Ella全自動(dòng)ELISA系統(tǒng)在神經(jīng)領(lǐng)域上的應(yīng)用

研究背景

神經(jīng)絲（NF: Neurofilaments）是神經(jīng)細(xì)胞主要的細(xì)胞骨架成分，對(duì)于保持軸突口徑和形態(tài)的完整十分重要，影響著神經(jīng)傳輸?shù)乃俾屎蜏?zhǔn)確性。神經(jīng)絲根據(jù)其大小分為神經(jīng)絲輕鏈 (NFL)、神經(jīng)絲中鏈 (NFM)和神經(jīng)絲重鏈 (NFH)。NFL已成為診斷和監(jiān)測(cè)各種神經(jīng)疾病進(jìn)展的生物標(biāo)志物，例如亨廷頓�。℉D）、肌萎縮側(cè)索硬化 (ALS)、阿爾茨海默�。ˋD）和多發(fā)性硬化癥（MS）。血液和腦脊液中高水平的 NFL 表明軸突損傷，這是上述神經(jīng)退行性疾病的標(biāo)志。從樣本來(lái)源的角度來(lái)看，量化血液中 NFL 的含量比采集腦脊液樣本的損傷性更小，這也增加了研究工作材料的可用性，從而增加了 NFL 作為生物標(biāo)志物的效用。然而，血液衍生物（如血漿和血清）中的 NFL 水平通常低至每毫升皮克級(jí)別，遠(yuǎn)低于腦脊液中的水平¹。因此，需要一種靈敏、穩(wěn)健且可重復(fù)的檢測(cè)方法來(lái)提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，以表征和監(jiān)測(cè)神經(jīng)退行性疾病的進(jìn)展并有效地治療。
 

Ella簡(jiǎn)介

Ella是一種基于微流控免疫檢測(cè)技術(shù)的全自動(dòng)超靈敏的ELISA系統(tǒng)，其創(chuàng)新性將特異性捕獲抗體包被在微流體玻璃反應(yīng)管（Glass Nano Reactor，GNR）中，再將GNR嵌入全自動(dòng)微流體免疫檢測(cè)管。每個(gè)檢測(cè)通道都含有三個(gè)包被有捕獲抗體的 GNR，因此每個(gè)樣品都會(huì)自動(dòng)輸出三個(gè)讀值。其采用雙抗體夾心，并利用生物素-鏈霉親和素進(jìn)行信號(hào)放大，最后利用檢測(cè)器獲取640nm下的熒光信號(hào)。整個(gè)流程無(wú)需人工干擾，操作簡(jiǎn)單，70min即可出結(jié)果。
 

ALS患者樣本中NFL水平升高

以ALS患者樣本作為模型系統(tǒng)來(lái)量化NFL水平，評(píng)估區(qū)分正常和疾病狀態(tài)樣本的能力及作為腦病理學(xué)生物標(biāo)志物的適用性。結(jié)果表明，與健康對(duì)照樣本相比，血清和CSF中NFL水平升高(如圖)，這與已發(fā)表的文獻(xiàn)一致^2,3。

Ella與其他平臺(tái)測(cè)定NFL結(jié)果高度相關(guān)

市售NFL免疫測(cè)定方法，例如Ella、基于bead、或者基于plate的 ELISA 試劑盒，采用的抗體對(duì)都來(lái)自于Uman Diagnostics 。因此分別利用Ella，bead-base assay，plate-based ELISA的檢測(cè)方法，對(duì)比分析了健康和 ALS 患者的隊(duì)列中的NFL水平。因血清血漿中的NFL比腦脊液中的NFL水平低很多，所以根據(jù)不同檢測(cè)方法的靈敏度和檢測(cè)范圍來(lái)針對(duì)選擇合適樣本進(jìn)行檢測(cè)。例如一般bead-base assay用于檢測(cè)NFL水平含量較低的血清和血漿樣本；plate-based ELISA用于檢測(cè)NFL水平含量較高的腦脊液樣本。下圖結(jié)果表明，Ella 和 bead-base assay測(cè)得的血漿和血清樣品中NFL的相關(guān)系數(shù)R²為0.95；Ella和plate-based ELISA 測(cè)定腦脊液樣品中NFL的相關(guān)系數(shù)R²為0.94。證明對(duì)于bead-base assay或plate-based ELISA檢測(cè)技術(shù)而言，Ella無(wú)論是血清（或血漿）樣本（NFL低水平）還是腦脊液樣本（NFL高水平）都可以檢測(cè)NFL。

法國(guó)巴黎科學(xué)文學(xué)研究院Audrey等科學(xué)家也利用Ella和Simoa分別檢測(cè)了203例多發(fā)性硬化（MS）患者和30例健康對(duì)照組血清中的NFL水平，并對(duì)這兩個(gè)平臺(tái)進(jìn)行了充分的比較，證明二者結(jié)果高度相關(guān)。作者對(duì)Ella給予了高度評(píng)價(jià)：從數(shù)據(jù)上表明，Ella既可以檢測(cè)健康人群的NFL水平，也可以檢測(cè)病患的NFL水平，其靈敏度已同時(shí)滿(mǎn)足NFL對(duì)于健康人和患者樣本的檢測(cè)水平。且Ella具有占地面積小、平臺(tái)強(qiáng)大、價(jià)格便宜，更快更簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)不影響結(jié)果準(zhǔn)確性從而可以替代Simoa，用于臨床NFL檢測(cè)⁴。
 

總結(jié)：

NFL是一種很有前景的生物標(biāo)志物，可用于診斷和監(jiān)測(cè)各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病。Ella的NFL Assay具有測(cè)定血清、血漿和腦脊液樣本類(lèi)型中NFL所需的敏感性，具有高水平的重復(fù)性。Ella占地面積小，只需70分鐘即可為您提供分析數(shù)據(jù)，在不犧牲時(shí)間和空間的情況下為您提供可操作的結(jié)果。這種檢測(cè)性能、重現(xiàn)性和易用性的結(jié)合使Ella成為NFL研究實(shí)驗(yàn)室的完美選擇。

參考文獻(xiàn)：

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2. Neurofilament levels as biomarkers in asymptomatic and symptomatic familial amyotrophic lateral sclerosis, P Weydt, P Oeckl, A Huss, K Müller, AE Volk, J Kuhle, A Knehr, PM Andersen, J Prudlo, P Steinacker, JH Weishaupt, AC Ludolph, M Otto, Annals of Neurology, 2016; 79:152-8.

3. Neurofilament light chain: A prognostic biomarker in amyotrophic lateral sclerosis, CH Lu, C Macdonald-Wallis, E Gray, N Pearce, A Petzold, N Norgren, G Giovannoni, P Fratta, K Sidle, M Fish, R Orrell, R Howard, K Talbot, L Greensmith, J Kuhle, MR Turner, A Malaspina, Neurology, 2015; 84:2247-57.

4. Comparison of SimoaTM and EllaTM to assess serum neurofilament‐light chain in multiple sclerosis, G Audrey, V Sébastien, P Magali, B Guillaume, C Romain, L Christine, LC Sabine, D Marc, E Gilles, V Sandra, LF Christine, DS Jérôme, AL David, C Giovanni, G Olivier, R Aurélie, M Thibault, C Olivier, C Pierre, B Eric, Z Hélène, TA Sophie, Ann Clin Transl Neurol, 2021; 8(5): 1141–1150.