中景集團(tuán)
1?神經(jīng)絲輕鏈蛋白（NfL）概述
神經(jīng)絲蛋白（Neurofilaments，NF）是構(gòu)成神經(jīng)元軸突中間纖維的特異性分子蛋白，同時(shí)也是神經(jīng)元細(xì)胞骨架的重要成分。NF直徑約為10nm，主要定位在成熟神經(jīng)元的胞體和突起中，負(fù)責(zé)軸漿運(yùn)輸，維持神經(jīng)元正常形態(tài)及保持神經(jīng)纖維的彈性，防止其斷裂，可促進(jìn)軸突徑向生長(zhǎng)，增加軸突的直徑和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，提高軸突的脈沖傳導(dǎo)速度。
當(dāng)出現(xiàn)炎癥、神經(jīng)退行性變、創(chuàng)傷性或腦血管病等疾病引起的神經(jīng)系統(tǒng)軸突損傷的病理過程時(shí)，神經(jīng)絲蛋白被釋放到細(xì)胞外空間，擴(kuò)散至腦脊液（cerebrospinal fluid，CSF）中并被轉(zhuǎn)運(yùn)到外周血。腦脊液和血液的神經(jīng)絲蛋白濃度與神經(jīng)疾病變程度密切相關(guān)。
神經(jīng)絲蛋白包括神經(jīng)絲三聯(lián)蛋白（Neurflament triplet proteins）、a-內(nèi)切蛋白（a-internexin）、Ⅲ型外周蛋白（TypeⅢ?peripherin）。而神經(jīng)絲三聯(lián)蛋白由神經(jīng)絲輕鏈（Neurolament light, NfL）、神經(jīng)絲中鏈（Neurofilament middle，NM）、神經(jīng)絲重鏈（Neurofilamentheavy，NfH）構(gòu)成。
NfL被認(rèn)為是神經(jīng)絲三聯(lián)蛋白中最重要的一部分，因?yàn)?/span>NfL是唯一可自我組裝成功能性纖維的神經(jīng)絲蛋白。其異常表達(dá)及相關(guān)的基因突變均會(huì)引起多種疾病的發(fā)生。另外，NfL是神經(jīng)絲蛋白最豐富的亞基，也是可溶性的亞基。因此，NfL可成為體液樣本中最可靠、最易檢測(cè)生物標(biāo)志物。
腦脊液NfL（cNfL）和/或血清NfL（sNfL）水平在診斷神經(jīng)變性病、中樞神經(jīng)系統(tǒng)脫髓鞘病變、創(chuàng)傷性腦損傷、感染性疾病如Creutzfeldt-Jakob病、遺傳性疾病如亨廷頓病以及其他神經(jīng)/精神疾病等，評(píng)估疾病活動(dòng)，監(jiān)測(cè)治療反應(yīng)，判斷預(yù)后方面已顯示出巨大優(yōu)勢(shì)，而且，cNfL和sNfL作為CNS疾病非常有潛力的生物標(biāo)志物的證據(jù)還在逐漸增加中。
許多研究使用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)法（ELISA）和/或商業(yè)試劑盒來檢測(cè)NfL。ELISA測(cè)定試劑盒使用兩種高度特異性的非競(jìng)爭(zhēng)性單克隆抗體（mAB47∶3和mAB2∶1）來量化可溶性NfL，其被認(rèn)為在cNfL的檢測(cè)中是可靠的，但ELISA檢測(cè)的靈敏度一般只能達(dá)到pg/ml水平，對(duì)于血液中超低豐度蛋白的檢測(cè)常顯示出一定的不足，而基于電化學(xué)發(fā)光（ECL）測(cè)定法具有高靈敏度、寬動(dòng)態(tài)范圍和小樣本量的特點(diǎn)。但這兩種技術(shù)均無法檢測(cè)到與疾病相關(guān)的NfL微小變化。
單分子陣列（Simoa）技術(shù)，是近年來新開發(fā)的一種超高靈敏度，以順磁珠的雙抗夾心ELISA法為基礎(chǔ)的單分子蛋白質(zhì)檢測(cè)技術(shù)，其靈敏度為ELISA技術(shù)的1 000倍以上，檢測(cè)下限達(dá)到fg/ml。該方法可測(cè)量各種不同基質(zhì)（血清、血漿、腦脊液、尿液、細(xì)胞提取物等）中的蛋白質(zhì)。目前已有多項(xiàng)研究證實(shí)了Simoa技術(shù)能可靠地檢測(cè)血液樣本中的NfL（全濃度范圍內(nèi)），包括健康個(gè)體中的NfL，進(jìn)而改變了腦損傷和神經(jīng)退行性疾病的診斷方式。
