本文回答的核心問題
過去幾年，血液生物標記的討論幾乎被血漿 p-tau217 佔滿。它能在症狀出現前十幾二十年就抓到類澱粉相關的病理訊號，準確度直逼腦脊髓液與類澱粉正子造影。但 p-tau217 追的主要是類澱粉這條軸，在抗類澱粉藥物把腦內斑塊清掉、p-tau217 隨之下降之後，它未必還能反映神經退化與認知到底有沒有跟著改善。這正是這篇 Nature Medicine 研究想補的洞：能不能找到一個獨立於類澱粉、能反映整體疾病狀態與惡化速度的血液標記。作者把目光放到一類過去幾乎只在腦組織裡研究的分子——血液中的環狀 RNA（circular RNA, circRNA）。
重要提問
- p-tau217 已是血漿標記首選，為何還需要一組 circRNA？核心問題到底是什麼？
- circRNA 具備哪些分子特性，使其適合作為血液檢體的生物標記？
- 以 circRNA 建構的診斷模型效能如何？與血漿 p-tau217 正面比較的結果為何？
- 在預測認知正常者進展至症狀性 AD 上，circRNA 為何優於 p-tau217？
- 這組 circRNA 是專一於 AD，還是廣泛非特異的神經退化訊號？
- 這篇研究在方法學與外部效度上，有哪些必須保留的地方？
Blood-based circular RNAs for early diagnosis of Alzheimer’s disease
文獻出處
Phillips B, Sanford J, Janve VA, Liu M, Johnson M, Gong K, Bergmann K, Lowery J, Flynn A, Brock W, Sanchez Montejo B, Sykora N, Budde J, Mellios N, Papageorgiou G, Sperling RA, Buckley RF, Seto M, Morris JC, Perlmutter JS, Kotzbauer PT, Perrin RJ, Hohman TJ, Ibanez L, Cruchaga C. Blood-based circular RNAs for early diagnosis of Alzheimer’s disease. Nat Med. 2026 Jul 1. doi: 10.1038/s41591-026-04485-5. PMID: 42387213.
研究背景
既有知識基礎
- AD 的病理與時序：阿茲海默症（Alzheimer’s disease, AD）以類澱粉（amyloid-β, Aβ）與 tau 蛋白聚集為特徵，伴隨突觸功能失調與神經元死亡；這些病理變化在認知退化前數十年就已開始。
- 生物標記現況：確診傳統上依賴腦脊髓液（CSF）或類澱粉正子造影（amyloid-PET），前者需腰椎穿刺、後者昂貴；血漿標記近年快速發展，其中血漿 p-tau217 與類澱粉病理強烈相關，能在症狀出現前很多年就升高。
- circRNA 的特性：環狀 RNA（circular RNA, circRNA）是反向剪接形成的單股封閉環狀分子，比線狀 RNA 穩定（半衰期約兩倍）、能跨越血腦障壁、在腦部高度表現；先前有小型研究（樣本約 40 人）顯示症狀性 AD 患者血中 circRNA 與健康人不同，提示其作為標記的潛力。
文獻缺口
- p-tau217 的限制：p-tau217 主要追蹤類澱粉病理，抗類澱粉治療清除斑塊後可能隨之正常化，未必反映神經退化；臨床需要獨立於類澱粉、能反映整體疾病狀態的標記。
- circRNA 研究的不足：過去 circRNA 研究多集中於腦組織；以血中 circRNA 做 AD 標記的研究稀少、樣本小，且未分析其與疾病進展、以及與 p-tau217 等既有標記的關係。
研究目的
- 要回答的問題：在血液中找出與 AD 臨床狀態、Aβ 與 tau 分期、以及進展至症狀性 AD 相關的 circRNA，建構診斷與進展預測模型，並在另一個獨立世代中做驗證。
資料與方法
世代與樣本
