新型免疫检测平台突破性量化阿尔茨海默病脑脊液Aβ寡聚体（oAβ），揭示其与Tau蛋白的协同升高机制

本研究针对阿尔茨海默病（AD）中可溶性Aβ寡聚体（oAβ）检测的技术瓶颈，开发了基于抗体71A1/3D6的板式免疫检测法，显著提升CSF和血浆中oAβ的检测稳定性与灵敏度。团队证实71A1对oAβ的高选择性结合能力，首次发现人脑脊液中oAβ水平与tau/p-Tau181呈显著正相关（r>0.66, p<0.0001），并在APP/PS1突变神经元模型中验证其病理响应性。该技术为AD早期诊断及治疗监测提供了新型生物标志物检测工具。

　　

论文解读

研究背景与意义

阿尔茨海默病（AD）的病理进程与β淀粉样蛋白（Aβ）寡聚体（oAβ）的神经毒性密切相关。这些可溶性寡聚体可破坏突触功能、诱发神经元过度兴奋，并促进tau蛋白过度磷酸化。然而，oAβ因其疏水性、动态聚集特性及在生物体液中的低丰度，长期缺乏稳定可靠的检测方法。既往研究虽开发了基于71A1抗体的磁珠检测法，但批次间差异和基质干扰限制了其临床应用。因此，开发高灵敏度、低成本的oAβ定量技术，并明确其与AD核心生物标志物的关联，对疾病机制解析和诊疗监测至关重要。

研究方法概要

布莱根妇女医院（Brigham and Women's Hospital）的研究团队通过以下核心技术展开研究：

1. 表面等离子共振（SPR）：量化71A1抗体对合成Aβ₄₀(S26C)₂二聚体（模拟oAβ）的结合动力学，验证其对寡聚体的选择性（KD=45.9±34.5 nM）。

2. 电生理与钙成像：采用全细胞膜片钳记录大鼠海马神经元自发性兴奋性突触后电流（sEPSCs），结合jRGECO1a钙指示剂成像，分析AD脑源oAβ的神经活性。

3. 板式免疫检测优化：将71A1/3D6抗体对移植至链霉亲和素包被板，结合单分子计数平台（SMCxPRO），建立高稳定性oAβ检测流程（LLoQ=2.5 pg/mL）。

4. 临床队列验证：分析108例认知障碍患者的脑脊液（CSF）及匹配血浆，关联oAβ与商业化AD生物标志物（Mayo Clinic ADEVL平台）。

5. 疾病模型验证：在APP NL-G-F基因敲入小鼠和人诱导多能干细胞（iPSC）分化的神经元中检测oAβ动态变化。

研究结果

1. 71A1抗体特异性结合oAβ并中和其神经毒性

SPR实验表明，71A1对合成Aβ₄₀(S26C)₂二聚体的亲和力（KD=45.9 nM）显著高于对照抗体Lecanemab（KD=1.4 nM），且不与Aβ单体结合（表1）。从AD脑组织提取的oAβ经71A1免疫纯化后，可诱导大鼠神经元sEPSCs振幅升高81%（p<0.001）和钙瞬变频率增加（p<0.0001），证实其直接神经毒性（图1）。

2. 板式检测法实现高稳定oAβ定量

优化后的板式免疫检测法较磁珠法节省70%成本，且样本量需求更低（CSF稀释8倍、血浆稀释4倍）。该方法对合成Aβ二聚体的检测信号在β-巯基乙醇还原后下降>95%，且与Aβ_1-42单体交叉反应率仅0.25%（GuHCl处理后）（图3A,B）。人CSF中加标回收率达97–115%，冻融循环不影响血浆oAβ稳定性（图3F）。

3. CSF中oAβ水平与tau病理正相关

在95例患者CSF中，71A1/3D6检测的oAβ水平（16.8±5.4 ng/mL）与总tau（r=0.66, p<0.0001）和p-Tau¹⁸¹（r=0.68, p<0.0001）显著正相关，但与Aβ_1-42单体无关联（图6A-C）。血浆oAβ虽可检测，但与CSF标志物无相关性。

4. oAβ在疾病模型中响应病理进程

在APP NL-G-F小鼠脑中，oAβ水平随年龄增长而升高（12月龄：57.3 pg/mg），且GuHCl去聚合后信号消失（图5A）。人iPSC分化的神经元中，APPswe/PSEN1^M146V双重突变使oAβ分泌增加8倍，而保护性A673T突变则几乎消除oAβ（图S2）。

结论与意义

本研究通过创新性优化71A1/3D6板式免疫检测法，解决了oAβ在复杂生物基质中定量不稳的难题，首次在大型临床队列中揭示CSF oAβ与tau/p-Tau¹⁸¹的协同升高规律。这一发现为AD病理级联中"oAβ驱动tau病变"的假说提供了关键临床证据，同时建立的检测平台具备以下价值：

1. 诊断应用：oAβ可作为新型体液标志物，补充现有Aβ/tau检测体系；

2. 治疗监测：适用于抗Aβ寡聚体药物（如Lecanemab）的疗效评估；

3. 机制研究：在基因工程模型（如APP NL-G-F小鼠、iPSC神经元）中实现oAβ动态追踪。

该成果发表于《Alzheimer's Research 》期刊，为AD精准诊疗提供了重要技术支撑和病理学见解。