沙特阿(KAUST)与牛津大学的研究人员合作,利用基于晶体管的传感器读取了三种形态的α-突触核蛋白,在小型研究中准确率达到了90.9%。
要在血液中寻找大脑的线索是一件极其杂乱的事情。其中漂浮的α-突触核蛋白有95%以上来自红细胞,而那些可能暗示帕金森病的微小份额则被层层掩盖。这就好比试图在拥挤的机场登机口听清某一个人的对话。
沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学(King Abdullah University of Science and Technology,简称KAUST)的一个团队与牛津大学(University of Oxford)合作,认为他们找到了一个变通的办法。相关研究结果已发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上。
α-突触核蛋白是一种与帕金森病紧密相关的蛋白质。研究人员没有去测量血样中的所有物质,而是首先提取出神经细胞释放到血液中的微小囊泡,然后观察这些囊泡内部的成分。这避开了很大一部分来自红细胞的干扰噪音,尽管释放机制本身并未说明具体数量。
接下来是电子学部分。该传感器基于晶体管构建,这种组件能将微小的生物信号放大为更强的电信号。由于涉及的物质极微量,团队表示该传感器能够捕捉到传统方法难以测量的蛋白质浓度。它能够同时读取三种不同形态的α-突触核蛋白,整个检测过程大约只需40分钟。
大约十中取九的准确率
这些样本来自牛津发现队列(Oxford Discovery cohort)。在一项对59名参与者进行的双盲评估中——这意味着读取结果的人员事先并不知道谁的样本对应谁——该平台在区分与疾病相关的特征与健康对照方面,准确率达到了90.9%。
参与者包括被诊断患有帕金森病的人、健康对照人群以及患有孤立性快速眼动睡眠行为障碍(iRBD)的人。最后一种情况表现为患者会在睡眠中大喊大叫、拳打脚踢等将梦境演绎出来的行为,这与未来发展为帕金森病或相关神经系统疾病的高风险紧密相连,因此研究人员对这一群体保持着密切关注。
这三种形态的α-突触核蛋白在不同组别中呈现出不同的外观。作者认为这暗示了将它们结合起来进行解读,可能会比单纯依赖任何单一标志物向医生提供更多信息。
目前所欠缺的是对误报病例与漏报病例的区分。对于未来可能用于人群筛查的工具而言,这种区分至关重要,而此次发布的内容并未提及这一点。
研究人员自身对这项技术的推进速度也保持着谨慎态度。他们表示,这目前还不是一个独立的临床血液检测手段。这项研究回溯了先前已经收集的样本(这正是「回顾性」研究的含义),因此需要更大规模的前瞻性、多中心研究来证明其长期预测疾病的能力。
KAUST生物工程学副教授萨希卡·伊纳尔(Sahika Inal)表示:「与帕金森病相关的变化在临床诊断很久之前就已经开始了,但通过血液这样易于获取的样本来检测这些变化仍然极具挑战性。」
「我们的方法能够让我们在极低浓度下同时检测多种形态的α-突触核蛋白。这些初步结果令人鼓舞,下一步是在更大规模的患者群体中对该技术进行验证[1]。」
为什么非要执着于血液检测
帕金森病会损伤制造多巴胺的神经元,这表现为运动、平衡及其他身体功能出现障碍。如今的诊断主要依赖临床评估,通常是在明显的运动症状出现之后。而到那时,疾病已经抢先一步发展了。源自大脑的蛋白质可以提供一个更早的窗口,并且与大多数其他检测相比,抽血在各大诊所推广起来要容易得多。
这项成果还与沙特阿拉伯的健康优先事项紧密相连。该国的预期寿命已攀升至79.7岁,接近「2030愿景」(Vision 2030)设定的80岁目标,且老年人口比例在未来几十年预计将显著增长。随着越来越多的人活到七八十岁,帕金森病等疾病对家庭和医疗系统的负担也随之加重,因此那些最终能够更早发出与年龄相关疾病预警的工具开始显得越发重要。
对于任何关注长寿科技的人来说,最有趣的部分在于确诊前的那个阶段。神经退行性病变在疾病被正式命名之前的很长一段时间里,就会悄无声息地侵蚀健康寿命,而一个廉价、快速的标志物可以让患者及其医生有更多时间进行规划,并为研究人员在最早阶段测试治疗方法提供途径。这款传感器距离这一目标还有一段距离。官方公告并未为其研究所呼吁的大规模研究提供具体的时间表。
📎 来源:Longevity Technology