正常情況下，低水平的NfL以年齡依賴性的方式不斷從軸突釋放。正常對(duì)照人群中cNfL水平每年增加3.30%，男性cNfL較高。VAGBERG等研究顯示，30歲以下的正常健康成年人cNfL水平約為187 ng/L；30~<40歲為274 ng/L；40~<60歲為466 ng/L；而在老年時(shí)釋放更高水平的cNfL，60歲及以上者為693 ng/L。一項(xiàng)對(duì)335例年齡為38.5~85.6歲的健康個(gè)體進(jìn)行的研究結(jié)果顯示，中位sNfL水平為32.30（23.15，43.95）pg/ml，與其他研究中的結(jié)果不太一致，這可能與尚無全球標(biāo)準(zhǔn)化的認(rèn)證參考材料和/或方法有關(guān)，也強(qiáng)調(diào)了在實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)被可靠地用于臨床實(shí)踐之前，標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試和臨界值確定的必要性。
阿爾茨海默病（Alzheimer’s Disease AD）是大腦神經(jīng)退行性疾病之一，是引起老年癡呆最常見的病因。全球因阿爾茨海默病引起的癡呆患病人數(shù)占所有老年癡呆病的60-80％。阿爾茨海默病的確切發(fā)病機(jī)制尚不明確，但目前有多種假說，其中影響較廣的有兩類，一是β類淀粉樣蛋白級(jí)聯(lián)假說；二是Tau蛋白的過度磷酸化假說。
美國(guó)University of California San Diego的Katherine J. Bangen等人研究了患有認(rèn)知衰退（阿爾茨海默病前期表征特點(diǎn)之一）的個(gè)體中血漿的NfL水平的變化，并對(duì)血漿中NfL是否能預(yù)測(cè)認(rèn)知衰退進(jìn)行了總結(jié)。
此外，根據(jù)2021年3月發(fā)表在《中華老年醫(yī)學(xué)雜志》上的“中國(guó)阿爾茨海默病癡呆診療指南（2020年版）”指出：雖然血漿NfL對(duì)阿爾茨海默病不具有足夠的特異性，但作為與AD神經(jīng)變性相關(guān)的非侵入性生物標(biāo)志物，可用于監(jiān)測(cè)疾病修飾藥物試驗(yàn)的效果監(jiān)測(cè)。
多發(fā)性硬化癥（Multiple Sclerosis，MS）是免疫介導(dǎo)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎性脫髓鞘疾病，主要表現(xiàn)為反復(fù)發(fā)作的視力下降、復(fù)視、肢體感覺障礙、肢體運(yùn)動(dòng)障礙、共濟(jì)失調(diào)、膀胱或直腸功能障礙等。全球約200萬患者，是除創(chuàng)傷外年輕成人永久殘疾的最常見病因之一，造成較大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
磁共振（MRI）是目前唯一可識(shí)別MS新病灶的技術(shù)手段，對(duì)于白質(zhì)病變的成像效果較好，但對(duì)于灰質(zhì)病變顯示則欠佳，導(dǎo)致灰質(zhì)病變檢測(cè)被低估，影響預(yù)后判斷。MS病變的邊緣可以發(fā)現(xiàn)富含鐵的活化小膠質(zhì)細(xì)胞/巨噬細(xì)胞和脫髓鞘，脫髓鞘吞噬使得軸突缺失，驅(qū)動(dòng)局部神經(jīng)變形，神經(jīng)軸索損傷釋放NfL。
神經(jīng)軸索損傷是決定MS病人長(zhǎng)期功能殘疾最重要的決定性因素，MRI不能準(zhǔn)確檢測(cè)出神經(jīng)軸索損傷程度。有研究證實(shí)，可通過測(cè)量?NfL濃度來間接反映軸索損傷程度，從而評(píng)估功能預(yù)后。
