全球首例：科学家成功筛选出能捕获阿尔茨海默病血液标志物的DNA适配体

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2026-03-20

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作者: 锁炎

来源: 东京理工大学，文章来源CLP，IVD从业者网编译

日本研究人员成功筛选出全球首批能够与神经丝轻链（NfL）蛋白结合的DNA适配体。NfL是一种与神经退行性疾病相关的血液蛋白生物标志物。这一突破有望为阿尔茨海默病等疾病的诊断开发更便捷、更经济的检测工具奠定基础。

该研究由东京理工大学化学系副教授Kaori Tsukakoshi领导，联合东京农业大学与科技大学生物技术系杰出教授Kazunori Ikebukuro共同完成。研究成果发表于《生物化学与生物物理研究通讯》第796卷。该研究是日本医疗研究开发机构（AMED）资助的日英联合项目的一部分。

NfL是一种存在于大神经纤维中的结构蛋白。当神经元受损时，NfL会首先释放到脑脊液中，随后进入血液。因此，它被视为监测神经退行性过程的关键新兴生物标志物——这一过程往往在阿尔茨海默病临床症状出现前数年便已开始。

Tsukakoshi副教授表示：“我们报告了全球首个能与NfL结合的DNA适配体。NfL是在多种神经退行性疾病中因神经损伤而释放到血液中的蛋白质。我们开发的适配体具有与市售抗体相当的结合亲和力，未来有望在阿尔茨海默病病程诊断等多个领域得到广泛应用。”

适配体的筛选过程

研究团队采用指数富集配体系统进化（SELEX）技术进行适配体筛选。该技术通过对包含大量随机单链DNA序列的文库进行多轮筛选，最终分离出结合力最强、特异性最高的序列。团队共进行了七轮筛选，回收并扩增能够与NfL结合的DNA链，同时去除与无关蛋白结合的序列。最终获得86个候选适配体，并进一步筛选出30个能成功识别全长NfL蛋白的序列。

其中，两个候选适配体——MN711和MN734表现最为突出。MN711的结合解离常数为11 nM，MN734为8.1 nM。研究者表示，这一水平与目前市售NfL检测所用抗体相当。两种适配体对NfL均表现出高度特异性，在与其他阿尔茨海默病相关生物标志物（如β-淀粉样蛋白和磷酸化tau蛋白）共存时仍能选择性结合NfL。

研究发现，这两种适配体能够识别NfL蛋白的一个特定区域——氨基酸残基281–338段。该片段存在于人血浆中检测到的NfL片段中。更重要的是，在将NfL蛋白加入人血浆后，两种适配体的结合活性仍然保持，这支持了其在血液检测中的应用潜力。

相比抗体方法的优势

目前，NfL的血液检测主要依赖免疫分析平台，需使用抗体对以实现高分析灵敏度。尽管这些平台性能良好，但抗体生产成本高、批次间差异大，且难以适配新型生物传感器。

相比之下，DNA适配体具有多项实际优势。作为化学合成分子，适配体可比抗体实现更高一致性和更低成本的生产。它们还可通过化学修饰连接功能基团，直接固定在电化学生物传感器的电极表面——这一特性使其非常适合集成到紧凑型即时检测平台中。

Tsukakoshi副教授指出：“DNA适配体的一个关键优势在于其易于化学修饰。适配体可以合成带有末端功能基团，从而直接固定在电化学生物传感器常用的金属或碳基电极表面。这一特性使得MN711和MN734等适配体能够被集成到用于即时检测的小型传感平台中。”

该研究的合著者还包括东京理工大学二年级硕士研究生Miyu Matsumoto。

图片来源：东京理工大学，文章来源CLP，IVD从业者网编译

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