NULISA从微量样本中一次性准确检测100多种阿尔茨海默病及相关疾病标志物

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研究方法与过程
研究团队选取了来自记忆与衰老项目(Memory and Aging Project, MAP)的44例空腹CSF样本和44例非空腹血浆样本进行研究。这些样本均来自圣路易斯华盛顿大学医学院的Knight Alzheimer Disease Research Center(Knight-ADRC)。
研究采用了最新的基于NULISA技术的全自动检测平台,该平台利用核酸偶联的双抗夹心免疫复合物检测技术,能够在15ul的样本量中实现多种生物标志物的同时检测(实际消耗10ul样本)。实验使用 NULISAseq CNS Disease Panel 120对样本中的120种蛋白标志物进行了测量,并得到了以NULISA Protein Quantification(NPQ)为单位表示的浓度。
此外,研究还结合了其他技术平台,如Olink Explore HT1、IP-MS、Lumipulse 、SomaScan、Simoa等进行了对比分析,以验证NULISA平台的准确性和可靠性。
研究结果与分析
1. 脑脊液中的生物标志物表现:
  • 研究发现,NULISA对于Aβ40、Aβ42、Aβ40/42、p-tau181、p-tau217、Tau、GFAP、NfL、NRGN、SNAP25、sTREM2、VILIP1、YKL40等生物标志物的检测,与其它平台大多都呈现出显著的相关性(如图1)

  • 同时,研究还对比了不同技术平台的AD标志物检测结果与amyloid PET的性能分析,普遍都呈现出较好的区分出淀粉样蛋白阳性样本的能力。其中,NULISA平台检测的Aβ40/42展现出最佳的性能(AUC=0.94)(如图2)

2. 血浆中的生物标志物表现:

  • 相较于脑脊液的检测结果,血浆中有一部分蛋白标志物的检测结果呈现出很好的相关性,比如NULISA检测与IP-MS的Aβ40和Aβ42,与Simoa平台的GFAP和NfL,与SomaScan平台的NRGN、sTREM2和YKL40。            


  • 研究者同样也对比了NULISA检测的血浆AD标志物结果与amyloid PET的性能分析,其中,p-tau217在血浆和脑脊液中均表现出很高的相关性,这进一步证实了p-tau217作为AD生物标志物的价值(如图2)

图1. NULISA 与其他方法对于已知AD生物标志物检测的相关性分析

图2. 不同技术的AD生物标志物检测结果与amyloid PET的性能分析


研究意义与未来展望

本研究通过对比多重生物标志物的低样本量需求检测平台,为AD及相关痴呆症的研究提供了一种新型、高效的检测方案。其意义在于:
  • 提高了检测效率:通过降低样本量和简化操作流程,研究团队实现了100多种生物标志物的同时检测,从而大大提高了检测效率。

  • 提高了检测准确性:与传统的检测方法相比,本研究采用的NULISA技术具有超高灵敏度(fg/mL),兼具超多重的检测能力,这使得研究者通过检测血浆样本就能够准确得到所有AD相关生物标志物的数据。

  • 为精准诊断提供了可能:通过NULISA技术检测多种生物标志物并综合分析其结果,为AD的精准诊断提供了有力的支持。未来,这一方法有望成为AD临床诊断和治疗的重要辅助手段。

   

参考文献及信息来源

[1]. Ibanez L, Liu M, Beric A, et al. Benchmarking of a multi-biomarker low-volume panel for Alzheimer's disease and related dementia research. Alzheimer's Dement. 2024; 1-10.

[2]. Feng, W., Beer, J.C., Hao, Q. et al. NULISA: a proteomic liquid biopsy platform with attomolar sensitivity and high multiplexing. Nat Commun 14, 7238 (2023).

[3]. Prof. Calors Cruchaga LinkedIn post. Acrchived on Nov 23, 2024.

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