參考資料：2018 Handbook of Clinical Neurology. The use of cerebrospinal fluid in biomarker studies.
腦脊液(CSF)中的多種成分媒怯，可用于多種目的的生物標(biāo)志物研究丑念，用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病通路中重要導(dǎo)聯(lián)的診斷妖胀、預(yù)后签赃、監(jiān)測和識別违崇。目前已廣泛用于multiple sclerosis diagnosis和AD (tau蛋白的表達(dá)水平和磷酸化水平)的診斷凫岖。
由于需要通過腰椎穿刺獲取腦脊液娶视，屬于侵入性取樣叮喳，因此與其他樣本（如血液）相比库车，腦脊液樣本顯得格外珍貴巨柒。
01 生物標(biāo)志物種類
蛋白
蛋白標(biāo)志物主要有以下3種。
某種蛋白僅在病理狀態(tài)下出現(xiàn)柠衍，這種情況由特定的突變造成洋满。如異檸檬酸脫氫酶1/2 (IDH 1/2)是膠質(zhì)瘤的biomarker.
某種蛋白在病理狀況下，表達(dá)量或修飾水平發(fā)生變化珍坊。如tau蛋白的表達(dá)水平和磷酸化水平升高牺勾，可作為AD的標(biāo)志物。
某種蛋白可能是多種疾病狀況的標(biāo)志物阵漏。
蛋白標(biāo)志物的常用分析方法：ELISA（針對特定已知蛋白）和蛋白組學(xué)（蛋白質(zhì)譜技術(shù)）驻民。CSF中的蛋白濃度比血漿中低大概200倍翻具，因此需要高敏感度的方法來檢測。
- ELISA：酶聯(lián)免疫吸附測定enzyme linked immunosorbent assay（簡寫ELISA）指將可溶性的抗原或抗體結(jié)合到聚苯乙烯等固相載體上回还，利用抗原抗體結(jié)合專一性進(jìn)行免疫反應(yīng)的定性和定量檢測方法裆泳。
- 蛋白質(zhì)譜技術(shù)：簡單來說就是一種將質(zhì)譜儀用于研究蛋白質(zhì)的技術(shù)。目前懦趋，它的基本原理是蛋白質(zhì)經(jīng)過蛋白酶的酶切消化后成肽段混合物晾虑，在質(zhì)譜儀中肽段混合物電離形成帶電離子，質(zhì)譜分析器的電場仅叫、磁場將具有特定質(zhì)量與電荷比值（即質(zhì)荷比帜篇，M/Z）的肽段離子分離開來，經(jīng)過檢測器收集分離的離子诫咱，確定每個(gè)離子的M/Z值笙隙。經(jīng)過質(zhì)量分析器可分析出每個(gè)肽段的M/Z，得到蛋白質(zhì)所有肽段的M/Z圖譜坎缭，即蛋白質(zhì)的一級質(zhì)譜峰圖竟痰。離子選擇裝置自動(dòng)選取強(qiáng)度較大肽段離子進(jìn)行二級質(zhì)譜分析，輸出選取肽段的二級質(zhì)譜峰圖掏呼，通過和理論上蛋白質(zhì)經(jīng)過胰蛋白酶消化后產(chǎn)生的一級質(zhì)譜峰圖和二級質(zhì)譜峰圖進(jìn)行比對而鑒定蛋白質(zhì)坏快。
代謝物/分子 Metabolite
代謝物是細(xì)胞代謝的終產(chǎn)物或中間產(chǎn)物，參與能量轉(zhuǎn)換憎夷、信號傳導(dǎo)莽鸿、表觀修飾等過程。CSF中最常用的代謝標(biāo)志物是葡萄糖含量拾给，其可作為感染祥得、炎癥、惡化等過程的標(biāo)志物蒋得。
代謝組學(xué)方法：質(zhì)譜分析法可分析了許多生物樣品中不同的代謝物级及；核磁共振波譜法。
cell-free DNA (cfDNA)
正常細(xì)胞在凋亡后會(huì)釋放cfDNA,外周血中的cfDNA一般在150-200bp额衙。CSF中的cfDNA主要用于檢測惡性腫瘤的體細(xì)胞突變或病原體感染饮焦。腫瘤細(xì)胞釋放的cfDNA的長度變化范圍更廣、可直接用于檢測體細(xì)胞突變窍侧；CNS感染病原體后追驴，來源于病原體的cfDNA可用于鑒定病原體。
檢測方法：PCR（針對點(diǎn)突變）或全基因組測序
mRNA / microRNA
miRNA更加穩(wěn)定疏之，是內(nèi)源性的非編碼RNA殿雪，參與mRNA調(diào)控并介導(dǎo)多種細(xì)胞過程，通常長22-24核酸锋爪，并有發(fā)卡結(jié)構(gòu)丙曙。
miRNA的異常表達(dá)模式已在多種神經(jīng)退行性疾病中被報(bào)道爸业，如multiple sclerosis, AD, trauma, CNS tumors.
