借助NULISA提示pTDP43-409为轻度认知障碍MCI潜在标志物

研究方法

1 研究队列

威斯康星阿尔茨海默病预防登记处（WRAP）为临床前 AD 纵向研究，入组 2823 名中老年受试者（86.4% 认知正常（CU）、6.2% MCI），威斯康星阿尔茨海默病研究中心（WADRC）涵盖各认知状态，两队列均富集 AD 家族史受试者。受试者定期接受认知测试、血液采集及 PET 等检测，研究获伦理批准，受试者签署知情同意。

2 样本采集与筛选

2017-2024 年用含 K₂EDTA 的紫色帽管采集血浆，离心后 - 80℃保存。样本筛选依据采血后 1 年内 A/T PET 结果（239 份），另纳入 13 名有 Simoa pTau217 结果的受试者以推断 A/T 状态。

3 样本分析

按说明书用NULISAseq中枢神经系统panel检测样本，经解冻、离心、利用 Alamar Argo HT全自动工作流程，通过两轮捕获、洗涤和释放步骤结合样本中的目标分析物，形成同时带有样本特异性和目标特异性 DNA 标签的免疫复合物，将这些复合物合并为单个文库用于下一代测序，测序后转换为 NULISA 蛋白定量（NPQ）单位。样本分 3 批检测，每批 84 份，用混合血浆对照评估重复性，对于大多数生物标志物，板内变异系数（% CV）在 0.01%-7.5% 之间。

4 神经心理学评估与认知状态判定

受试者完成认知测试（记忆、执行功能等），对得分交叉校准以保证一致性，通过多学科共识依据标准判定认知状态（CU、MCI、痴呆），判定时对生物标志物信息设盲。采用 PACC3-TMTB 和记忆复合评分评估认知，得分越高认知越好。

5 影像学检测

239 名受试者采血 1 年内完成 A/T PET 扫描：A PET 用 [C-11] PiB，T PET 用 [F-18] FQT，T1 加权成像辅助判定阳性（A 阳性需皮质灰质信号，T 阳性需内侧颞叶 + 新皮质信号）。用 SPM12、FSL First 软件计算脑体积及海马体积，MRI 结果经质量控制。

6 其他体液生物标志物检测

比较 NULISAseq 与 Simoa 的 pTau217 检测（均用 ALZpath 抗体）性能，252 名受试者中 218 名有 Simoa 结果；另比较 109 名受试者（17 名 synSAA⁺、92 名 synSAA⁻）的 α- 突触核蛋白标志物表达，synSAA 用于判定 α- 突触核蛋白聚集状态。

7 统计分析

用 R 软件及 pROC、lme4 等包进行 ROC 分析、线性混合模型分析等。选 218 名有 Simoa/NULISAseq/PET 数据的受试者比较 AUC；构建火山图分析差异蛋白（log₂FC≥0.5、FDR 校正 p<0.05）；将 pTDP43-409 标度后分组，用线性混合模型分析其与认知、海马体积纵向变化的关联。

研究结果

1 样本与 pTau217 检测性能

252 份样本中，82.1% CU、14.3% MCI、3.6% 痴呆；239 名有 PET 结果者中，31.0% A⁻/T⁻、37.7% A⁺/T⁻、31.4% A⁺/T⁺。pTau217-NULISAseq 与 Simoa 结果相关性良好（r=0.84，p<0.001），识别 A PET 阳性的 AUC 分别为 0.92、0.91（p=0.378）；识别 T PET 阳性的 AUC 分别为 0.86、0.89（p=0.028）。

2 差异蛋白表达

• MCI vs CU：MCI 组 19 种蛋白上调，含 AD 相关的 pTau217、pTau231，及非 AD 标志物（pTDP43-409、寡聚 α- 突触核蛋白、亨廷顿蛋白）。

• A⁻/T⁻ vs A⁺/T⁻：A⁺组 ApoE、pTau217 等 4 种蛋白上调。

• A⁺/T⁻ vs A⁺/T⁺：T⁺组 pTau217、S100A12 上调。

• A⁻/T⁻ vs A⁺/T⁺：A⁺/T⁺组 8 种蛋白差异表达，含 ApoE4、NEFH 等上调蛋白及 CRP 下调蛋白。

痴呆组与 CU 组有 6 种差异蛋白，其中 NEFL、ACHE、pTau181 仅在痴呆组上调；痴呆与 MCI 组无差异，或因样本量小。

3 非 AD 病变生物标志物

synSAA⁺与 synSAA⁻组无显著差异（均 P_FDR>0.05），Oligo-SNCA、Mono-SNCA 在两组重叠度高，或因样本量小（n=108）未能检出差异。

4 pTDP43-409 的探索性分析

A/T 状态、pTDP43-409 与年龄对认知复合评分有显著三向交互作用（p<0.001、p=0.014），A⁺/T⁺且 pTDP43-409 高表达者认知下降更显著。pTDP43-409 分组与年龄、PET 状态与年龄的交互作用均对海马萎缩有显著影响（p=0.005、p<0.001），高表达者海马体积下降更快。

研究展望

NULISAseq中枢神经系统panel在表征淀粉样蛋白和 tau 蛋白病变方面具有优势，且 panel 中的其他标志物可能有助于了解其他病变或神经退行性变及其他组织反应的严重程度。其中，pTDP43-409 与认知下降和海马神经退行性变均相关的发现尤为引人关注，提示 pTDP43-409 有望成为检测 TDP-43 临床综合征（或许还有蛋白病变）的血液生物标志物。未来需在纵向、特征明确的队列中开展研究，以确定蛋白表达模式与症状发作、临床表现和治疗结局的相关性。

参考文献

[1]. Rea Reyes RE,Wilson RE, Langhough RE, et al. Targeted proteomic biomarker profiling using NULISA in a cohort enriched with risk for Alzheimer’s disease and related dementias. Alzheimer’s Dement. 2025;21:e70166.