使用Quanterix单分子阵列技术检测神经生物学标志物的不同检测方法的偏差和一致性：对二次分析方法的比较研究

本研究比较了Quanterix不同检测方法（如NfL Advantage PLUS、GFAP Advantage PLUS等）在血浆神经丝轻链（NfL）和胶质纤维酸性蛋白（GFAP）测量中的性能。结果显示各方法高度相关（Spearman相关系数均>0.9），但存在0.5%-42.1%的偏差，提示需通过数据校正实现不同方法间结果可比性，同时验证了加拿大健康测量调查（CHMS）建立的NfL和GFAP参考区间（RI）的适用性。

　　
该研究由加拿大不列颠哥伦比亚大学K. Danielle Go等学者团队完成，重点评估了Quanterix Simoa平台不同检测格式（包括单plex和multiplex）对神经丝轻链（NfL）和胶质酸性蛋白（GFAP）测量结果的影响，为临床数据比较提供了重要依据。研究基于加拿大健康测量调查（CHMS）的血浆样本库，通过多组学检测方法对比和统计分析，揭示了不同检测系统间的生物学特性差异。

研究背景显示，NfL和GFAP作为神经损伤的生物标志物已获得FDA突破性设备认证，在阿尔茨海默病、创伤性脑损伤（TBI）等神经退行性疾病诊断中具有重要价值。然而，Quanterix平台存在多个检测格式迭代（如N4PE Advantage升级为N4PE+ Advantage），这些技术改进可能影响检测结果可比性。为此，研究团队采用CHMS数据库中900例正常血浆样本，通过7种检测格式交叉验证，系统评估不同试剂盒间的测量差异。

实验设计采用双盲交叉验证方法，每套检测系统包含80例样本（N4PE参考批号503105和503811各40例），通过Spearman相关系数、简单线性回归和Bland-Altman分析进行多维度比较。研究发现NfL和GFAP在所有检测格式间均保持高度相关性（Spearman rho>0.9，p<0.0001），但存在显著系统偏差（0.5%-42.1%）。例如，NfL单plex检测（NfL+）与参考系统偏差达42.1%，而四联检测升级版N4PE+仅存在0.5%偏差。类似地，GFAP检测中N2PB多联系统较参考系统高18.4%。

技术对比显示，新版本Advantage PLUS系统（如N4PE+）与旧版N4PE的偏差较小（平均<5%），但并非所有升级版本都优于基础版。例如，N2PB+虽然优于N2PB（偏差降低20%），但仍存在显著系统误差。这种技术迭代带来的检测差异可能与捕获抗体优化、信号放大机制改进有关，提示临床应用需注意试剂盒版本。

关键发现包括：
1. 系统偏差具有高度异质性，NfL检测中NfL+偏差最大（42.1%），而GFAP检测中N4PB偏差最显著（+18.4%）
2. 动态范围影响偏差表现，NfL检测在132pg/mL以下范围偏差较小，但接近检测下限时误差增大
3. 年龄因素未纳入实验，但RIs建立时已排除3岁以下人群，可能与发育中神经细胞再生相关
4. 空白样本检测显示所有系统均存在背景信号（NfL约0.3pg/mL，GFAP约5.8pg/mL）

该研究为生物标志物标准化检测提供了新范式。通过建立检测格式转换模型（如N2PB+→N4PE+），可使不同实验间的数据误差控制在±5%以内。特别值得注意的是，N4PE参考系统在NfL检测中具有显著优势（较其他检测格式高19.1%±15.3%），这可能与四联检测的信号整合机制有关，但在GFAP检测中表现相对稳定。

临床应用建议：
1. 数据标准化：跨研究比较时需使用转换公式（如β=0.98±0.10）
2. 试剂盒版本标注：必须明确标注检测系统版本（如N4PE vs N4PE+）
3. 质控体系优化：建议在检测报告中包含系统偏差校正参数
4. 诊断阈值调整：针对不同检测系统建立动态参考区间（如NfL在132pg/mL以上需单独校准）

研究局限性包括：
- 样本群体局限在健康人群（3-79岁）
- 未覆盖极端浓度（NfL>2000pg/mL，GFAP>467.7pg/mL）
- 仅比较Quanterix内部系统，未与同类产品（如Siemens Atellica）直接对比
- 动态范围选择偏向中低浓度，可能影响高浓度样本的评估

未来研究方向应着重于：
1. 建立跨检测系统的标准化数据库（需包含≥500例病态样本）
2. 开发实时校正算法（如基于机器学习的动态调整模型）
3. 研究不同生物基质（血清、脑脊液）的检测差异
4. 评估检测频率（单次/连续多次）对偏差的影响

该研究对推动生物标志物临床转化具有重要指导意义。建议在阿尔茨海默病队列研究中采用N4PE+系统作为基准，配合转换模型处理历史数据。对于急性脑损伤研究，需特别注意检测系统间的浓度差异，特别是在GFAP>200pg/mL和NfL>100pg/mL的临界值区域。