Quanterix的科学家们和哥德堡大学已经发现了缺氧和淀粉样β -42肽表达增加之间的关系的证据。
本周在美国神经病学学会年会上发表的这项研究,加强了阿尔茨海默病研究人员的一个假设,即这种疾病可能与动脉粥样硬化或心脏骤停等心血管疾病有关,这些疾病会导致大脑供氧减少。
Abeta1-42是淀粉样斑块的组成部分,淀粉样斑块是阿尔茨海默氏症的标志。因此,它被认为是该疾病最有希望的生物标志物之一。
Quanterix公司产品开发高级总监、该研究的主要作者David Wilson表示,缺氧和Abeta1-42表达增加之间的关系已经在动物模型中得到了阐明,但由于难以测量血液中的肽,还没有在人体中进行研究。
威尔逊说:“本质上,发生的事情是有一种叫做缺氧诱导因子1的转录因子,它的作用是刺激β -分泌酶的产生,这种酶作用于一种叫做APP的淀粉样前体蛋白,然后产生Abeta1-42。ProteoMonitor.在低氧应激下,β分泌酶上调,导致Abeta1-42的产生增加。
利用Quanterix的单分子阵列蛋白质检测平台,研究人员能够测量26名心脏骤停患者血液中的Abeta1-42水平,发现该肽水平在心脏病发作后的72小时内增加了50%到30倍。
SiMoA系统使用飞毫摩尔大小的反应室阵列,使研究人员能够在单分子水平上进行免疫分析,在过去的研究中,它在亚飞毫摩尔水平上测量了前列腺特异性抗原等蛋白质。威尔逊说,这种敏感性是Abeta1-42工作的关键,因为这种肽通常存在于血液中的水平太低,无法用标准elisa或选择反应监测质谱等技术检测。
哥德堡大学教授Kaj Blennow指出,虽然脑脊液中Abeta1-42的含量较高,但获得它需要腰椎穿刺,这比抽血复杂得多。
“在脑脊液中进行这样的研究要复杂得多,”该研究的合著者Blennow说。“很难像提取血液样本那样提取(连续的)CSF样本。而且从伦理的角度来看,在你心脏骤停一小时后采集脑脊液样本,然后(每小时)重复一次是很难的。”
威尔逊说,除了在心脏骤停患者中观察到Abeta1-42水平的增加外,研究人员还能够证明肽的增加与受试者所经历的脑损伤程度成正比,这表明Abeta1-42的上升与每个患者所忍受的缺氧程度成正比。
他补充说,这项研究与其他研究小组之前的研究相吻合,他们通过成像证明,动脉粥样硬化患者的淀粉样斑块水平升高,这是阿尔茨海默氏症的特征。
他说:“这表明动脉粥样硬化导致大脑缺氧,从而导致大脑中淀粉样斑块的积累。”“所以有一些证据表明这可能发生在人类大脑中,但从来没有人做过这样的事情来证明你可以在血液中测量它。”
威尔逊说,Quanterix计划继续与Blennow的团队合作研究阿尔茨海默病。接下来,研究人员将使用SiMoA平台来测量100例阿尔茨海默氏症患者和对照组血液样本中Abeta1-42、tau和磷酸化tau等蛋白质生物标志物的水平。他们还计划测试因中风和蛛网膜下腔出血而导致脑缺血的患者的样本。
今年2月,Quanterix首席执行官大卫·奥克朗利(David Okrongly)告诉记者ProteoMonitor该公司正在将重心从诊断技术的开发转移到SiMoA平台本身的构建和销售上,目标是在2013年推出一款研究用途仪器,并在之后的某个时候推出获得美国食品和药物管理局(fda)批准的版本(点02/25/2011).
不过,据威尔逊说,该公司仍在“积极追求”神经学蛋白质生物标志物面板的开发,“将包括tau、磷酸化tau和Abeta1-42”。他说,该产品将是“我们将为生命科学研究仪器提供的关键面板之一”。“然后我们的战略是追求[在体外诊断市场。”
Wilson说,该公司目前已经完成了tau和Abeta1-42的检测版本,并且即将完成磷酸化tau检测,并希望在2012年的某个时候将该面板推向市场。
他认为,神经病学适应症特别适合SiMoA平台,因为血液中典型的低丰度脑蛋白。
他说:“目前很少有血液测试能将中枢神经系统和大脑中发生的事情联系起来,这主要是因为血液中发生的生物化学水平非常低,因为大脑中发生的生物化学必须通过血脑屏障扩散。”“所以你在文献中看到的大多数(研究)都是脊髓穿刺和脑脊液测量的结果,每个人都讨厌这样做。”
今年2月,该公司宣布已与诺华(Novartis)达成协议,评估SiMoA平台用于与神经元特异性蛋白相关的诊断工作(GWDN 02/22/2011).
阿尔茨海默病显然是该小组关注的领域,制药公司尤其需要早期发现和进展生物标志物,以促进对该疾病的治疗方法的研究。
不过,Blennow说,这种电池板还有其他潜在用途ProteoMonitor.他说,特别是,一种测量血液中tau蛋白水平的方法可能对急性脑损伤研究和临床工作非常有用。
Blennow说:“Tau是一种神经特异性蛋白,所以血液中的所有Tau蛋白都来自大脑,许多CSF研究表明,Tau蛋白是由阿尔茨海默氏病等慢性疾病和脑外伤等急性疾病引起的神经元损伤强度或程度的标志。”
他说:“临床真正需要的是一种良好而快速的脑损伤标记。”“例如,如果一个头部受伤的病人来到急诊室,如果能够采集血液样本,然后说有证据表明他们有脑损伤,必须留下来观察,或者他们完全正常,可以回家,这将是非常有价值的。”
他补充说,这种测试也可以用于更基础的研究目的。
他说:“关于在运动创伤中发生了什么,比如冰球运动员、美式足球运动员和拳击手,人们一直在争论。”“例如,如果有可能在比赛后采集血液样本,并从科学的角度进行检查,那将是非常有趣的。”
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