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基于福尔马林固定脑组织的朊病毒种子扩增检测技术填补神经病理诊断空白
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月05日 来源:Journal of Neuropathology & Experimental Neurology 3.2
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本研究针对朊病毒病(prion disease)神经病理诊断中部分分子亚型病理特征隐匿的难题,开发了福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)脑组织实时震动诱导转化(FxBRTQ)检测技术。研究人员通过优化组织脱蜡均质化流程,成功将脑脊液RT-QuIC技术拓展至固定组织检测,在2例曾被误诊的遗传性朊病毒病例中验证了该技术的诊断价值,为神经病理学提供了重要的补充诊断工具。
在神经退行性疾病领域,朊病毒病(prion disease)始终是诊断难度最高的疾病之一。这类疾病由正常细胞朊蛋白(PrPC)异常折叠为致病性异构体(PrPSc)引发,临床特征复杂多变,常与其他神经系统疾病混淆。虽然神经病理检查仍是确诊"金标准",但部分罕见亚型如MM2T/sFI(散发性致死性失眠症)和可变蛋白酶敏感朊病毒病(VPSPr)的病理改变可能极其隐匿,导致误诊风险显著升高。更棘手的是,当缺乏新鲜冷冻脑组织时,目前最敏感的NaPTA(磷钨酸钠)沉淀检测技术也无法实施。这些诊断困境促使澳大利亚国家克雅氏病登记处(ANCJDR)团队开发创新解决方案。
为解决这一临床痛点,Victoria Lewis和Steven J. Collins领衔的研究团队在《Journal of Neuropathology》发表了突破性研究成果。他们巧妙地将脑脊液RT-QuIC(实时震动诱导转化)技术改良应用于福尔马林固定脑组织,建立了FxBRTQ检测体系。这项技术的关键在于:优化组织前处理流程,包括组织块表面去污、分级脱蜡(二甲苯-乙醇系列处理)和珠磨均质化;采用全长重组仓鼠PrP作为底物;严格设置实验对照(包括未接触朊病毒实验室的阴性对照)。研究特别选取了2例曾被神经病理学排除、但后来证实为遗传性朊病毒病的特殊病例进行验证。
研究方法的核心是建立标准化的FxBRTQ检测流程。从澳大利亚国家克雅氏病登记处获取4例确诊朊病毒病和6例非朊病毒病对照的FFPE脑组织样本,通过显微切片获取9-10μm组织卷。关键步骤包括:双轮二甲苯脱蜡、梯度乙醇水化、PBS洗涤后制备10%组织匀浆。检测体系包含重组仓鼠PrP、硫磺素T和脑匀浆,在特定震荡/静息循环下监测荧光信号。为控制交叉污染,研究强调组织块去污和新刀片使用的重要性。
研究结果部分首先展示了技术验证数据。未经过甲酸处理的固定朊病毒脑组织(CJD1)显示出与冷冻阳性对照相当的强种子活性(图2)。值得注意的是,初期在专用朊病毒组织学实验室处理的阴性对照出现假阳性(C2 1/4孔阳性),而采用严格去污措施后,所有阴性对照均无信号(图3),证实了操作规范对维持检测特异性的关键作用。
在临床应用部分,研究详细描述了两个典型案例。案例#1为E200K突变携带者,初次神经病理检查因3F4抗体阴性误判,20年后亲属确诊促使复查。通过12F10抗体发现枕叶皮质和丘脑微小病灶(图4A,B,D,E),FxBRTQ检测所有脑区(包括病理"正常"的小脑)均显示强阳性(图5A),证实其为遗传性朊病毒病。案例#2为6-八肽重复插入突变家系的先证者,原诊断为额叶变性,仅存一张额叶皮质切片(图4C,F)。FxBRTQ成功从该30年陈旧的样本中检出朊病毒种子活性(图5B),为家系确诊提供决定性证据。
讨论部分强调了三方面突破:技术层面,首次证实甲酸处理(常规灭活步骤)后的脑组织仍保留足够种子活性用于RT-QuIC检测;诊断层面,为神经病理学不确定病例提供了"分子确诊"工具,特别是解决遗传突变携带者病理改变隐匿的难题;应用层面,使历史档案样本的回顾性研究成为可能。研究同时警示,超高灵敏度检测必须配合严格的质量控制,包括组织去污、专用设备分区和多重对照设置。
这项研究的意义不仅限于朊病毒病领域。它为其他蛋白质错误折叠疾病(如阿尔茨海默病、帕金森病)的固定组织检测提供了方法学参考。随着RT-QuIC技术在朊病毒株分型、医疗器械灭菌验证等领域的拓展应用,FxBRTQ有望成为神经病理实验室的重要补充工具。特别对于遗传性朊病毒病家系调查和罕见亚型确诊,这种能够"唤醒"固定组织中沉睡的朊病毒种子的技术,或将改写部分神经退行性疾病的诊断范式。
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