帕金森病（Parkinson's disease，PD）是一種常見的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，以黑質(zhì)中多巴胺能神經(jīng)元進(jìn)行性丟失為主要病理改變，臨床上多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病與PD癥狀存在相似之處。對(duì)于PD的診斷而言，關(guān)鍵難度在于PD及非典型帕金森疾病（APD）的對(duì)比及鑒別，即使是富有經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)動(dòng)障礙專家，若僅根據(jù)臨床表現(xiàn)，誤診率可高達(dá)15%。
一項(xiàng)發(fā)表于Neurology雜志的研究對(duì)血清NfL的診斷價(jià)值進(jìn)行了探討，并對(duì)一組有明確帕金森綜合征表現(xiàn)（即運(yùn)動(dòng)遲緩伴有靜止性震顫或肌強(qiáng)直），但在采集血清和腦脊液時(shí)，其具體診斷尚不確定的病人進(jìn)行長(zhǎng)期隨訪（最長(zhǎng)隨訪時(shí)間為12年）。最終，完成對(duì)55例PD和29例APD（22例MSA和7例PSP）及53例正常對(duì)照者的血清NfL的測(cè)定。
采用單分子免疫檢測(cè)技術(shù)測(cè)定血清NfL水平，且相關(guān)操作人員不知曉受試者的臨床診斷。與PD組相比，APD組血清NfL水平明顯升高，以此來鑒別PD和APD有較高的準(zhǔn)確率。
肌萎縮側(cè)索硬化（俗稱漸凍癥）（amyotrophic lateral sclerosis，ALS）是一種運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元退行性病變，它具有發(fā)病延緩，預(yù)后性差等特點(diǎn)，以全身多處肌肉逐漸無力和萎縮為主要臨床表現(xiàn)。目前疾病的發(fā)病機(jī)制仍不明確，根據(jù)是否具有家族史及相關(guān)遺傳學(xué)特征可分為家族性ALS和散發(fā)性ALS，但診斷主要依據(jù)臨床癥狀和體征并結(jié)合神經(jīng)電生理檢查，還需排除與ALS類似的疾病。
ALS早期診斷非常困難，目前尚無特效治療，預(yù)后較差，患者平均壽命3～5年。研究和發(fā)現(xiàn)ALS特異性的生物標(biāo)志物對(duì)于縮短診斷延遲時(shí)間、探討和闡明發(fā)病機(jī)制、監(jiān)測(cè)疾病進(jìn)展和判斷預(yù)后非常重要。
最具臨床價(jià)值和應(yīng)用前景的ALS生物標(biāo)志物是腦脊液和血液中的NfL，其水平與疾病的進(jìn)展速度相關(guān)，并且與上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元密切相關(guān)。因此隨著單分子免疫檢測(cè)技術(shù)的出現(xiàn)，檢測(cè)血液中NfL靈敏度的提高，可為ALS檢測(cè)提供一種簡(jiǎn)單、無創(chuàng)的方法。
大量研究表明，?ALS患者S-NfL或P-NfL水平較健康人群顯著升高，且與CSF-NfL水平密切相關(guān)。因此不少研究者建議，在未來的研究中，可用采集血液代替腦脊液檢測(cè)NfL水平，以減少腰椎穿刺給患者帶來的不適感和操作風(fēng)險(xiǎn)，也便于指標(biāo)變化的隨訪監(jiān)測(cè)。
