Alzheimer's & Dementia:哥德堡大学借助NULISA探索阿尔茨海默病及神经退行性疾病的生物标志物

这项研究,通过使用NULISANucleic Acid Linked Immuno-Sandwich Assay,核酸连接免疫夹心测定法)技术,对阿尔茨海默病(AD)、轻度认知障碍(MCI)、路易体痴呆(LB)以及颗粒蛋白前体(GRN)突变携带者等不同疾病状态患者的血浆、血清和脑脊液样本进行了高通量、系统性的生物标志物定量分析,为阿尔茨海默病及其他神经退行性疾病的生物标志物发现带来了新的曙光。

研究背景与意义

近年来,免疫学方法在精准定量阿尔茨海默病(AD)病理相关生物标志物方面取得了显著进展。然而,为了有效监测AD及其他神经退行性蛋白病的疾病进展,仍需更多生物标志物,尤其是血液标志物。

本研究表明,NULISAseq中枢神经系统检测Panel(120靶标)是识别神经退行性疾病领域新型生物标志物及其模式的有效工具,填补了当前未被满足的临床需求。该技术还整合了已确立的高性能生物标志物(如p-tau217GFAPNfL),可以在保留经典标志物的同时,进一步发现和验证新型蛋白标志物。

研究亮点
  • 亟需通过血液直接或间接检测更多AD疾病进展的标志物,以完善p-tau217的临床应用。
  • NULISA技术验证了p-tau217NfL分别是AD疾病谱及GRN突变携带者中最显著的血液生物标志物。
  • NULISA技术进一步帮助发现,在血浆、血清及脑脊液中,每种疾病内表型均存在显著的新型蛋白质组学变化,包括突触处理、炎症、小胶质细胞活化、TAR DNA结合蛋白43(TDP-43)α-突触核蛋白(α-synuclein)病理相关蛋白。

研究方法

本研究利用NULISA技术,针对阿尔茨海默病(AD)、轻度认知障碍(MCI)、路易体痴呆(LB)以及颗粒蛋白前体(GRN)突变携带者等不同疾病状态患者的血浆、血清和脑脊液样本进行了生物标志物的定量分析;研究共纳入了190名参与者,分为四个队列,分别对应不同的疾病表型。通过对比分析不同队列间的生物标志物表达差异,研究人员旨在发现新的生物标志物,并验证已知生物标志物在不同疾病阶段的表现。

研究结果与分析

1. AD与非AD的生物标志物差异

在血浆中,研究人员发现AD患者相较于非AD患者有6种蛋白质表达显著差异,其中p-tau217GFAPp-tau231BACE1AD患者中显著上调。在血清中,有18种蛋白质表达出现变化,p-tau217GFAP的上调尤为显著。在脑脊液中,有22种蛋白质表达发生改变,其中14种上调,1种下调。这些结果进一步验证了p-tau217GFAP作为AD生物标志物的潜力。

2. NULISAp-tau217的测量结果与既有方法高度可比

研究人员将NULISA 120-plex多重检测中p-tau217的结果与既有文献中报道的其他高性能单指标p-tau217免疫检测方法(包括NULISA单指标p-tau217检测)进行了对比,发现:

  • NULISAp-tau217水平与Janssen p-tau217r=0.924P<0.001)、ALZpath p-tau217r=0.924P<0.001)、Fujirebio Lumipulse p-tau217r=0.936P<0.001)及质谱法p-tau217r=0.925P<0.001)等检测结果高度相关,诊断准确性相近。
  • NULISA的 “高通量蛋白组学模式” “聚焦个别蛋白标志物模式” 对于p-tau217的检测结果强相关(r=0.906P<0.001),体现了极佳的“筛选-->转化”潜力。

3. MCIAD病理的关联

在轻度认知障碍(MCI)患者中,研究人员发现p-tau217MCI患者中相较于非AD病理的MCI患者显著上调,表明p-tau217AD病理中的重要作用。此外,还观察到多种细胞因子和免疫相关蛋白的下调,以及与突触核蛋白病相关的蛋白变化。

4. LB病理与AD的对比

在路易体(LB)病理患者与AD患者的对比中,研究人员发现p-tau217LB病理患者中下调,而Aβ42上调,这为区分LB病理和AD病理提供了潜在的生物标志物。此外,还观察到血管内皮生长因子受体(FLT1)等蛋白的表达变化。

5. GRN突变携带者的生物标志物变化

GRN突变携带者中,研究人员发现了65种上调的蛋白质,其中NfL、神经颗粒素、Oligo-SNCA等蛋白的上调尤为显著。这些显著的蛋白质变化为GRN相关病理的识别和监测提供了新的血液生物标志物候选,有助于更好地理解GRN相关疾病的病理机制。

参考文献

[1]. Ashton NJ, Benedet AL, Molfetta GD, Pola I, Anastasi F, Fernández-Lebrero A, Puig-Pijoan A, Keshavan A, Schott J, Tan K, Simrén J, Gomes BF, Montoliu-Gaya L, Isaacson R, Bongianni M, Tolassi C, Cantoni V, Alberici A, Padovani A, Zanusso G, Pilotto A, Borroni B, Suárez-Calvet M, Blennow K, Zetterberg H. Biomarker discovery in Alzheimer's and neurodegenerative diseases using Nucleic Acid Linked Immuno-Sandwich Assay. Alzheimers Dement. 2025 May;21(5):e14621. doi: 10.1002/alz.14621. PMID: 40401628; PMCID: PMC12096316.

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