用于早期阿爾茨海默病檢測(cè)的低成本血液測(cè)試
在一項(xiàng)概念驗(yàn)證研究中,一種檢測(cè)方法成功識(shí)別出阿爾茨海默病的五個(gè)關(guān)鍵生物標(biāo)志物——其檢測(cè)數(shù)量超過(guò)當(dāng)前市面上所有商業(yè)化血液檢測(cè)產(chǎn)品的測(cè)量能力。
南加州大學(xué)凱克醫(yī)學(xué)院
5月15日
南加州大學(xué)(University of Southern California,USC)凱克醫(yī)學(xué)院(Keck School of Medicine)的研究人員開(kāi)發(fā)出一種新型血液檢測(cè)方法,可通過(guò)檢測(cè)與疾病相關(guān)的特定蛋白質(zhì),識(shí)別阿爾茨海默病的早期病理特征。這項(xiàng)名為"阿爾茨海默病五聯(lián)捕獲夾心法免疫檢測(cè)"(Penta-Plex Alzheimer’s Disease Capture Sandwich Immunoassay,5ADCSI)的創(chuàng)新技術(shù),可同步檢測(cè)五種關(guān)鍵生物標(biāo)志物,其多指標(biāo)檢測(cè)能力超越現(xiàn)有同類血液檢測(cè)手段,且實(shí)驗(yàn)操作可在多數(shù)實(shí)驗(yàn)室常規(guī)設(shè)備上完成。這項(xiàng)概念驗(yàn)證研究近日發(fā)表在《阿爾茨海默病雜志》(Journal of Alzheimer’s Disease)上。
研究于2025年5月13日發(fā)表在《Journal of Alzheimer’s Disease》(最新影響因子:3.4)雜志上
科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)可靠的阿爾茨海默病的血液生物標(biāo)志物。隨著疾病的進(jìn)展,這些蛋白質(zhì),包括淀粉樣蛋白和 tau 蛋白,在大腦和血液中積累。對(duì)這些蛋白質(zhì)的血液測(cè)試可以幫助在疾病的早期階段發(fā)現(xiàn)疾病,那時(shí)治療可能能夠預(yù)防或延緩認(rèn)知能力下降。
目前臨床上雖已存在多種檢測(cè)手段,但這些方法普遍存在成本高昂、依賴專業(yè)設(shè)備且單次檢測(cè)只能覆蓋少數(shù)生物標(biāo)志物的局限性。相比之下,5ADCSI 技術(shù)可同步量化阿爾茨海默病的五個(gè)核心生物標(biāo)志物,其核心技術(shù)平臺(tái)采用 Luminex 公司研發(fā)的 xMAP® 流式熒光技術(shù)——這是全球?qū)嶒?yàn)室廣泛應(yīng)用的檢測(cè)系統(tǒng)。
凱克醫(yī)學(xué)院分子微生物學(xué)和免疫學(xué)副教授 Ebrahim Zandi 博士領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究,他說(shuō):“與其他現(xiàn)有技術(shù)相比,我們的測(cè)試具有很高的成本效益,而且相對(duì)容易實(shí)施,因?yàn)樵S多大學(xué)、醫(yī)院和診所的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)在使用這項(xiàng)技術(shù)。”
創(chuàng)建一種低成本的檢測(cè)方法至關(guān)重要,因?yàn)樗梢允拱柎暮D〉膹V泛年度篩查觸手可及。與膽固醇和血糖測(cè)試一樣,5ADCSI 可以識(shí)別出可能從藥物治療或生活方式改變(如增加運(yùn)動(dòng))中獲益的患者,以預(yù)防或延緩阿爾茨海默病。
“在阿爾茨海默病發(fā)展的 10 到 20 年里,淀粉樣蛋白和 tau 蛋白等蛋白質(zhì)正在慢慢積累,” Zandi 說(shuō),“如果我們有一種負(fù)擔(dān)得起的血液測(cè)試,可以早期檢測(cè)這些蛋白質(zhì),我們就可以在癥狀出現(xiàn)之前很久就開(kāi)始干預(yù)。”
血液檢測(cè)技術(shù)的構(gòu)建
為開(kāi)發(fā) 5ADCSI 檢測(cè)技術(shù),研究人員首先篩選了一組阿爾茨海默病中顯著累積的生物標(biāo)志物:兩種淀粉樣蛋白(Aβ40和Aβ42)、磷酸化 tau 蛋白(p-Tau)、神經(jīng)絲輕鏈蛋白(NfL)和膠質(zhì)纖維酸性蛋白(GFAP)。
