作者:蒂芙尼·奧卡拉漢
侵入性活組織檢查是目前診斷退行性神經系統疾病克雅氏病 (CJD) 的唯一可靠方法。但一種高度敏感的檢測方法可能會改變這種情況,為這種罕見但致命的疾病的早期診斷提供一種快速、準確的替代方案。
在其最常見的形式,即散發性 CJD 中,該疾病影響大約百萬分之一的人。從 1990 年代開始,據報道,一些食用過感染另一種疾病牛海綿狀腦病 (BSE) 的牛的牛肉的人患上了一種名為 vCJD 的 CJD 變種。
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線上發表在《自然醫學》雜誌上的研究結果還表明,由日本長崎大學微生物學家新龍一郎及其團隊開發的該檢測方法,可能為廣泛人群的篩查鋪平道路。
CJD 是一種朊病毒疾病,其中一種常見的蛋白質(稱為朊病毒蛋白 (PrP))的異構體呈現異常形狀,並變成一種稱為 PrP^Sc 的傳染性變體。據認為,這種變體引發了其他 PrP 蛋白的後續畸形。與正常的對應物不同,PrP^Sc 朊病毒無法分解,而是會積累——通常聚集在腦組織中。
由此產生的異常組織袋會導致腦組織呈現海綿狀外觀,並且由於朊病毒疾病可以透過受感染的人或動物傳播,因此這些疾病通常被稱為傳染性海綿狀腦病 (TSE)。人類可能會受到多種此類疾病的影響,除了牛的 BSE 外,動物中還有其他幾種此類疾病,包括綿羊和倉鼠的一種稱為瘙癢病的疾病。
無假陽性
困擾非活檢診斷技術開發人員的一個問題是,通常難以避免從患有 CJD 以外的其他神經退行性疾病的患者身上採集的樣本中出現假陽性。
因此,新龍一郎和他的同事使用了一種稱為即時震動誘導轉化 (RT-QUIC) 檢測的新方法。“震動誘導”是指體外搖晃,研究人員認為這有助於加速反應,使檢測能夠更快地產生結果。
該團隊測試了來自 18 名 CJD 患者和 35 名其他神經退行性疾病患者的腦脊液樣本。這個試驗組沒有產生假陽性,並且 CJD 的正確診斷率超過 83%。
研究人員將這些結果與使用現有檢測方法獲得的結果進行了比較,該方法檢測一種稱為 14-3-3 蛋白的水平,該蛋白是散發性 CJD 的標誌物。在患者樣本測試中,14-3-3 的準確率為 72.2%,而特異性為 85.7%。
在隨後對來自澳大利亞的 30 個腦脊液樣本進行的盲法試驗中,RT-QUIC 顯示出 100% 的特異性,在 14 個對照樣本中沒有出現假陽性,並且正確診斷率為 87.5%。14-3-3 的準確率也相當,但假陽性率要高得多。
新龍一郎說:“這項技術可以對 CJD 進行明確的生前確診,”他補充說,這目前很困難,因為它需要在患者的活檢標本中檢測到 PrP^Sc。
超高靈敏度
RT-QUIC 檢測也異常靈敏——在非常高的稀釋度下即可檢測到有害朊病毒的存在——而且速度快,可在 48 小時內產生結果。
新龍一郎最初在蒙大拿州落基山實驗室國家過敏和傳染病研究所擔任研究員時開始開發 RT-QUIC。2008 年,他和他的團隊成功地使用它篩選了從感染瘙癢病的倉鼠身上提取的腦脊液。
12 月,新龍一郎與人合著了一篇論文,報告了 RT-QUIC 檢測對患有朊病毒疾病的倉鼠的鼻腔分泌物和腦脊液的功效。
落基山實驗室朊病毒/TSE 研究主管兼兩項倉鼠研究的合著者拜倫·考吉對該檢測方法在人類腦脊液樣本中的應用感到鼓舞。“當然,檢測其他物種的朊病毒疾病也很重要,但人類診斷至關重要,”考吉說。
儘管下一步是在更大的樣本中重複這些發現,但 RT-QUIC 在分析倉鼠脊髓液以外的其他物質方面表現出的前景表明,這可能是未來人類研究的一個富有成果的領域。例如,如果 RT-QUIC 可以用於篩查血液樣本或面頰或鼻拭子,它可能會為更早的診斷和更廣泛的獻血篩查開闢可能性。
考吉說:“你越早能夠檢測到人類或動物的感染,你就越有可能預防傳播給他人,並治療那些被感染者。”