埃默里大学(Emory University)的研究人员表示,一种包含10种蛋白的血浆特征组合的表现超越了现有的标志物,尽管这目前仍是一项研究成果。
以神经丝轻链(NFL)为例,它是目前公认的神经细胞损伤血液标志物。在埃默里大学的一项新研究中,它在标记肌萎缩侧索硬化症(ALS,即渐冻症)时的平衡准确率达到了89.9%。这是一个相当不错的成绩。随后,一组包含10种蛋白质的组合面板在同一患者群体中与它同台竞技,准确率达到了98.3%[1]。
「平衡准确率」听起来可能有些复杂,但原理很简单。它是指测试捕获患病人群的频率与正确排除健康人群频率的平均值。完美表现为100%。
这项研究已发表在《自然·通讯》(Nature Communications)杂志上,发布的时间节点至关重要,因为ALS的确诊过程往往旷日持久。其早期症状可能与其他神经系统疾病相似。「ALS患者及其家属往往需要等待太久才能得到答案,」Alamar Biosciences公司创始人、首席执行官兼董事长罗玉玲(Yuling Luo)博士说,研究团队正是采用了他们公司的技术。
该蛋白面板是如何构建的
研究人员首先采集了632名ALS患者和160名健康对照者的血浆样本。Alamar公司的NULISA技术可以在单个血浆样本中检测300多种神经系统和炎症相关蛋白质,因此每个人的血液都对应着一组庞大的数据。
机器学习模型对这些数据进行了筛选,并对最关键的蛋白质进行了重要性排序。这为研究团队提供了一个包含12种蛋白质的初步候选名单,他们随后将其精简至10种。接下来是最关键的一步:在由144名ALS患者和37名对照者组成的完全独立的队列中进行测试。98.3%这一数字正是来自这第二组数据(对于懂统计学的人来说,其曲线下面积AUC为0.992,而单纯使用NFL的AUC为0.916,满分1.0为完美)。
在这10种蛋白质中,有4种已经与ALS建立了已知联系:NFL、与其相关的NEFH、pTau-181和VEGFA。其余6种此前从未被报道过是ALS的血液生物标志物,它们分别是:CALCA、NRGN、PTX3、TREM1、FOLR1和LAMP3。
FOLR1最终成为了一个低调的功臣。有些非ALS患者的NFL水平较高,这容易导致测试产生误报。FOLR1则帮助该蛋白质面板对这部分人群进行了准确分类。这一特征组合还捕捉到了一些单纯依靠NFL漏诊的ALS患者,其中包括残疾程度相对较低的患者。
根据论文所述,这一成果归功于蛋白质特征组合,而非临床变量,且并非完全依赖于NFL。
「我们看到了预期的蛋白质,如神经丝和磷酸化tau蛋白,但也发现了此前在血液中未曾与ALS关联的蛋白质差异,」埃默里大学医学院(Emory University School of Medicine)助理教授埃莉诺·瓦里安·托马斯(Eleanor Varian Thomas)博士表示,「将成熟的与新兴的生物标志物组合成单一的蛋白质特征,其识别ALS的准确度远超单独使用神经丝。其中几种新蛋白质可能也揭示了ALS本身的生物学机制,我们计划在更大、更多样化的患者群体中测试该蛋白质特征时进一步探索。」
需要保持谨慎的地方
有几个问题值得牢记在心。第二组对照组仅有37人,样本量较小。如前所述,此次对比是将ALS患者与健康人群进行比较,而新闻稿本身也指出,将ALS与其他疾病区分开来才是这项技术真正重要的应用场景。该特征组合目前仍是一项研究成果,尚未在临床上被验证为筛查或诊断测试。
在纳斯达克上市的Alamar公司(股票代码:ALMR)发布了这则公告,因此该公司在该技术的市场表现中拥有切身利益。这项研究本身则得到了Hop On A Cure、美国脑部基金会(American Brain Foundation)、ALS协会(ALS Association)、美国神经病学学会(American Academy of Neurology)和肌肉萎缩症协会(Muscular Dystrophy Association)的资助。
那么,为什么一个ALS血液检测面板会出现在长寿网站上呢?因为长寿领域多年来一直围绕着这样一个理念:趁着机体功能尚未严重受损,尽早发现衰退迹象。直接观察大脑和神经非常困难,而血液检测却很简单。一个能够同时读取神经损伤和炎症反应的面板,暗示了我们未来如何窥探衰老神经系统的窗口,尽管目前还没有人对此做出定论。
埃默里大学团队确实指出,患者最终将能更快地获得专科医生的护理。随着他们在更大、更多样化的患者群体中对该特征组合进行测试,他们将验证这一效用是否依然成立。
📎 来源:Longevity Technology