研究團(tuán)隊(duì)基于 xMAP 技術(shù)定制開(kāi)發(fā)了檢測(cè)方案:采用微球流式熒光技術(shù),利用帶有抗體涂層的微小編碼微球捕獲血液樣本中的特定生物標(biāo)志物。當(dāng)樣本加入后,目標(biāo)生物標(biāo)志物與微球表面抗體結(jié)合,高靈敏度成像系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)微球發(fā)射的熒光信號(hào)實(shí)現(xiàn)生物標(biāo)志物的定量分析。
檢測(cè)技術(shù)成熟后,研究人員將其應(yīng)用于 63 例血液樣本的阿爾茨海默病相關(guān)生物標(biāo)志物檢測(cè),樣本涵蓋三類人群:11 例阿爾茨海默病患者、17 例輕度認(rèn)知障礙患者(阿爾茨海默病前驅(qū)期)及 35 例健康對(duì)照者。
檢測(cè)結(jié)果顯示,阿爾茨海默病患者組的生物標(biāo)志物水平最高,其次為輕度認(rèn)知障礙組。其中,p217Tau 蛋白與疾病進(jìn)程呈現(xiàn)極顯著相關(guān)性。
為驗(yàn)證檢測(cè)效能,研究團(tuán)隊(duì)同步開(kāi)展了腦脊液檢測(cè)(阿爾茨海默病相關(guān)蛋白濃度更高,但采集難度大、成本高)。結(jié)果顯示血液與腦脊液檢測(cè)結(jié)果呈中高度相關(guān),證實(shí)該血液檢測(cè)技術(shù)具備早期蛋白檢測(cè)所需的靈敏度。
從實(shí)驗(yàn)室工具到臨床應(yīng)用
5ADCSI 技術(shù)的誕生源于解決實(shí)際科研問(wèn)題的需求。南加州大學(xué)多恩西夫文理學(xué)院(Dornsife College of Letters, Arts and Sciences)心理學(xué)副教授 Christopher Beam 博士在認(rèn)知衰老研究中需要低成本檢測(cè)阿爾茨海默病生物標(biāo)志物,Zandi 團(tuán)隊(duì)提供的 5ADCSI 方案有效滿足了這一需求。
目前,研究團(tuán)隊(duì)正致力于技術(shù)優(yōu)化與臨床驗(yàn)證;诟拍铗(yàn)證研究成果,下一步計(jì)劃擴(kuò)大樣本量,對(duì)數(shù)百例不同病程階段的阿爾茨海默病患者進(jìn)行檢測(cè),系統(tǒng)評(píng)估 5ADCSI 的臨床診斷準(zhǔn)確性。
Zandi 教授展望了該技術(shù)的廣泛應(yīng)用前景:其核心檢測(cè)平臺(tái)經(jīng)濟(jì)普惠,在全球范圍(包括發(fā)展中國(guó)家)均具備可及性。長(zhǎng)期目標(biāo)是將 5ADCSI 與 APOE4 基因檢測(cè)(阿爾茨海默病相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)基因)相結(jié)合,建立多維腦健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系,助力個(gè)體化疾病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)。
創(chuàng)立于1885年的南加州大學(xué)凱克醫(yī)學(xué)院
參考文獻(xiàn)
Source:Keck School of Medicine of USC
USC researchers develop low-cost blood test for early Alzheimer’s detection
Reference:
Alishahi F, Beam CR, Gatz M, et al. High precision and cost-effective multiplex quantification of amyloid-β40, amyloid-β42, p181Tau, p217Tau, neurofilament light chain, and glial fibrillary acidic protein from plasma and serum. Journal of Alzheimer’s Disease. 2025;0(0). doi:10.1177/13872877251340999
原文標(biāo)題 : 用于早期阿爾茨海默病檢測(cè)的低成本血液測(cè)試

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