2022單分子免痕檢測技術(shù)助力AD早診早篩（全文）隨著全球老齡化日益嚴(yán)重，癡呆癥已成為一項(xiàng)全球性問題。全球約有5000萬癡呆癥患者，至2050年該數(shù)量預(yù)計將超過1.5億人。癡呆癥嚴(yán)重影響到老年人的認(rèn)知能力與生活自理能力，給家庭和社會帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。在所有癡呆癥中，阿爾茨海默?。ˋD,Alzheimer'sDisease是最為常見的一種類型約占所有癡呆癥患者的60%-80%。AD血液檢測的需求與痛點(diǎn)AD診斷由于病理機(jī)制復(fù)雜，影響因素眾多，臨床精準(zhǔn)診斷難度大。同時由于目前AD尚無特效藥，因此臨床醫(yī)生對患者的診斷通常較為慎重。目前AD診斷主要通過幾種不同方法進(jìn)行輔助診斷莊要包括：神經(jīng)心理學(xué)評估、腦脊液檢測，CT/MRI常規(guī)影像學(xué)檢查以及以Ap和tau-PET為主的靶向分子影像學(xué)診斷方法。然而，由于評估量表存在主觀判斷問題，受到評估者臨床經(jīng)驗(yàn)與判斷能力的較大影響；腦脊液采集難度，采集過程的有創(chuàng)損害，以及國內(nèi)臨床資源的限制，腦脊液難以大規(guī)模普及?；谀X脊液的檢測和診斷目前主要集中在需要入院治療的重度癡呆群體中，難以在門診有效應(yīng)用；CT/MRI等常規(guī)影像學(xué)檢查僅能反映大腦的結(jié)構(gòu)變化，對AD的精準(zhǔn)診斷存在困難。PET設(shè)備成本昂貴、設(shè)備運(yùn)行效率較低，同時受到A[3和P-tau示蹤劑的應(yīng)用限制，因此該方法在AD診斷中難以廣泛普及。圖1AD診斷方法與上述三種診斷方法相比，血液樣本穩(wěn)定性較好，易于采集，血液中生物標(biāo)志物濃度較為均一穩(wěn)定，是一種理想的檢測樣本。AD血液生物標(biāo)志物，尤其是ATN框架相關(guān)的A&、P-tau以及神經(jīng)損傷相關(guān)生物標(biāo)志物，在過去幾年的研究中，血液標(biāo)志物作為臨床輔助AD診斷手段的證據(jù)質(zhì)量顯著上升。血液中的AD生物標(biāo)志物由于主要來自腦脊液，這些生物標(biāo)志物在穿過血腦屏障進(jìn)入血液后，通常濃度大幅度下降，顯著增加檢測難度，需要超過傳統(tǒng)免疫檢測技術(shù)靈敏度的新型檢測平臺支持，才真正有可能在臨床領(lǐng)域有效應(yīng)用。單分子免疫檢測技術(shù)背景生物標(biāo)志物是指可以標(biāo)記系統(tǒng)、器官、組織、細(xì)胞及亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)或功能的改變或可能發(fā)生的改變的生化指標(biāo)，被廣泛應(yīng)用于臨床診斷領(lǐng)域,其中，蛋白生物標(biāo)志物是最為重要的組成部分。在過去的半個世紀(jì)里，隨著免疫檢測技術(shù)的快速發(fā)展，蛋白生物標(biāo)志物檢測系統(tǒng)趨于更靈敏、更精準(zhǔn)和更友好。然而受限于原理層面的限制，現(xiàn)有的免疫檢測技術(shù)，例如化學(xué)發(fā)光技術(shù)，僅能實(shí)現(xiàn)Ipg/mL檢測下限，對許多pg/mL或亞pg/mL濃度范圍的生物標(biāo)志物束手無策，使得大量生物標(biāo)志物無法在臨床有效應(yīng)用。單分子免疫檢測技術(shù)由于其超出傳統(tǒng)免疫檢測技術(shù)1000倍的靈敏度性能，被認(rèn)為是下一代免疫檢測技術(shù)，是開發(fā)這些低豐度新型生物標(biāo)志物臨床應(yīng)用的關(guān)鍵工具。與傳統(tǒng)免疫檢測技術(shù)直接測量反應(yīng)體系整體的光學(xué)信號強(qiáng)度不同，單分子免疫檢測技術(shù)通過特殊技術(shù)路徑實(shí)現(xiàn)單待測物分子的直接信號捕獲和分析，并通過待測物分子的絕對計數(shù)實(shí)現(xiàn)超高靈敏度定量分析。其中，實(shí)現(xiàn)單待測物分子的信號檢測是實(shí)現(xiàn)單分子免疫檢測的必要前提，因此需要開發(fā)合適的信號放大或信號檢測系統(tǒng)。目前，實(shí)現(xiàn)單分子免疫檢測的主流技術(shù)路徑及其優(yōu)劣勢如下所示：表1單分子免疫檢測主流實(shí)現(xiàn)路徑及其優(yōu)劣勢單分子檢測實(shí)施路徑典型方法優(yōu)勢劣勢＞固相表面依賴直接單分子成像超分辨顯微鏡靈敏度高兼容性高＞特異性差〉重復(fù)性差＞設(shè)備跳高單分子掃描類弒靈敏度高＞穩(wěn)定性差＞操作湖呈復(fù)雜＞故障率高＞硒復(fù)雜數(shù)字化信號齦DigitalELISA重復(fù)性好靈^高＞耗材＞穩(wěn)定性差圖2A全內(nèi)反射顯微鏡實(shí)現(xiàn)單分子檢測工作原理B共聚焦顯微鏡實(shí)現(xiàn)單分子檢測工作原理CDigitalELISAI作原理現(xiàn)存的單分子免疫檢測技術(shù)普遍存在技術(shù)路徑復(fù)雜，檢測流程長，檢測成本高等問題，并不能在臨床領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。