В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Nature Medicine, группа исследователей оценила, могут ли сухая капиллярная кровь, собранная в виде сухих пятен плазмы (DPS) и сухих пятен крови (DBS), точно количественно определять биомаркеры болезни Альцгеймера (БА) по сравнению с венозной плазмой и спинномозговой жидкостью (СМЖ).
Диагностические проблемы и обоснование тестирования капиллярной крови
Деменция затрагивает миллионы людей во всем мире, при этом болезнь
Альцгеймера составляет большинство случаев. Это заболевание затрагивает
семьи, лиц, осуществляющих уход, и системы здравоохранения. Для подтверждения наличия амилоида-бета (Aβ) и тау в мозге требуются такие
тесты, как анализ СМЖ или позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ). Эти
методы могут быть дорогостоящими и инвазивными, или просто
труднодоступными.
Появляется все больше анализов крови, например, на фосфорилированный
тау в плазме в положении 217 аминокислоты (p-tau217). Однако забор
венозной крови требует обученного персонала, быстрой обработки и хранения с соблюдением холодовой цепи. Тестирование с помощью простого прокола пальца сделало бы тестирование биомаркеров более доступным и равноправным. Тем не менее, аналитическая точность, рабочие процессы
отбора проб и пороговые значения биомаркеров должны быть тщательно
проверены, прежде чем такие подходы можно будет внедрить в клиническую
практику.
Дизайн исследования и стратегия измерения биомаркеров
В рамках многоцентрового проекта «Обнаружение болезни Альцгеймера с
использованием сухой крови» (DROP-AD) исследователи включили 337
участников из семи европейских центров, включая когнитивно сохранных
взрослых, лиц с легкими когнитивными нарушениями (ЛКН), болезнью
Альцгеймера, деменциями, не связанными с БА, и людей с синдромом Дауна
(СД), которые имеют высокий генетический риск БА.
Капиллярная кровь из кончика пальца собиралась на карты в виде DPS и
DBS; 304 участника предоставили парные капиллярные и венозные образцы.
Венозная плазма хранилась при температуре –80 °C и доставлялась на сухом льду, в то время как сухие карты крови транспортировались при комнатной температуре в центральную лабораторию.
Биомаркеры, измеренные с помощью платформы одноклеточного массива
(Simoa), включали p-tau217 из DPS, глиальный фибриллярный кислый белок
(GFAP) из DBS и нейрофиламент легкой цепи (NfL) из DPS, причем все они
были собраны на карте, оптимизированной для плазмы. Клиническая характеристика основывалась на стандартном когнитивном тестировании, включая Краткую шкалу оценки психического статуса (MMSE), наряду с
биомаркерами СМЖ, такими как CSF p-tau181/Aβ42 или CSF Aβ42/Aβ40,
которые служили биологическими эталонными стандартами. Анализы оценивали корреляции между капиллярными и венозными биомаркерами, различия между группами в зависимости от клинического статуса и диагностическую эффективность с использованием площади под кривой рабочих характеристик приемника (AUC), а также исследовательские положительные и отрицательные прогностические значения с использованием стратегии двух пороговых значений.
Эффективность капиллярных биомаркеров по сравнению с венозными показателями и показателями СМЖ
В объединенных когортах венозный плазменный p-tau217 сильно коррелировал с капиллярным p-tau217, причем самые высокие корреляции наблюдались при умеренных и высоких концентрациях аналита. Эффективность была ниже при низких концентрациях, где диагностическое разграничение по своей сути сложнее. Капиллярный p-tau217 увеличивался с клинической тяжестью и демонстрировал ожидаемые корреляции с возрастом и MMSE, отражая те, что наблюдались в венозной плазме.
Капиллярный DPS p-tau217 продемонстрировал хорошую точность в прогнозировании положительного результата биомаркера в СМЖ, хотя эффективность была ниже, чем при измерениях венозной плазмы. Подход с
двумя пороговыми значениями позволил приоритизировать чувствительность
при более низких порогах и специфичность при более высоких порогах, что
позволило классифицировать большинство людей, оставив промежуточный
диапазон для подтверждающего тестирования. Это подтверждает отенциальную роль в сортировке (триаже), а не в самостоятельном диагностическом использовании.
Маркеры астроглиального и аксонального повреждения также хорошо
переносились в капиллярные форматы. Капиллярный DBS GFAP и капиллярный
DPS NfL показали сильные корреляции с их аналогами в венозной плазме и отслеживали возраст и когнитивные функции в ожидаемом направлении,
указывая на то, что отбор проб на основе карты может улавливать соответствующую нейродегенеративную биологию.
Полезность при синдроме Дауна и практические соображения
Тестирование капиллярных биомаркеров показало хорошие результаты у
участников с синдромом Дауна — группы высокого риска развития БА,
которая может сталкиваться с препятствиями при заборе венозной крови.
Капиллярный p-tau217 и GFAP позволили различить деменцию и бессимптомные состояния и хорошо коррелировали с венозными показателями, что подчеркивает потенциальную пользу с точки зрения равенства доступа.
Воспроизводимость при коротких интервалах была схожей между
контролируемым и неконтролируемым сбором крови из пальца, что говорит о
возможности самостоятельного сбора в контролируемых условиях. Однако
практические проблемы остаются. Сбои при сборе произошли в 15–25
процентах случаев, эффекты разбавления усложнили прямое сравнение с
венозными концентрациями, и надежные поправочные коэффициенты не удалось установить. Измерение Aβ40 было детектируемым, хотя измерение Aβ42 было ограничено низким сигналом.
Последствия для клинического использования и будущие направления
В целом, сухие карты крови, взятые из пальца, обеспечили биологически значимые измерения биомаркеров, связанных с БА, в исследовательских
условиях. Капиллярные p-tau217, GFAP и NfL отслеживались для оценки
тяжести заболевания, коррелировали с венозными показателями и показателями СМЖ и подтверждали классификацию по клиническим группам,
включая лиц с синдромом Дауна.
Несмотря на эти многообещающие результаты, эффекты разбавления, аналитическая изменчивость и неполная проверка диагностических пороговых значений в настоящее время ограничивают клиническое применение.
Тестирование сухой крови еще не подходит для ведения пациентов, но может служить инструментом первичного скрининга или сортировки для выявления лиц, которые выиграют от подтверждающей ПЭТ-визуализации или тестирования СМЖ. В настоящее время его самая сильная роль заключается в исследованиях, популяционном скрининге и эпидемиологических исследованиях. Будущая работа будет сосредоточена на оптимизации
протокола, более широкой валидации и разработке надежных двухпороговых
диагностических путей.
Оптимальный сценарий — это когда и пациенты, и поставщики медицинских услуг удовлетворены, при этом снижается рабочая нагрузка и улучшаются клинические результаты.
Мультицентровые испытания необходимы до клинического внедрения
БЯМ обладают большим потенциалом для лечения заболеваний
пищеварительной системы. Это предположение должно быть подтверждено
международными мультицентровыми РКИ, сфокусированными на реальных
результатах лечения пациентов.