科学家们一致认为,Aβ寡聚体会损害突触,但它们在阿尔茨海默病中的确切作用一直难以确定,因为它们极其难以检测。在9月22日的《阿尔茨海默氏症与痴呆症》中,波士顿布莱根妇女医院的丹尼斯·塞尔科领导的研究人员首次推出了一种新的分析方法,他们希望能解决这个问题。Selkoe与位于新罕布什尔州达勒姆的生物技术初创公司Abyssinia Biologics的Trebor Lawton合作,开发了一种低聚Aβ三明治免疫分析法,可以识别体液中发现的小可溶性物种。

  • 新的免疫分析法结合小的可溶性Aβ低聚物具有高亲和力。
  • 这些低聚物对突触有毒。
  • 该试剂盒是首个检测血浆中Aβ寡聚物的灵敏试剂盒。

这种新方法的灵敏度比以前的方法提高了100倍,首次允许研究人员不仅在脑脊液中测量a β低聚物,而且也在血浆中测量。由于血液样本比脑脊液更容易获得,这种分析方法为常规检测低聚物Aβ打开了大门。Selkoe告诉Alzforum:“我们现在有了一种血浆检测方法,我们认为这是生物活性的,突触毒性形式的a β。”

瑞典哥德堡大学的Kaj Blennow在给Alzforum的信中写道:“这项分析将是一个重要的工具,可以直接在AD患者中探索低聚物Aβ的病理生理作用,以及在未受损害的AD风险老年人的纵向研究中。”

抗体三明治。抗体71A1与磁珠(蓝色)结合,用于捕获低聚物a β(粉红色),然后由标记有荧光团(Alexa 647)的不同抗体(3D6)检测。[由Liu等人提供,阿尔茨海默病和痴呆症。]

Selkoe和他的同事之前开发了一种免疫分析方法,使用Aβ低聚物特异性抗体1C22 (杨等人,20152018年7月新闻).它记录了使用抗淀粉样蛋白抗体的人脑脊液中a β寡聚物的下降crenezumab2018年7月新闻杨等人,2019).尽管如此,脑脊液中存在的低浓度是本试验定量的极限,而血浆浓度无法检测。

为了进行更灵敏的分析,Lawton利用a β的9-18残基作为抗原生成了新的抗体。他将这个片段环化以模拟Aβ二聚体的三维结构。新的抗体,71A1和1G5,对低聚物的敏感性是单体的100倍。当加入三明治ELISA并在a β衍生的扩散配体(ADDLs)合成的a β制剂上测试时,新抗体具有与1C22相似的敏感性,检测下限为0.6 pg/ml。

然而,在生物材料上,71A1和1G5的作用与1C22有很大的不同。第一作者Lei Liu发现,与新抗体相比,1C22从AD脑提取物中免疫沉淀了更多的Aβ,但在CSF中,情况相反,新抗体拉下了更多的物质。大小色谱法显示CSF中的低聚物比大脑中的低聚物要小得多。这意味着新的抗体对较小的物种有选择性,而1C22识别较大的物种。与1G5相比,71A1对低聚物Aβ的亲和力略高,后续实验采用71A1。

捕捉Synaptotoxicity.在小鼠海马切片中,AD脑提取物抑制了神经回路的长期增强(蓝色)(红色,顶部)。然而,与抗体71A1孵育的脑提取物可消除其突触毒性(黄色,顶部)。同时,由71A1免疫沉淀的物质(红色,底部)与全脑提取物一样具有突触毒性。[由Liu等人提供,阿尔茨海默病和痴呆症。]

较小的Aβ物种似乎是突触毒性形式。71A1从AD大脑中免疫沉淀的少量物质对突触的损害与全脑提取物一样严重。相反,用71A1预培养的大脑提取物会中和它(见上图)。

作者对在布里格姆和妇女记忆障碍诊所就诊的36人的脑脊液样本进行了71A1 ELISA检测。即使脑脊液样本被稀释,这种检测方法也能产生强烈的信号,这是发展常规临床检测的一个重要特征。有趣的是,CSF中a β寡聚体水平与总tau和p-tau181相关,表明a β毒性与神经退行性变有关。

血浆怎么样?在血液样本中,来自73的肉豆蔻诊所的衰老诊所研究中,71A1 ELISA检测到43pg / ml低聚Aβ的平均浓度,小于BWH CSF样品中的平均浓度为约100倍。这些数字基于使用Addls标准化ELISA。同一样品上的重复措施各不分为20%。

在未来的工作中,作者们将使用哈佛衰老大脑研究的样本,测试这种分析方法是否能区分AD患者和健康对照组,以及淀粉样蛋白阳性和阴性参与者。他们还将测试来自A4试验的样本,以找出低聚物a β与其他AD生物标志物(如淀粉样PET)的相关性,并寻找治疗对生物标志物的潜在影响。

阿比西尼亚生物制剂公司计划将该技术授权给一家公司,该公司将把该试验商业化。刘认为,71A1也有作为免疫疗法的潜力,并正在对这一想法进行测试应用程序NLGF敲入老鼠。-Madolyn鲍曼罗杰斯

评论

  1. Selkoe和同事提出了一种新的定量人脑脊液和血浆中a β寡聚物的免疫分析方法。在显示了两种新的oAβ选择性抗体的特异性后,他们对这种超敏感的oAβ免疫分析进行了彻底的验证,以及首次结果表明,它可以准确量化AD发病机制的这些关键物种。

    该分析将成为直接探索oAβ在AD患者和未受损老年AD风险纵向研究中的病理生理作用的重要工具。有趣的结果可能包括血浆和脑脊液中oAβ水平如何相互关联,以及血浆/脑脊液中oAβ水平如何与PET评估的脑淀粉样变相关,特别是如果在PET信号达到阳性阈值之前oAβ水平的变化是明显的。此外,考虑到动物研究中显示的oAβ的突触毒性,与脑脊液中突触生物标志物的水平相比,AD连续体早期血浆/脑脊液中oAβ水平的变化将是令人兴奋的。在这方面,本研究发现CSF oAβ水平与CSF T-tau和P-tau181之间的强相关性是有趣的。

    然而,AD生物标志物工具箱中增加了一个重要的部分,为未来AD早期病理生理阶段的重要机制研究提供了希望。

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参考文献

新闻引用

  1. 少数人类Aβ物种是有毒的,良好的药物靶点
  2. 靶向:Crenezumab减少脑脊液中Aβ寡聚物

疗法的引用

  1. Crenezumab

研究模型的引用

  1. 应用NL-G-F敲入

论文被引用次数

  1. 一种高灵敏度的新型免疫分析方法,专门检测人脑脊液中低水平的可溶性Aβ寡聚物老年痴呆症Res其他.2015; 7(1): 14。3月22日PubMed
  2. Crenezumab降低脑脊液中淀粉样β寡聚体安神经.2019年8月,86(2):215 - 224。2019年6月22日PubMed

进一步的阅读

主要论文

  1. 一种超灵敏的免疫分析方法可以检测和定量人血浆中的可溶性Aβ寡聚物预防老年痴呆症.2021年9月22日;PubMed