Simoa單分子免疫陣列分析技術是目前市面上最靈敏的蛋白分子檢測技術，其可以檢測單個蛋白分子，靈敏度達到飛克級別。在腫瘤、神經、感染免疫、心血管、炎癥、生殖、眼科等領域都有著廣泛應用。

在血液樣本的收集制備和儲存過程中，往往會涉及不同采血管的使用和樣本凍融。來自于瑞典、美國、倫敦的科學家們針對這個問題在阿爾茲海默癥相關的血液生物標志物上做了驗證研究，文章發表于Alzheimer’s & dementia（IF=14.48）。


Effects of pre-analytical procedures on blood biomarkers for Alzheimer's pathophysiology, glial activation, and neurodegeneration
Alzheimer’s & dementia (Amsterdam, Netherlands). 2021; 13:e 12168；IF=14.48

實驗方法    

本研究測試了使用不同采血管（乙二胺四乙酸[EDTA]、血清、肝素鋰[LiHep]和檸檬酸鹽）收集樣本以及樣本反復凍融對阿爾茨海默癥（AD）、神經膠質細胞活化和神經元損傷等疾病的血液生物標記物濃度水平的影響。采用單分子免疫陣列分析技術（Simoa HD-X平臺）檢測Aβ42、Aβ40、p-tau181、膠質原纖維酸性蛋白、t-tau、NfL、pNfH。

實驗結果    

圖1. 本研究設計示意圖

 

表1. EDTA、血清、LiHep和檸檬酸鹽等類型采血管收集的樣本中的生物標志物的平均濃度

圖2. 圖示不同采血管收集的8個樣本中8種生物標志物的濃度。（A）NfL，（B）pNfH，（C）GFAP，（D）Aβ42，（E）Aβ40，（F）Aβ42/40，（G）t-tau和（H）p-tau181。每種顏色代表一個樣本。灰色框表示八個樣本的濃度平均值（pg/mL） *P<0.05，**P<0.01，***P<.001


圖3. 圖示反復凍融對EDTA血漿和血清生物標志物濃度的影響。（A）NfL，（B）pNfH，（C）GFAP，（D）Aβ42，（E）Aβ40，（F）Aβ42/40，（G）t-tau和（H）p-tau181。每組的第1圖和第2圖為EDTA血漿，第3圖和第4圖為血清；第1圖和第3圖顯示了四次反復凍融的30個樣本的生物標志物濃度（pg/mL），紅色菱形表示每次凍融循環的平均值；第2圖和第4圖表示與凍融1次相比，凍融2次至4次時30個樣本的生物標志物濃度的百分比。* P<0.05，**P<0.01，***P<0.001
使用不同類型采血管收集的樣本中的大多數生物標志物的絕對濃度存在顯著差異。其中使用LiHep采血管收集的樣本中，所有生物標志物的濃度平均值最高。Aβ42/40（r=0.63-0.86）和血清t-tau（r=0.46-0.64）與采血管類型的相關性較弱。反復凍融對血清Aβ和t-tau水平有顯著影響（P<0.0001）。凍融循環4次后，EDTA Aβ40和EDTA P-tau181濃度水平略有下降（P<0.05）。

實驗結論    

1、含有EDTA、血清、LiHep和檸檬酸鹽的采血管并不全部適用于本研究所涉及的生物標志物，因為檢測得到的生物標志物的絕對濃度顯著不同，在對血液生物標志物進行研究時，應使用相同類型的采血管；
2、反復凍融少于四次時，NfL和pNfH濃度無明顯變化；

3、血清樣本并不適用于Aβ42、Aβ40和t-tau的檢測，因為凍融容易引起血清中這三個蛋白的濃度變化；

4、檢測EDTA Aβ40時應避免超過3次的凍融循環，但可通過Aβ42/40比值進行補償；

5、檢測p-tau181時應避免超過3次的凍融循環。