【鉴别诊断】剑桥大学等借助NULISA对阿尔茨海默病、路易体痴呆、额颞叶痴呆、进行性核上性麻痹的鉴别诊断探索

编者按

神经退行性疾病如阿尔茨海默病（AD）、路易体痴呆（LBD）、额颞叶痴呆（FTD）、进行性核上性麻痹（PSP）等，因早期症状隐匿、诊断依赖昂贵且侵入性检查，长期以来面临 “早发现难、鉴别诊断难、预后判断难” 的三重困境。2025 年，发表在《Alzheimer's & Dementia》（阿尔茨海默病协会官方期刊）的一项研究“Novel blood‐based proteomic signatures across multiple neurodegenerative diseases”，通过新型的NULISA超灵敏蛋白质组检测技术，为破解这些难题提供了突破性方案。该研究由英国剑桥大学、伦敦大学学院及瑞典哥德堡大学等机构联合开展，首次系统验证了核酸连接免疫夹心测定（NULISA） 技术在多类神经退行性疾病中的鉴别诊断与预后价值，为临床实践带来全新思路。

研究背景

随着人口老龄化加剧，神经退行性疾病的发病率逐年攀升，但现有诊断手段却难以满足临床需求。目前临床常用的诊断工具存在明显局限：1. 脑脊液（CSF）检测需通过腰椎穿刺获取样本，患者耐受性差，且检测成本高、依赖专业医疗设备，难以大规模推广；2. PET 成像：虽能直观显示脑内淀粉样蛋白或 tau 蛋白沉积，但设备昂贵、检查费用高，基层医疗机构难以普及；3. 种子扩增试验（SAA）：虽对突触核蛋白病、tau 病特异性较高，但多依赖脑脊液或皮肤活检样本，且 “假阳性” 结果的临床解读仍存争议。

相比之下，血液标志物因取样便捷、无创、可重复检测等优势，成为近年来神经退行性疾病诊断领域的研究热点。过去 5 年，血液中神经丝轻链（NfL）、磷酸化 tau 蛋白（p-tau）等标志物的发现，为 AD 诊断提供了新工具，但多数研究仅聚焦单一疾病，且传统检测技术只能同时分析少数标志物，无法捕捉疾病的复杂分子特征。

为此，研究团队提出核心问题：能否开发一种高灵敏度、多靶点的血液检测技术，同时实现 “多类神经退行性疾病的鉴别诊断” 与 “患者预后的有效预测”？基于此，他们选择 NULISA 技术作为核心工具--该技术可同时检测血清中数百种蛋白质，且灵敏度达阿托摩尔（attomolar, fg/mL）级，为解析疾病的蛋白质组特征提供了可能。

研究亮点

• 覆盖四大常见神经退行性疾病：首次同时纳入阿尔茨海默病（AD）、路易体痴呆（LBD）、额颞叶痴呆（FTD）、进行性核上性麻痹（PSP）四类疾病患者及健康对照，而非局限于单一疾病，更贴近临床 “多种疾病鉴别诊断” 的实际需求；

• 验证 NULISA 的可靠性：将 NULISA与既往的单分子阵列（Simoa）技术进行直接对比，证实其检测结果的一致性；

• 兼顾“鉴别诊断”和预后：不仅识别疾病特异性的蛋白质组标志物，还进一步验证了部分标志物对患者生存时间的预测作用，实现 “诊断 - 预后” 一站式评估。

研究分组

精准定义的队列：研究共纳入参与者，分为 5 组：

• 阿尔茨海默病 / 轻度认知障碍（AD/MCI+）：36 例（含 20 例淀粉样蛋白阳性的 MCI 患者、16 例 AD 痴呆患者）；

• 路易体痴呆（LBD）：34 例（含 29 例路易体痴呆、5 例帕金森病痴呆）；

• 额颞叶痴呆（FTD）：36 例（含 21 例行为变异型 FTD、15 例原发性进行性失语，后者含 8 例非流利变异型、7 例语义变异型）；

• 进行性核上性麻痹（PSP）：36 例；

• 健康对照：30 例，均满足 “简易精神状态检查（MMSE）＞26 分、无记忆症状、无严重基础疾病” 条件。

所有参与者均接受基线临床及神经心理评估（如修订版 Addenbrooke 认知量表 ACE-R），并随访至 2024 年 11 月 24 日，收集生存数据。

研究结果

经过严谨分析，研究团队得出四项核心结果，全面揭示了NULISA血液蛋白质组标志物在神经退行性疾病中的价值。

1. NULISA 技术结果与Simoa一致性

对比 NULISA（血清, 120-plex）与 Simoa（血浆, 1-plex and 4-plex）检测的 4 种核心标志物，结果显示两者显著相关，证实 NULISA 技术即使在每次检测120+种靶标时，每一种靶标的检测性能仍然十分可靠：

• 神经丝轻链（NfL）：相关系数 rho=0.881（p<0.001）；

• 磷酸化 tau217（p-tau217）：rho=0.798（p<0.001）；

• 胶质纤维酸性蛋白（GFAP）：rho=0.762（p<0.001）；

• 磷酸化 tau231（p-tau231）：rho=0.693（p<0.001）。

同时，NULISAseq CNS中枢神经系统检测panel（120+靶标）和NULISAseq 炎症免疫检测panel（250靶标）靶标检出率分别达 94.1%、97.3%，且血清蛋白质定量不受 -70℃~-80℃冷冻储存时间影响（10 年跨度内）。

