作者:蒂芙尼·奥卡拉汉
侵入性活组织检查是目前诊断退行性神经系统疾病克雅氏病 (CJD) 的唯一可靠方法。但一种高度敏感的检测方法可能会改变这种情况,为这种罕见但致命的疾病的早期诊断提供一种快速、准确的替代方案。
在其最常见的形式,即散发性 CJD 中,该疾病影响大约百万分之一的人。从 1990 年代开始,据报道,一些食用过感染另一种疾病牛海绵状脑病 (BSE) 的牛的牛肉的人患上了一种名为 vCJD 的 CJD 变种。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。
在线发表在《自然医学》杂志上的研究结果还表明,由日本长崎大学微生物学家新龙一郎及其团队开发的该检测方法,可能为广泛人群的筛查铺平道路。
CJD 是一种朊病毒疾病,其中一种常见的蛋白质(称为朊病毒蛋白 (PrP))的异构体呈现异常形状,并变成一种称为 PrP^Sc 的传染性变体。据认为,这种变体引发了其他 PrP 蛋白的后续畸形。与正常的对应物不同,PrP^Sc 朊病毒无法分解,而是会积累——通常聚集在脑组织中。
由此产生的异常组织袋会导致脑组织呈现海绵状外观,并且由于朊病毒疾病可以通过受感染的人或动物传播,因此这些疾病通常被称为传染性海绵状脑病 (TSE)。人类可能会受到多种此类疾病的影响,除了牛的 BSE 外,动物中还有其他几种此类疾病,包括绵羊和仓鼠的一种称为瘙痒病的疾病。
无假阳性
困扰非活检诊断技术开发人员的一个问题是,通常难以避免从患有 CJD 以外的其他神经退行性疾病的患者身上采集的样本中出现假阳性。
因此,新龙一郎和他的同事使用了一种称为实时震动诱导转化 (RT-QUIC) 检测的新方法。“震动诱导”是指体外摇晃,研究人员认为这有助于加速反应,使检测能够更快地产生结果。
该团队测试了来自 18 名 CJD 患者和 35 名其他神经退行性疾病患者的脑脊液样本。这个试验组没有产生假阳性,并且 CJD 的正确诊断率超过 83%。
研究人员将这些结果与使用现有检测方法获得的结果进行了比较,该方法检测一种称为 14-3-3 蛋白的水平,该蛋白是散发性 CJD 的标志物。在患者样本测试中,14-3-3 的准确率为 72.2%,而特异性为 85.7%。
在随后对来自澳大利亚的 30 个脑脊液样本进行的盲法试验中,RT-QUIC 显示出 100% 的特异性,在 14 个对照样本中没有出现假阳性,并且正确诊断率为 87.5%。14-3-3 的准确率也相当,但假阳性率要高得多。
新龙一郎说:“这项技术可以对 CJD 进行明确的生前确诊,”他补充说,这目前很困难,因为它需要在患者的活检标本中检测到 PrP^Sc。
超高灵敏度
RT-QUIC 检测也异常灵敏——在非常高的稀释度下即可检测到有害朊病毒的存在——而且速度快,可在 48 小时内产生结果。
新龙一郎最初在蒙大拿州落基山实验室国家过敏和传染病研究所担任研究员时开始开发 RT-QUIC。2008 年,他和他的团队成功地使用它筛选了从感染瘙痒病的仓鼠身上提取的脑脊液。
12 月,新龙一郎与人合著了一篇论文,报告了 RT-QUIC 检测对患有朊病毒疾病的仓鼠的鼻腔分泌物和脑脊液的功效。
落基山实验室朊病毒/TSE 研究主管兼两项仓鼠研究的合著者拜伦·考吉对该检测方法在人类脑脊液样本中的应用感到鼓舞。“当然,检测其他物种的朊病毒疾病也很重要,但人类诊断至关重要,”考吉说。
尽管下一步是在更大的样本中重复这些发现,但 RT-QUIC 在分析仓鼠脊髓液以外的其他物质方面表现出的前景表明,这可能是未来人类研究的一个富有成果的领域。例如,如果 RT-QUIC 可以用于筛查血液样本或面颊或鼻拭子,它可能会为更早的诊断和更广泛的献血筛查开辟可能性。
考吉说:“你越早能够检测到人类或动物的感染,你就越有可能预防传播给他人,并治疗那些被感染者。”