- 研究樣本（WU Knight-ADRC discovery）：1,221 人（405 名 AD、816 名認知正常者），平均抽血年齡 AD 76.8 歲、認知正常者 74.5 歲；其中 717 份有 CSF Aβ 與 p-tau181、776 份有 amyloid-PET、915 份有血漿 p-tau217。
- 驗證樣本（Knight-ADRC replication）：551 人，含生物標記確診組（36 名 A+T+ AD、174 名 A−T− 認知正常者）與 amyloid-PET 組（147 名 A+、303 名 A−）。
- A4 世代：1,767 人，基線皆為認知正常者；僅有基線血液 RNA 定序，用來驗證與 amyloid-PET 陽性及進展的關聯。
- 非 AD 對照：PD MARS 世代 275 名巴金森病與 9 名路易體失智，加上研究世代中的路易體失智與額顳葉失智樣本，用於專一性分析。
circRNA 偵測與量化
- 檢體與定序：血液 RNA 經 rRNA 與 globin 去除後，以 NovaSeq 6000 做 151 核苷酸的雙端定序。
- 偵測工具（雙工具交叉）：circRNA 以 DCC（0.5.0 版）與 CIRI2 兩套工具偵測，並以 RNase R 消化後保留的比例（≥0.25）定義真正的 circRNA；DCC 走 STAR 嵌合比對、CIRI2 走 BWA-MEM，另以 CIRI3 做敏感度分析。
- 過濾條件：保留在 DCC 與 CIRI2 兩套工具都至少有 1 個 read、且至少 25% 樣本測得的轉錄本，共 1,601 個 circRNA 通過雙工具品管；轉錄本層級的計數依 library size 與定序深度做變異穩定轉換（DESeq2）。
差異表現與模型
- 差異表現：以 DESeq2 負二項邏輯迴歸分析 AD 對比認知正常者，調整年齡、性別、批次、轉錄本完整度（median TIN），以 FDR 0.05 校正。
- 診斷模型：邏輯迴歸，共變項為抽血年齡、性別、APOE 對偶基因數；以 undersampling 平衡 AD 與認知正常者人數，權重與閾值由 A+T+ 對 A−T− 訓練，並以 Youden index 取切點。
- 進展模型：Cox 比例風險模型，共變項為抽血年齡與性別，並以 Kaplan–Meier 曲線呈現。
- 偽軌跡：以進展者的抽血距發病時間（time to onset, TTO＝抽血年齡 − 發病年齡），每 2 年切一組（−8~−6、−6~−4、−4~−2、−2~0），觀察 circRNA 隨時間的變化。
統計分析
- 族裔與獨立性：以 1000 Genomes 為參考、用主成分分析區分歐洲/非洲/混合族裔；線狀轉錄本以 Salmon 收成基因層級計數，用以檢驗 circRNA 是否獨立於其線狀 mRNA。
結果
找出 34 個與 AD 相關的血液 circRNA
- 篩選結果：1,601 個通過雙工具品管的 circRNA 中，203 個與 AD 臨床狀態達名目顯著（P<0.05）；經 FDR 校正，以 DCC 計數有 34 個顯著，以 CIRI2 計數的 35 個中有 34 個維持 FDR 顯著。
- 第三工具佐證：CIRI3 找出全部 34 個、其中 32 個通過嚴格品管；DCC、CIRI2、CIRI3 三套工具的 circRNA 計數高度相關（R² 分別為 0.84、0.85）。
- 代表分子：顯著的 circRNA 包含 circDNAJC6、circMBOAT2、circPICALM 等。
腦部表現與獨立於線狀 mRNA
- 腦部含量：以 CircAtlas 3.0 比對 33 種組織，34 個中有 30 個的腦部表現量位居第 80 百分位以上；21 個有可用 qPCR 引子者中，14 個以腦部表現量最高。
- 獨立性：34 個 circRNA 轉錄本中，33 個（來自 31 個基因）有對應的線狀 mRNA，但其中 87%（29/33）在多變項模型中的關聯性獨立於線狀 mRNA 的表達量，包含 circDNAJC6、circPICALM、circNUP54。
診斷效能
