوات تحققًا لتشخيص مرض الزهايمر والتفريق بينه وبين أنواع الخرف الأخرى. تشمل العلامات الحيوية الرئيسية في السائل الدماغي الشوكي أشكال الأميلويد-بيتا (Aβ)، وخاصة Aβ42 وAβ40، بالإضافة إلى بروتينات التاو (التاو الكلي وأشكال التاو الفسفورية). تشير المستويات المنخفضة من Aβ42 في السائل الدماغي الشوكي إلى ترسب الأميلويد، وهو علامة مميزة لمرض الزهايمر، بينما توفر بروتينات التاو رؤى حول التنكس العصبي. يتم التحقيق في العلامات الحيوية الناشئة، مثل سلسلة الألياف العصبية الخفيفة (NfL) ومؤشرات التاو المختلفة، لقيمتها التنبؤية. على الرغم من أن علامات السائل الدماغي الشوكي ضرورية للتشخيص، فإن تطبيقها السريري محدود بسبب الطبيعة الغازية لعمليات البزل القطني والتباين في تقنيات الاختبار.
تقدم العلامات الحيوية القائمة على الدم (BBMs) بديلاً أقل غزوًا لتشخيص مرض الزهايمر ومراقبته. تظهر لوحات البروتين المتعددة، بما في ذلك مستويات Aβ42/40 في البلازما ومستويات التاو الفسفوري (p-tau)، وعدًا للكشف المبكر وتتبع تقدم المرض. ومع ذلك، يمكن أن تختلف دقة تشخيص BBMs بشكل كبير اعتمادًا على الاختبار المستخدم، وعلى الرغم من أنها تكتسب زخمًا في الإعدادات السريرية، لا تزال هناك تحديات تتعلق بتوحيدها والتحقق منها عبر مجموعات سكانية متنوعة. القيمة التنبؤية لكل من علامات CSF وBBM ملحوظة، مع نسب محددة تتوافق مع التدهور المعرفي وتقدم المرض. يهدف البحث المستمر إلى تحسين فائدة هذه العلامات الحيوية ومعالجة التحديات المتعلقة بترجمتها إلى الممارسة السريرية الروتينية، خاصة في مجموعات المرضى المتنوعة.
DOI: https://doi.org/10.1186/s13195-025-01921-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41508141
Publication Date: 2026-01-09
Author(s): Julia R. Bacci et al.
Primary Topic: Dementia and Cognitive Impairment Research
Overview
Alzheimer’s disease (AD) is the predominant neurodegenerative disorder, characterized by a diverse clinical presentation often complicated by co-existing pathologies. This complexity highlights the necessity for effective diagnostic tools. The paper reviews the current clinical applications of various biomarkers—fluid, imaging, and digital—used for diagnosing AD, monitoring its progression, and evaluating responses to disease-modifying therapies. It also addresses ongoing developments in biomarker research and the challenges faced in their clinical implementation.
The integration of these biomarkers into clinical practice has the potential to significantly improve the detection, diagnosis, and management of neurodegenerative diseases. Fluid biomarkers, imaging techniques, and digital assessments are becoming more accessible and are being incorporated into clinical trials. Imaging biomarkers, in particular, provide precise quantification, enhancing diagnostic accuracy. However, challenges such as the variability of biomarker performance across diverse patient populations, the need for large-scale validation studies, and considerations regarding accessibility, cost, and ethical implications must be addressed. Established biomarkers like cerebrospinal fluid (CSF) and positron emission tomography (PET) can complement emerging tools, paving the way for precision medicine in neurodegenerative disorders. Continued research and collaboration are essential to overcome these obstacles and maximize the benefits of biomarkers in clinical settings.
Introduction
Neurodegenerative diseases, particularly Alzheimer’s disease (AD), pose a significant global health challenge, with millions affected worldwide. The initial clinical manifestation of AD typically involves progressive episodic memory impairment, but symptoms can vary, impacting various cognitive functions, motor skills, and behavior. Diagnosis in clinical settings relies on identifying clinical symptoms alongside pathological changes; however, a preclinical stage exists where pathology is present without overt symptoms. This highlights the necessity for improved diagnostic methods, particularly through the identification of robust biomarkers that can facilitate earlier detection, monitor disease progression, and evaluate treatment efficacy.
Biomarkers serve crucial roles in the clinical management of AD, including identifying at-risk individuals, confirming diagnoses, predicting disease progression, and assessing treatment responses, especially for disease-modifying therapies (DMTs). While cerebrospinal fluid (CSF) biomarkers are considered the gold standard due to their proximity to the central nervous system, their invasive nature limits widespread use. Conversely, blood-based biomarkers (BBMs) offer a less invasive and more scalable alternative, with advancements in mass spectrometry and immunoassays enhancing their reliability. Imaging biomarkers, such as positron emission tomography (PET) and magnetic resonance imaging (MRI), provide essential insights into brain pathology, while digital biomarkers from wearable devices and AI tools enable continuous monitoring of cognitive and functional changes. This review aims to evaluate the current and developing biomarkers for AD, addressing existing gaps and discussing their potential to improve early-stage screening, diagnosis, and management, ultimately enhancing patient outcomes.
Discussion
In the discussion of fluid biomarkers for Alzheimer’s disease (AD), cerebrospinal fluid (CSF) biomarkers are highlighted as the most validated tools for diagnosing AD and differentiating it from other dementias. Key CSF biomarkers include amyloid-beta (Aβ) isoforms, particularly Aβ42 and Aβ40, as well as tau proteins (total tau and phosphorylated tau isoforms). Reduced levels of CSF Aβ42 indicate amyloid deposition, a hallmark of AD pathology, while tau proteins provide insights into neurodegeneration. Emerging biomarkers, such as neurofilament light chain (NfL) and various tau-related markers, are being investigated for their prognostic value. Although CSF biomarkers are crucial for diagnosis, their clinical application is limited by the invasive nature of lumbar punctures and variability in assay techniques.
Blood-based biomarkers (BBMs) offer a less invasive alternative for AD diagnosis and monitoring. Multi-protein panels, including plasma Aβ42/40 and phosphorylated tau (p-tau) levels, show promise for early detection and tracking disease progression. However, the diagnostic accuracy of BBMs can vary significantly depending on the assay used, and while they are gaining traction in clinical settings, challenges remain regarding their standardization and validation across diverse populations. The predictive value of both CSF and BBM biomarkers is notable, with specific ratios correlating with cognitive decline and disease progression. Ongoing research aims to refine these biomarkers’ utility and address the challenges of translating them into routine clinical practice, particularly in diverse patient cohorts.