跨组织与体液Tau异构体图谱揭示区分阿尔茨海默病与肌萎缩侧索硬化的脑源性Tau特征

《Nature Communications》:Tau isoform mapping across tissues and biofluids reveals a signature distinguishing Alzheimer’s disease from amyotrophic lateral sclerosis

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月23日 来源:Nature Communications 18.1

编辑推荐:

  血液磷酸化Tau217(p-tau217)可准确检测阿尔茨海默病(AD)病理,但在肌萎缩侧索硬化(ALS)中亦升高,可能反映来源于肌肉的周围性大Tau(big tau)释放。因此,亟需能够选择性检测脑源性(BD-)Tau及BD-p-tau217的检测方法。研究

  
血液磷酸化Tau217(p-tau217)可准确检测阿尔茨海默病(AD)病理,但在肌萎缩侧索硬化(ALS)中亦升高,可能反映来源于肌肉的周围性大Tau(big tau)释放。因此,亟需能够选择性检测脑源性(BD-)Tau及BD-p-tau217的检测方法。研究人员采用直接免疫测定法与BD-Tau免疫沉淀(BD-Tau-IP)后定量相结合的策略,分析ALS(n=139)、AD(n=101)及对照组(n=75)血清中的BD-tau与p-tau217,并运用靶向质谱技术分析脑(n=16)、脊髓(n=11)与肌肉(n=10)中Tau物种的分布。直接免疫测定显示,AD与ALS患者血清BD-tau及p-tau217均高于对照组;经BD-Tau-IP后,BD-tau与BD-p-tau217仅在AD中升高,且诊断准确度提高。质谱分析揭示从中枢到外周存在由BD-tau为主向big tau为主的转换梯度,肌肉中仅检出big p-tau217。选择性检测BD-tau物种可通过降低周围Tau干扰,提升血液AD生物标志物的特异性。
论文解读:跨组织与体液Tau异构体图谱如何重塑AD血液标志物特异性
研究背景与问题提出
随着抗Aβ疾病修饰疗法进入临床,阿尔茨海默病(AD)对低成本、广适用的血液生物标志物需求迫切。磷酸化Tau217(p-tau217)与脑源性Tau(BD-tau,brain-derived tau,指主要表达于中枢神经系统的低分子量Tau异构体)已被视为高准确度的体液标志物。然而,近期证据挑战了“血液p-tau217纯脑来源”的假设:ALS患者血循环中p-tau217升高但脑脊液不明显升高,且肌肉组织可检出p-tau217。其机制在于Tau存在选择性剪接异构体——中枢以低分子量BD-tau为主,外周组织以含外显子4a的高分子量big tau(大Tau)为主。市售p-tau217与BD-tau免疫测定多靶向共享表位,难以排除big tau交叉反应,造成ALS等神经肌肉疾病中的假阳性。因此,研究人员开展本研究,旨在绘制跨组织与体液中Tau异构体分布图谱,并开发选择性检测BD-tau与BD-p-tau217的策略,以区分AD与ALS。
研究意义
该研究发表于《Nature Communications》,通过免疫测定、免疫沉淀富集与靶向质谱三联证据,阐明血液p-tau217在ALS中的外周来源,提出两步法BD-Tau-IP检测流程,显著提升AD与ALS的鉴别特异性,为临床避免外周Tau干扰、优化AD血液诊断算法提供直接依据。
主要关键技术方法
研究依托多中心样本队列:血清与脑脊液来自ALS、AD及疾病对照受试者;组织样本包括额叶皮质、脊髓与骨骼肌。关键技术包括:基于单分子阵列(Simoa)平台的直接一步法血清BD-tau与p-tau217免疫测定;半自动与手动BD-Tau免疫沉淀(BD-Tau-IP,使用识别外显子4–外显子5连接表位的抗BD-tau抗体磁珠)后洗脱再定量的两步法;以及组织蛋白提取后泛Tau免疫沉淀(pan-tau-IP)、p-tau217免疫沉淀联合靶向平行反应监测质谱(PRM-MS),用以定量BD-tau、big tau及其磷酸化形式。
研究结果
一步法:直接Simoa免疫测定的血清与脑脊液Tau标志物
直接测定显示,AD与ALS血清BD-tau、p-tau217均高于疾病对照,AD高于ALS;脑脊液BD-tau与总Tau(t-tau)在AD中显著升高,ALS无AD共病者未见明确升高。说明一步法无法区分AD与ALS的外周Tau贡献。
两步法:半自动BD-Tau-IP后血清BD-tau与BD-p-tau217测定
经BD-Tau-IP选择性富集后,血清BD-tau与BD-p-tau217仅在AD组升高,ALS与疾病对照无显著差异。BD-tau/BD-p-tau217比值在AD中更低,鉴别AD与ALS的AUC达0.961,证明去除big tau干扰可消除ALS假阳性。
诊断准确度比较:一步法对比BD-Tau-IP两步法
两步法显著提升AD对ALS的判别性能,同时降低ALS对对照的误判。直接测定中ALS的“升高”信号被证实主要来自外围big tau交叉反应。
手动BD-Tau-IP与平台间重复性
手动与半自动BD-Tau-IP分布一致,批次间具可接受重复性,验证方法稳健性。
Tau标志物与临床变量关联
ALS中一步法血清BD-tau与疾病进展率正相关、与功能评分负相关;两步法BD-tau/BD-p-tau217与临床严重度无显著关联,进一步支持其不受神经肌肉破坏程度驱动。
组织质谱:pan-tau-IP与p-tau217-IP靶向质谱分析
额叶皮质以BD-tau占优,脊髓居中,肌肉以big tau主导;肌肉p-tau217-IP后仅检出big p-tau217,无BD-p-tau217。该“中枢→外周”梯度从蛋白起源层面解释体液数据。
讨论与结论翻译
讨论指出,直接商用测定在ALS中的升高源于对肌肉来源big tau的交叉反应与释放,而非中枢BD-tau释放;BD-Tau-IP两步法通过选择性富集脑源性物种、去除白蛋白等基质干扰,显著提升特异性。研究人员提出两级临床算法:一线用直接p-tau217筛查,二线在ALS、肌病、淀粉样变或表型不典型时用BD-p-tau217确认。结论如下:本研究整合直接免疫测定、BD-Tau-IP两步法与组织靶向质谱,绘制跨体液与组织的Tau异构体图谱;发现AD以脑源性BD-tau与BD-p-tau217释放为特征,ALS血液升高主要由外周big tau(含big p-tau217)贡献;选择性检测BD-tau物种可降低周围Tau混淆,提高AD血液标志物的诊断特异性,并为神经肌肉共病场景下的AD甄别提供可行路径。
这篇论文解读已完成,接下来可以选择一个方向继续深化:
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号