- 生物標記確診：以 79 名 A+T+ AD 對 252 名 A−T− 認知正常者為金標準，34-circRNA 模型 AUC 0.945，高於血漿 p-tau217 的 0.877，整合後升至 0.967。
- amyloid-PET：以 520 名 A+ 對 256 名 A− 為標的，circRNA 模型 AUC 0.757，整合 p-tau217 後升至 0.931。
- 次族群穩健：女性 AUC 0.903、男性 0.909；APOE ε4 帶原者 0.883、非帶原者 0.856。
跨族裔穩健性
- 三族裔一致：歐洲 AUC 0.906、非洲 0.934、混合 0.922，顯示模型可跨族裔應用。
AD 專一性
- 對非 AD 失智症幾乎無鑑別力：巴金森病 AUC 0.413、路易體失智 0.545、額顳葉失智 0.404。
- 少數重疊：34 個中有 3 個（circRBM23、circEPB41、circNUP54）在跨疾病比較中對其他神經退化疾病仍達名目顯著。
預測進展至有症狀的 AD
- circRNA 優於 p-tau217：發現世代中 78 名基線認知正常者後續進展為症狀性 AD；34-circRNA 模型的風險比（hazard ratio, HR）為 2.92（95% CI 1.63–5.23），高於單用 p-tau217 的 1.81（95% CI 1.11–2.94）；5 年內進展的 AUC 為 circRNA 0.870、p-tau217 0.676。
- 整合再提升：circRNA 與 p-tau217 整合後，發現世代進展預測 HR 5.58，兩個驗證世代分別為 A4 的 4.58 與 Knight-ADRC 的 13.95。
- 對早期失智嚴重度的分辨：在基線無認知障礙者中，血中 circRNA 區辨未來是否進展的 AUC 為 0.781；區辨 CDR 0 對 CDR 0.5（極早期）的 AUC 為 0.722。
circRNA 變化的時間點
- 偽軌跡推算：以進展者的抽血距發病時間分組（各組 n＝5、20、33、18），circRNA 的整體訊號在發病前 4 至 2 年的區間開始明顯上升，呈一致的線性增加，並持續到接近發病，顯示變化起於症狀前約 2 至 4 年。
獨立世代與不同工具的交叉驗證
- 不同原理的偵測工具交叉驗證：改用 CIRI2 計數建模，辨識生物標記確診 AUC 0.848、CIRI3 為 0.801，與 DCC 模型（0.945）方向一致，進展分析亦一致；三套運算原理不同的工具都指向同一組結果，代表發現不是單一演算法的假象。
- Knight-ADRC 驗證世代（n＝551，未參與訓練）：辨識 amyloid-PET 陽性 AUC 0.723（訓練時 0.757），進展 HR 3.83、整合 p-tau217 後 13.95。
- A4 世代（n＝1,767，全為認知正常者）：辨識生物標記陽性 AUC 0.723，進展 HR 2.93、整合 p-tau217 後 4.58；均支持模型可外推。
討論
circRNA 為何適合當 AD 的血液標記
- 分子特性與可推廣性：circRNA 穩定、腦部富集、且對 AD 具專一性，是合理的血液標記候選；本研究在大型且刻畫完整的 Knight-ADRC 世代找出訊號，再於 Knight-ADRC 驗證世代與 A4 世代重現，支持模型的可推廣性。
- 反映整體疾病生物學、超越單純病理：34 個 circRNA 反映的是 AD 的整體疾病狀態，而非單一的類澱粉或 tau 讀數。部分 circRNA 的宿主基因涉及突觸功能（如 circDNAJC6），circPICALM 更來自全基因組關聯研究確認的 AD 風險基因，與 Aβ、tau、APOE 功能、突觸功能失調及微膠細胞源性神經發炎相關。
- circRNA 的型別帶有資訊：多數入選 circRNA 為外顯子型（exonic，位於細胞質，常作為 miRNA 海綿或與 RNA 結合蛋白互動）；34 個中 23 個為外顯子型、9 個含內含子、2 個位於非轉譯區（如 circUBAP2 位於 3′ 端、circEPB41 位於 5′ 端），型別有助推測其在細胞內的定位與功能。