真正可被臨床接受的單分子免疫檢測技術(shù)通常需要更高的自動化水平、更高的用戶友好度和更低的檢測成本。單分子免疫檢測技術(shù)助力AD血液生物標(biāo)志物臨床轉(zhuǎn)化單分子免疫檢測技術(shù)由于檢測靈敏度比傳統(tǒng)免疫檢測靈敏度高1000倍，可以實(shí)現(xiàn)lfg/mL檢測下限,能夠全面覆蓋AD血液生物標(biāo)志物的檢測需求，特別適合于AD血液生物標(biāo)志物臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用。目前而言在全球范圍內(nèi)基于單分子免疫檢測技術(shù)的P-taul81.P-tau217xP?tau23LA042、A04O、NFL、GFAP等AD相關(guān)血液標(biāo)志物檢測已在許多工作中被報道，并表現(xiàn)出良好的臨床準(zhǔn)確性，日益受到領(lǐng)域?qū)＜业闹匾暋Ｍ瑫r，隨著包括NIA-AA.IWG等機(jī)構(gòu)相關(guān)指南的發(fā)布，以及國內(nèi)AD診斷指南和AD源性MCI專家共識等的發(fā)布，基于單分子免疫檢測技術(shù)的AD血液生物標(biāo)志物檢測已開始在臨床應(yīng)用領(lǐng)域嶄露頭角，單分子免疫檢測技術(shù)超高的檢測靈敏度性能給臨床AD診斷和篩查提供了真正的可能性。A單分子免疫檢測技術(shù)檢測AD血液生物標(biāo)志物臨床應(yīng)用的痛點(diǎn)然而遺憾的是，盡管單分子免疫檢測技術(shù)經(jīng)過十余年的發(fā)展，已實(shí)現(xiàn)了一定程度的自動化和成本優(yōu)化，但是受限于檢測技術(shù)路徑的潛力，真正適合臨床應(yīng)用的全自動單分子免疫檢測系統(tǒng)依然有待持續(xù)的驗(yàn)證和開發(fā)。受到酶聯(lián)免疫■化學(xué)發(fā)光等傳統(tǒng)免疫檢測技術(shù)的影響和使用習(xí)慣的遞延，目前臨床應(yīng)用場景通常對免疫檢測系統(tǒng)有如下痛點(diǎn)需求：(1)自動化水平。檢測中心，尤其是國內(nèi)的大三甲醫(yī)院檢驗(yàn)科內(nèi)，通常面臨極高的樣本檢測數(shù)量壓力，過多的人為參與的樣本準(zhǔn)備、反應(yīng)、檢測流程將顯著增加檢測難度和檢測壓力，因此通常需要全自動設(shè)備輔助實(shí)現(xiàn)高通量檢測目標(biāo)。(2)穩(wěn)定性和精準(zhǔn)程度。這里提到的穩(wěn)定性既包括檢測系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性，也包括檢測結(jié)果的穩(wěn)定性，對設(shè)備和試劑的性能都有較高的設(shè)計開發(fā)和質(zhì)量控制需求。同時還需要考慮到檢測系統(tǒng)的精密度和準(zhǔn)確度，對產(chǎn)品有極高要求。(3)成本。由于我國人口基數(shù)大，老齡化問題日益嚴(yán)重，AD在老齡化人口中發(fā)病率高，存在篩查和成規(guī)模性診斷的需求。過高的設(shè)備和試劑成本將導(dǎo)致終端篩查和診斷費(fèi)用的壓力，限制了新技術(shù)在AD血液生物標(biāo)志物的應(yīng)用，也限制了AD血液生物標(biāo)志物診斷的臨床價值和社會價值。新型單分子免痕檢測技術(shù)需要合理控制試劑和設(shè)備成本，從而真正滿足國內(nèi)臨床診斷需求。a單分子免疫檢測技術(shù)AD血液生物標(biāo)志物臨床應(yīng)用的機(jī)遇'七，圖3A新型單分子免疫檢測技術(shù)路徑BDx90全自動單分子免疫分析儀(已獲得二類醫(yī)療器械批文)盡管目前全球范圍內(nèi)，單分子免疫檢測市場主要被海外企業(yè)壟斷，并且檢測技術(shù)在科研前沿和工業(yè)領(lǐng)域成為關(guān)鍵方法，國內(nèi)依然有部分企業(yè)，在充分吸取前人經(jīng)驗(yàn)，致力于開發(fā)并產(chǎn)業(yè)化更適合于臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用的新型單分子免疫檢測系統(tǒng)。通過創(chuàng)新的單分子檢測技術(shù)的突破，顯著降低了檢測技術(shù)路徑的復(fù)雜程度、檢測成本，提高了檢測通量、檢測效率和檢測的穩(wěn)定性。目前，該系統(tǒng)已優(yōu)先于海外企業(yè)獲得醫(yī)療器械批文，取得單分子免疫檢測臨床轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵性突破。A單分子免疫技術(shù)的臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化得益于超敏、高通量、自動化等技術(shù)優(yōu)勢，國內(nèi)單分子免疫技術(shù)的應(yīng)用轉(zhuǎn)化也陸續(xù)形成了自己獨(dú)特且更符合臨床需求的使用場景。不僅僅是神經(jīng)退行性疾病諸如AD和PD等，在神經(jīng)損傷、感染、眼科、心肌炎癥、輔助生殖等領(lǐng)域都與臨床專家和檢