亨廷頓病（Huntington's Disease，HD），又稱亨廷頓舞蹈癥，是一種常染色體顯性的神經(jīng)退行性遺傳病，由HTT基因上的CAG重復(fù)擴(kuò)增導(dǎo)致突變型亨廷頓蛋白（mutant Huntingtin, mHTT）的異常沉積而致病，目前尚無有效治療方法。早期的癥狀往往是情緒或智力方面的輕微問題，緊接著在行為上是人行走的不協(xié)調(diào)和不穩(wěn)定的步伐。隨著疾病的進(jìn)展，身體運(yùn)動(dòng)的不協(xié)調(diào)會(huì)變得更加明顯，能力逐漸惡化直到運(yùn)動(dòng)變得困難，無法說話。心智能力則通常會(huì)衰退為癡呆癥。亨廷頓病癥狀通常在出現(xiàn)在30到50歲之間，發(fā)病時(shí)間無法控制。
HD作為一種單基因遺傳病，在遺傳學(xué)方面的進(jìn)展已經(jīng)可以幫助我們預(yù)測(cè)疾病的自然病史和進(jìn)展情況，但目前有關(guān)預(yù)測(cè)疾病進(jìn)展的其他方面的生物標(biāo)志物很有限。既往研究顯示，有關(guān)神經(jīng)損傷的血液生物標(biāo)志物可有助于HD的臨床管理和治療藥物的研發(fā)。
研究表明，NfL?可作為HD發(fā)病和疾病進(jìn)展的一個(gè)潛在的具有預(yù)測(cè)性的血液生物標(biāo)志物。隨著最新一代單分子技術(shù)的發(fā)展，能夠檢測(cè)出血液中低豐度的HD生物標(biāo)志物，并將它用于治療和監(jiān)測(cè)病程發(fā)展。
創(chuàng)傷性腦損傷（traumatic brain injury,TBI）?的發(fā)病機(jī)制是一個(gè)復(fù)雜的過程，影響著全球數(shù)百萬人。TBI通常起源于原發(fā)性損傷，與腦部受到的外部打擊直接有關(guān)，進(jìn)而逐步發(fā)展為繼發(fā)性損傷。繼發(fā)性發(fā)病機(jī)制包括分子、化學(xué)及炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)，涉及興奮性神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，可導(dǎo)致暫時(shí)性或永久性神經(jīng)功能缺損。
近日，Neurology上發(fā)表了一篇研究文章，該研究旨在明確血清NfL是否與CSF NfL、TBI診斷、損傷嚴(yán)重程度、腦容量和彌散張量成像（DTI）估算的創(chuàng)傷性軸索損傷（TAI）相關(guān)。研究人員在瑞典和美國(guó)進(jìn)行了前瞻性研究（2011-2019年間）。瑞典隊(duì)列包括45名曲棍球運(yùn)動(dòng)員，28名季賽前對(duì)照者和14名非運(yùn)動(dòng)員對(duì)照者。第二個(gè)隊(duì)列包括230名臨床的參與者（162名TBI和68名對(duì)照者）。
經(jīng)過臨床研究，在具有配對(duì)樣本的運(yùn)動(dòng)員中，驗(yàn)證CSF與血清NfL相關(guān)。CSF和血清NfL可區(qū)分運(yùn)動(dòng)員受傷的年限及嚴(yán)重性。基于臨床的隊(duì)列研究中，入組時(shí)的NfL可區(qū)分輕度、中度和重度TBI患者。五年中血清NfL下降，但與對(duì)照組相比仍顯著升高。血清NfL與功能預(yù)后，MRI腦萎縮和通過DTI對(duì)TAI的估計(jì)有關(guān)。由此可見，血清NfL有望作為急性和體育相關(guān)腦震蕩以及亞急性和慢性TBI患者的生物標(biāo)志物。
TBI?及急性神經(jīng)元損傷的血液NfL檢測(cè)可能有多種臨床應(yīng)用：用于診斷運(yùn)動(dòng)所致腦震蕩的神經(jīng)元損傷，以及預(yù)測(cè)?TBI?或心臟驟停伴隨缺氧性腦損傷的預(yù)后。
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2.孫小玲，黃凱偉，萬新貝，等.神經(jīng)絲輕鏈蛋白在周圍神經(jīng)病中的應(yīng)用價(jià)值探究[J].中國(guó)全科醫(yī)學(xué)，2022，25（32）：3977-3983.
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