2. 疾病特异性标志物

研究发现，每类神经退行性疾病均有其独特的血液蛋白质组 “指纹”，可用于鉴别诊断：

• AD/MCI + 与 LBD：p-tau 表位（p-tau217、p-tau231、p-tau181）显著升高，其中 AD/MCI + 患者的 tau 蛋白（MAPT）水平还高于 LBD 患者；

• FTD 与 PSP：NfL 水平显著升高（且高于其他疾病组），同时 PSP 患者的自噬调节蛋白（SQSTM1）、FTD 与 PSP 患者的早老素 1（PSEN1，Aβ 清除关键蛋白）、FTD 患者的糖酵解酶（PGK1）显著升高；

• 所有疾病共通特征：促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）水平均低于健康对照，且在 FTD 患者中差异经 FDR 校正后仍有统计学意义；

• 与 AD/MCI + 对比：FTD 和 PSP 患者的 p-tau217、p-tau231、p-tau181、MAPT 水平更低，PSP 患者的 IL-7、CX3CL1、POSTN 等炎症标志物高于 FTD，FTD 患者的 FGF2 高于 PSP，LBD 患者的神经 pentraxin（NPTX1/2）高于 AD/MCI+（未达 FDR 校正显著）。

  

Figure 4: NULISAseq 炎症免疫检测panel结果

3. 跨疾病预后标志物：4 种分子预测生存时间

通过 Cox 回归分析，研究识别出4 种具有跨疾病预后价值的标志物，可预测患者生存时间：

• 神经丝轻链（NfL）：NfL 水平越高，患者生存时间越短（风险比 HR=2.12，95% CI 1.44-3.15，p=0.0017），在 FTD 和 PSP 患者中预测效果最显著；

• 促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）：CRH 水平越低，患者生存时间越短（HR=0.76，95% CI 0.60-0.96，p=0.021），在 LBD 患者中关联最强；

• CD276（B7-H3）：NULISA炎症免疫检测panel中的核心标志物，水平越高，生存时间越短（HR=2.22，95% CI 1.25-3.95，p=0.007）；

• 数据驱动的炎症模式：多种炎症标志物（如 IL-1β、IL-17A、CXCL10）共同构成的 “炎症特征”，可进一步提高预后预测精度，纳入 57 种炎症标志物的模型中，25 种为显著预后预测因子。

以 NfL 为例，将患者按 NfL 水平中位数分为 “高值组” 与 “低值组”，Kaplan-Meier 生存曲线显示，高值组患者的生存率显著低于低值组（p=0.00087）。

4. 炎症特征：FTD 与 PSP 的 “炎症负荷” 更高

研究还发现，不同疾病的炎症反应存在显著差异：

• FTD 与 PSP：炎症标志物上调最显著，涉及促炎因子（如 IL-1β、IL-6、IL-17A）、趋化因子（如 CCL7、CXCL8）及抗炎因子（如 IL-1 受体拮抗剂 IL1RN）、神经保护因子（如肝细胞生长因子 HGF）；

• AD 与 LBD：炎症标志物变化较温和，仅 GFAP 等少数分子轻度升高（AD/MCI + 的 GFAP 升高未达 FDR 校正显著）；

• 共性炎症标志物：所有疾病患者的 CD276、双调蛋白（AREG）水平均高于对照，经 FDR 校正后显著的还包括 CCL7、IL1RN、CSF1、OSM、CSF3、CTF1、IL-17F、TSLP，而 TNFSF9 在所有疾病中均降低。

  

研究意义与展望

该研究不仅在科学层面揭示了神经退行性疾病的血液蛋白质组特征，更在临床实践中具有重要意义，同时也指出了未来研究方向。

• 诊断层面：推动神经退行性疾病诊断向 “无创、精准、多疾病鉴别诊断” 发展，基于 NULISA 的血液检测未来或成为一线筛查工具，减少侵入性检查，实现早发现；

• 临床试验层面：为神经退行性疾病临床试验提供 “低成本、可量化” 的替代终点（如 NfL、CD276），缩短试验周期、降低成本，加速新药研发；

• 机制与治疗层面：首次证实 CD276 在神经退行性疾病中的预后价值，揭示 CRH 与疾病进展的关联，为免疫调节治疗、下丘脑 - 垂体 - 肾上腺轴相关干预提供新靶点。

该研究通过 NULISA 技术，首次系统绘制了四大神经退行性疾病的血液蛋白质组图谱，不仅证实了血液检测在疾病鉴别诊断与预后预测中的价值，更为神经退行性疾病的精准诊疗开辟了新路径。随着技术的优化与验证，未来 “一滴血” 识别痴呆类型、预测疾病进展或将成为现实，为患者带来更早的干预时机与更精准的治疗方案。

参考文献

[1]. Durcan R, Heslegrave A, Swann P, et al. Novel blood-based proteomic signatures across multiple neurodegenerative diseases. Alzheimer’s Dement. 2025;21:e70116.