相對既有標記的定位
- 補上 p-tau217 預測不到的那一塊：p-tau217 主要追類澱粉、且在症狀前 15 至 20 年就開始變化，但抗類澱粉治療後可能正常化、未必反映神經退化；circRNA 捕捉的是整體病理與進展，在預測進展上明顯較佳（HR 2.92 對 1.81），且變化起於發病前 2 至 4 年，時間解析度更貼近發病。
- 整合帶來風險分級的雛形：即使 circRNA 單獨還不足以做個人層級的風險分級，與 p-tau217 整合後，能把「兩者皆陽性」的高風險族群和「兩者皆陰性」的低風險族群清楚分開（整合模型進展 HR 最高達 13.95），並進一步辨識出兩個中間風險族群，具備臨床分級的雛形。
限制
- 待補強處：進展分析各時間區間樣本數偏小、偽軌跡以橫斷面資料推估、CDR 資料多集中於極早期、共病影響尚未探討、未直接證明血中 circRNA 為腦源；且有 3 個 circRNA（circRBM23、circEPB41、circNUP54）對其他神經退化疾病亦有關聯。
結論
- 整體定位：血中 circRNA 是有潛力的 AD 診斷與進展監測標記，診斷效能可與現行血液與影像標準相當、在進展預測上更佳，但真正的臨床定位仍待更大型的前瞻世代驗證。
重點問答
Q1：p-tau217 已是血漿標記首選，為何還需要一組 circRNA？核心問題到底是什麼？
p-tau217 反映的主要是類澱粉病理，能在症狀前十幾二十年就偵測到異常；但限制也在這裡——抗類澱粉治療清除腦內 Aβ 後，p-tau217 會隨之下降，未必對應神經退化與認知的實質改善。因此在監測病程、判斷是否持續惡化上，因為只追類澱粉的標記而存在盲點。本研究要找的，是一個獨立於 Aβ 與 tau 病理、能反映整體疾病狀態的標記。作者主張 circRNA 捕捉的正是這一部分，它與突觸功能、神經元活性相關，反映腦細胞整體的調控狀態；34 個入選 circRNA 中有 2 個直接來自 AD 風險基因 PICALM，提示它們與 AD 生物學直接相關，而非下游雜訊。
Q2：circRNA 具備哪些分子特性，使其適合作為血液檢體的生物標記？
circRNA 是 RNA 前體經反向剪接（back-splicing）、把 3′ 端與 5′ 端相接形成的封閉環狀分子。這個結構帶來三個優勢：一是穩定，沒有游離末端可供外切酶（exonuclease）降解，半衰期比線狀 RNA 長；二是能跨越血腦障壁，讓腦內訊號進入周邊血液，僅需採血即可間接反映中樞變化；三是腦部與突觸高度富集，研究比對 33 種組織後，確認多數入選 circRNA 以腦部表現量最高。更關鍵的是獨立性：34 個 circRNA 中約 87% 的關聯獨立於對應的線狀 mRNA，代表它們攜帶的是自身訊號，而非單單只是經由 mRNA 傳送的訊號。
Q3：以 circRNA 建構的診斷模型效能如何？與血漿 p-tau217 正面比較的結果為何？
研究從華盛頓大學 Knight-ADRC 世代（405 名 AD、816 名認知正常者）篩出 34 個與 AD 臨床狀態相關的 circRNA，組成預測模型。以生物標記確診（Aβ 與 tau 皆陽性 vs 皆陰性）為金標準，34-circRNA 模型的曲線下面積（AUC）達 0.945，高於血漿 p-tau217 的 0.877，兩者整合更升到 0.977。這個表現跨性別、APOE 帶原與不同族裔都一致，並在獨立的驗證世代（replication cohort，n = 551）與 A4 世代（n = 1,767）重現。
Q4：在預測認知正常者進展至症狀性 AD 上，circRNA 為何優於 p-tau217？
