研究背景

神經絲（NF: Neurofilaments）是神經細胞主要的細胞骨架成分，對于保持軸突口徑和形態的完整十分重要，影響著神經傳輸的速率和準確性。神經絲根據其大小分為神經絲輕鏈 (NFL)、神經絲中鏈 (NFM)和神經絲重鏈 (NFH)。NFL已成為診斷和監測各種神經疾病進展的生物標志物，例如亨廷頓病（HD）、肌萎縮側索硬化 (ALS)、阿爾茨海默病（AD）和多發性硬化癥（MS）。血液和腦脊液中高水平的 NFL 表明軸突損傷，這是上述神經退行性疾病的標志。從樣本來源的角度來看，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別，遠低于腦脊液中的水平¹。因此，需要一種靈敏、穩健且可重復的檢測方法來提供高質量的數據，以表征和監測神經退行性疾病的進展并有效地治療。
 

Ella簡介

Ella是一種基于微流控免疫檢測技術的全自動超靈敏的ELISA系統，其創新性將特異性捕獲抗體包被在微流體玻璃反應管（Glass Nano Reactor，GNR）中，再將GNR嵌入全自動微流體免疫檢測管。每個檢測通道都含有三個包被有捕獲抗體的 GNR，因此每個樣品都會自動輸出三個讀值。其采用雙抗體夾心，并利用生物素-鏈霉親和素進行信號放大，最后利用檢測器獲取640nm下的熒光信號。整個流程無需人工干擾，操作簡單，70min即可出結果。
 

ALS患者樣本中NFL水平升高

以ALS患者樣本作為模型系統來量化NFL水平，評估區分正常和疾病狀態樣本的能力及作為腦病理學生物標志物的適用性。結果表明，與健康對照樣本相比，血清和CSF中NFL水平升高(如圖)，這與已發表的文獻一致^2,3。

Ella與其他平臺測定NFL結果高度相關

市售NFL免疫測定方法，例如Ella、基于bead、或者基于plate的 ELISA 試劑盒，采用的抗體對都來自于Uman Diagnostics 。因此分別利用Ella，bead-base assay，plate-based ELISA的檢測方法，對比分析了健康和 ALS 患者的隊列中的NFL水平。因血清血漿中的NFL比腦脊液中的NFL水平低很多，所以根據不同檢測方法的靈敏度和檢測范圍來針對選擇合適樣本進行檢測。例如一般bead-base assay用于檢測NFL水平含量較低的血清和血漿樣本；plate-based ELISA用于檢測NFL水平含量較高的腦脊液樣本。下圖結果表明，Ella 和 bead-base assay測得的血漿和血清樣品中NFL的相關系數R²為0.95；Ella和plate-based ELISA 測定腦脊液樣品中NFL的相關系數R²為0.94。證明對于bead-base assay或plate-based ELISA檢測技術而言，Ella無論是血清（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NFL。

法國巴黎科學文學研究院Audrey等科學家也利用Ella和Simoa分別檢測了203例多發性硬化（MS）患者和30例健康對照組血清中的NFL水平，并對這兩個平臺進行了充分的比較，證明二者結果高度相關。作者對Ella給予了高度評價：從數據上表明，Ella既可以檢測健康人群的NFL水平，也可以檢測病患的NFL水平，其靈敏度已同時滿足NFL對于健康人和患者樣本的檢測水平。且Ella具有占地面積小、平臺強大、價格便宜，更快更簡單等優勢，同時不影響結果準確性從而可以替代Simoa，用于臨床NFL檢測⁴。
 

總結：

NFL是一種很有前景的生物標志物，可用于診斷和監測各種神經系統疾病。Ella的NFL Assay具有測定血清、血漿和腦脊液樣本類型中NFL所需的敏感性，具有高水平的重復性。Ella占地面積小，只需70分鐘即可為您提供分析數據，在不犧牲時間和空間的情況下為您提供可操作的結果。這種檢測性能、重現性和易用性的結合使Ella成為NFL研究實驗室的完美選擇。

參考文獻：

1. Neurofilaments as biomarkers in neurological disorders, M Khalil, CE Teunissen, M Otto, F Piehl, MP Sormani, T Gattringer, C Barro, L Kappos, M Comabella, F Fazekas, A Petzold, K Blennow, H Zetterberg and J Kuhle, Nature Reviews Neurology, 2018; 14:577-589.

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.