基于联合模型的认知功能和社会功能对阿尔茨海默病风险预测研究

发布时间：2020-03-24 20:29

【摘要】：目的:探讨轻度认知障碍(Mild Cognitive Impairment,MCI)患者的认知功能和社会功能的变化轨迹与结局是否发生阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的关系,分析协变量分别与认知功能、社会功能及AD风险之间的关系,比较不同纵向标记物对痴呆风险预测的准确性。方法:研究对象来自于阿尔茨海默病神经影像学倡议数据库(Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative,ADNI),我们共筛选了501名在基线评估为MCI的患者。认知功能采用阿尔茨海默病评估量表-认知分量表(Alzheimer Disease Assessment ScaleCognitive,ADAS-Cog)11、13和简易精神状态评价量表(the Mini Mental State Examination,MMSE)评价。社会功能评估采用社会功能活动调查表(Functional Assessment Questionnaire,FAQ)。采用联合模型评估认知功能和社会功能的变化轨迹和结局痴呆之间的关系,其中用线性混合模型来对纵向标记物的变化轨迹建模,用Cox比例风险模型对生存过程建模。模型拟合优度评价采用对数似然函数值、AIC和BIC信息准则。采用ROC曲线下面积(Area Under the Curve,AUC)来评价四个纵向标记物的预测准确性。最后基于建立的联合模型进行个体动态预测。结果:501名MCI患者中277名患者在随访结束后转化为AD。ADAS-Cog11的联合模型结果表明:年龄(b=0.087,P=0.001)、婚姻状况(b=-1.570,P=0.002)和ApoEε4基因(b=1.426,P0.001)对MCI患者认知功能下降有影响;ApoEε4基因对AD的发生有影响(风险比(hazard ratio,HR):1.443,95%CI:1.089~1.913),ADAS-Cog 11评分每纵向增加1个单位,会使患AD的风险增加19.3%(HR:1.193,95%CI:1.159~1.228)。ADAS-Cog13的联合模型结果表明:年龄(b=0.126,P=0.001)、婚姻状况(b=-2.318,P=0.001)和ApoEε4基因(b=2.395,P0.001)对MCI患者认知功能下降有影响;ApoEε4基因对AD的发生有影响(HR:1.367,95%CI:1.030~1.815),ADASCog13评分每纵向增加1个单位,会使患AD的风险增加15.3%(HR:1.153,95%CI:1.128~1.178)。MMSE的联合模型结果表明年龄(b=-0.042,P0.001)、婚姻状况(b=0.478,P0.05)、文化程度(b=0.518,P0.05)、性别(b=-0.389,P0.05)和ApoEε4基因(b=-0.382,P0.05)对MCI患者认知功能下降有影响;ApoEε4基因对AD的发生有影响(HR:1.554,95%CI:1.180~2.047),MMSE评分每纵向增加1个单位,会使患AD的风险降低20.3%(HR:0.797,95%CI:0.766~0.829)。FAQ的联合模型结果表明婚姻(b=-1.338,P0.05)对社会功能障碍有影响;携带ApoEε4等位基因(HR:1.587,95%CI:1.197~2.106)的女性(HR:1.366,95%CI:1.040~1.794)MCI患者进展到AD的风险较高,FAQ评分每纵向增加1个单位,会使患AD的风险增加18.1%(HR:1.181,95%CI:1.153~1.209)。模型拟合优度评价结果表明,以MMSE和FAQ评分的重复测量为纵向标记物建立的联合模型相对于其他标记物拟合较好。预测准确度评估结果中FAQ量表的预测准确度较好,AUC的范围为0.736~0.852;其次为ADAS-Cog13和ADAS-Cog11,AUC的范围分别为0.636~0.811和0.645~0.806,MMSE的预测准确性稍差,AUC的范围为0.665~0.753。采用FAQ为纵向标记物的联合模型进行AD风险的个体预测。示例患者68岁进入研究队列,男性,已婚,受教育程度为大专及以上,不携带ApoEε4基因,目前随访了36个月。预测到该患者在73岁时可能发生AD的平均概率为30%(95%CI:10%~60%)。结论:年龄、婚姻状况、文化程度、性别和基因ApoEε4等对MCI患者认知功能下降有影响;婚姻对社会功能减退有影响;女性、携带ApoEε4基因、认知功能和社会功能的下降均会增加MCI转化为AD的风险,并且FAQ在预测发生AD风险的准确度上优于其他指标。老年人维持稳定的婚姻状态,多读书,适当身体和社会活动可能延缓认知功能和社会功能的下降,以此来预防痴呆的发生。将联合模型应用于AD进程中的纵向和生存数据研究,可为老年人认知损害和社会功能下降个体化预防指导和早期干预提供理论依据,并为其它纵向和生存数据的统计建模提供方法学借鉴。
【图文】：

动态预测,风险,发生率

预测了随访60个月后，该研究对象73岁时的累计痴呆风险。由图1可知，该个体在73岁时，可能发生AD的平均概率为30%（95%CI: 10%~60%）。图 1 个体痴呆风险动态预测图（男性，68 岁开始随访，已婚，未携带 ApoEε4，文化程度大专及以上，横坐标表示个体的随访时间（月）；左侧：“ ”表示该男性在随访的前 36 个月的社会功能变化；右侧：实线表示个体的痴呆发生率，，虚线表示发生率的 95%置信区间。）
【学位授予单位】：山西医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R749.16

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