這是本研究最重要的結果。主研究世代中有 78 名基線認知正常者後續進展為症狀性 AD。34-circRNA 模型預測進展的風險比（hazard ratio, HR）為 2.92，明顯高於單用 p-tau217 的 1.81；5 年內進展的 AUC 也是 circRNA（0.870）勝過 p-tau217（0.676），兩者整合後預測力再往上。更關鍵的是時間軸：circRNA 的整體訊號約在發病前 2 到 4 年開始持續上升，一路增強到接近發病。這正補足 p-tau217 的限制——後者反映的類澱粉病理在症狀前很早就升高、隨後趨於平台，對「未來幾年會不會惡化」的近期預測力有限；circRNA 抓到的是更接近發病、與神經退化同步的訊號。
Q5：這組 circRNA 是專一於 AD，還是廣泛非特異的神經退化訊號？
專一性是另一項優勢。把同一個模型套用到非 AD 的失智症，AUC 分別為巴金森病 0.413、路易體失智 0.545、額顳葉失智 0.404，幾乎沒有鑑別力，顯示它捕捉的是 AD 特異訊號，而非泛神經退化的共通變化。作者也坦言，34 個當中有 3 個對其他神經退化疾病仍有統計上的關聯，代表病理層面存在小部分重疊，這幾個標記的定位還需進一步釐清。
Q6：這篇研究在方法學與外部效度上，有哪些必須保留的地方？
進展分析各時間區間的樣本數偏小，偽軌跡是用橫斷面資料推估、而非同一群人的縱貫追蹤；臨床失智評分（CDR）多集中在極早期，較晚期分層樣本有限；A4 世代基線全為認知正常者，無法做生物標記確診的直接比較。共病的影響也尚未探討，且研究並未直接證明血中 circRNA 都是從大腦而來。利益揭露需一併納入判讀：通訊作者 Cruchaga 是 Circular Genomics 的科學顧問並持股、相關專利也授權給該公司；這不否定資料本身，但在效能數字與商業化上宜保留一份審慎。真正的臨床定位，仍待更大型的前瞻世代驗證。
個人想法
血液標記正在走向「各司其職」：最近幾年談血液標記，焦點幾乎都在 p-tau217，總想著抽血檢驗一項就可以。但這篇提醒我們，不同標記回答的是不同問題：p-tau217 回答「有沒有類澱粉病理」，circRNA 回答「整體退化到哪一步、接下來會不會惡化」。一整套的血液生物標記檢測，整合不同的面向來解讀，可能是未來的趨勢。
circRNA 抓到的不只是類澱粉：有個細節值得注意，circRNA 模型對「臨床確診 AD」的辨識力（AUC 0.945），明顯高於對「單純類澱粉正子造影陽性」的辨識力（0.757）。如果它反映的純粹是類澱粉，這兩個數字應該接近。這個落差說明它抓到的是更廣的疾病狀態，文中也提到其中部分 circRNA 和突觸功能相關。這也是它能補上 p-tau217 的原因，兩者看的不是同一件事。
抗類澱粉治療上路後，和疾病進展相關的血液標記需求會愈來愈迫切：新藥把腦內 Aβ 清掉之後，p-tau217 會跟著下降，但疾病進程是否有被減緩還是繼續往前走，單靠 p-tau217下降這個結果還回答不了。臨床真正想知道的是這個病人治療後有沒有擋住接下來幾年退化的速度。circRNA 這個非類澱粉相關的標記，在預測疾病進展上的表現（風險比 2.92，勝過 p-tau217 的 1.81），剛好補上這個缺口。
和 NfL 相比，各有各的角色：NfL（神經絲輕鏈）也是一個獨立於類澱粉、反映神經退化的血液標記，但它是泛神經退化的，失智、巴金森、ALS、腦傷都會讓它上升，沒辦法告訴你是哪一種病。這組 circRNA 剛好相反，對 AD 有專一性，巴金森、路易體、額顳葉失智幾乎測不出來。另一個差別是成熟度：NfL 已經有成熟的血液檢測平台、臨床也用得上，circRNA 還要靠定序或 qPCR，離臨床還有一段距離。NfL 適合當「有沒有在退化、退化多快」的通用監測，circRNA 若走得通，強項會在 AD 專一加上進展預測。
這是一個全新的血液標記類，還需要後續驗證：circRNA 跟我們熟悉的蛋白標記不同，它是 RNA，要靠定序或 qPCR，量測平台、標準化、不同實驗室之間是否有相同的結果，都還是問號。蛋白標記走了很多年才有今天的成果，circRNA 這條路才剛開始。接下來還要看它能不能做到跨平台、跨實驗室的可重複。
短期內這不會是台灣門診的工具，但值得先了解關注，RNA 檢測應是接下來會進入臨床診斷和治療的工具：血液 RNA 定序目前還是研究等級，這不是測蛋白質量，檢驗 RNA 的成本與標準化門檻都高，離抽一管血門診判讀還很遠。