感染性蛋白(朊蛋白,prion protein,PrP)的研究者長期以來一直在尋找一種敏感的微創診斷工具,能特異性地發現導致疾病的特定蛋白。8月7日出版的新英格蘭醫學雜誌同時發表了2篇研究文章,各自報導了一種技術,可作為所有類型的克雅氏病(Creutzfeldt–Jakob disease,CJD)(散發性、遺傳性和獲得性)的診斷工具。
著名學者Colin L. Masters對這兩種類似的方法進行了比較和評述。
這兩種技術分別是:將實時震動誘導轉化(RT-QuIC)應用於鼻部嗅上皮組織刷取標本的技術(Orrú et al.);將超聲處理後蛋白錯誤摺疊循環擴增(PMCA)應用於尿液標本的技術(Moda et al.)。
上述兩種技術均是將非常少量的錯誤摺疊蛋白「種子」(異常構象)通過外來能量擴增成較大的澱粉樣蛋白或蛋白酶抗性蛋白聚合物。雖然這兩種方法的優缺點有待未來研究進一步闡明,但是根據這次發表的初步研究,兩者的敏感性(PMCA法93%、RT-QuIC法97%)和特異性(100%)均是令人鼓舞的;尤其是上述方法可檢測出低至40-100個/ml的錯誤摺疊蛋白聚合物。
上述兩者的主要問題在於當缺乏異常「種子」時,天然蛋白質有自變換為富β-摺疊低聚物和纖維的傾向,使得可能出現「突破性的」假陽性結果。此外,雖然兩者均報導特異性為100%,但是由於研究採用的置信區間較寬,我們還不能對其特異性作出精確估計。
CJD很罕見,可是如果檢查方法缺乏近似完美的特異性,也可能導致大量假陽性結果。有鑑於此,有必要突出介紹這些研究的初步結果。
Orrú等的研究通過鼻刷插入鼻穹窿並在鼻黏膜表面翻轉,獲取了15例確診散發性CJD、14例可疑散發性CJD和2例獲得性和遺傳性CJD患者的組織樣本,以及12例其他神經退行性疾病患者和31例健康對照的組織樣本。
研究發現,檢測鼻刷樣本中異常PrP「種子」在濃度上與檢測大腦樣本相當,比檢測腦脊液樣本要高出幾個數量級,可能對今後控制感染傳播(的措施)造成影響。
目前無散發性CJD通過鼻腔分泌物或氣體溶膠顆粒進行傳播的流行病學證據,但是Orrú等的研究提出了在實驗模型中這種傳播途徑高度有效的證據。一些專家由此推薦,對接觸過有CJD高風險患者鼻腔上皮組織的醫學儀器,應進行適當的淨化措施(以避免醫源性感染)。
Moda等的研究獲取了68名散發性CJD患者、14名變異型CJD患者、4名遺傳性CJD患者、50名非CJD神經退行性疾病患者、50名非退行性神經疾病患者和52名健康對照的尿液樣本。
對14名因暴露於牛海綿狀腦病而患病的變異型CJD患者,有13名可在其尿液標本檢出具有的低含量的PrP「種子」(在其它神經系統疾病患者和健康對照中無檢出)。這一研究證實了變異型CJD中朊蛋白在患者體內的廣泛分布。在其它研究中,PMCA法也明確可用於檢測血中的變異型CJD朊蛋白。
上述兩種方法使用震動或超聲處理樣本,得到的檢測產物是澱粉樣蛋白或蛋白酶抗性蛋白,可能也會在其它蛋白聚集性疾病中被證實存在極高的應用價值。最重要的是可檢測出澱粉樣β(Aβ)肽段的異常構象,該肽段在阿爾茨海默病(AD)的發生中處於中心位置。
有研究(Soto實驗室)的初步結果顯示,腦脊液中擴增出Aβ肽段對診斷AD有90%的敏感性和92%的特異性。令人驚訝的是,這種情況裡使用震蕩法優於超聲法,可能是因為Aβ肽段較異常PrP朊蛋白更加脆弱的緣故。