檢測方法：RT-PCR / qRT-PCR (針對特定miRNA); 二代測序（針對新的miRNA）
外泌體 Exosomes
外泌體是指包含了復(fù)雜 RNA 和蛋白質(zhì)的小膜泡 (30-150nm)，現(xiàn)今亏镰，其特指直徑在30–100 nm的盤狀囊泡扯旷。1983年，外泌體首次于綿羊網(wǎng)織紅細(xì)胞中被發(fā)現(xiàn)索抓， 1987年Johnstone將其命名為“exosome”钧忽。
多種細(xì)胞在正常及病理狀態(tài)下均可分泌外泌體。其主要來源于細(xì)胞內(nèi)溶酶體微粒內(nèi)陷形成的多囊泡體逼肯，經(jīng)多囊泡體外膜與細(xì)胞膜融合后釋放到胞外基質(zhì)中耸黑。其中包含DNA、多種類型的RNA篮幢、脂質(zhì)大刊、蛋白和代謝分子等。
所有培養(yǎng)的細(xì)胞類型均可分泌外泌體三椿，且外泌體天然存在于體液中缺菌，包括血液、唾液搜锰、尿液伴郁、腦脊液和乳汁中。外泌體目前被視為特異性分泌的膜泡蛋叼，參與細(xì)胞間通訊焊傅。
胞外囊泡（1-2um)和外泌體(30-100nm)已被視為神經(jīng)退行性疾病和惡性腫瘤生物標(biāo)志物研究的熱點(diǎn)。
方法：超速離心獲取外泌體鸦列，，然后提取其中的mRNA或DNA鹏倘。
02 分析前的注意事項(xiàng)
作者大篇幅介紹了CSF成分的不穩(wěn)定性薯嗤，指出有多種因素會(huì)影響到分析結(jié)果。將其分為兩類：患者相關(guān)的因素和環(huán)境（實(shí)驗(yàn)處理）因素纤泵。
患者相關(guān)因素
- 年齡骆姐、性別：衰老影響血腦屏障，從而影響CSF循環(huán)捏题；年齡也與蛋白水平相關(guān)（如甲狀腺素運(yùn)載蛋白玻褪、凝膠溶素等）。
- 遺傳背景：如ApoE4攜帶者的CSF中淀粉樣β蛋白水平較低公荧，NMDAR coagonists會(huì)影響CSF中NMDAR相關(guān)蛋白水平带射。
- 晝夜節(jié)律Circadian rhythm： Aβ42水平受晝夜節(jié)律影響明顯；5-羥吲哚乙酸受季節(jié)性節(jié)律影響循狰。
- 咖啡窟社、巧克力券勺、抽煙、飲酒
實(shí)驗(yàn)過程因素
- 腰椎穿刺
- 采集管：管的材質(zhì)
- 蒸發(fā)：一般保存在-80或-20度灿里，4.5年都沒有蒸發(fā)关炼。
- 離心速度和溫度
- 質(zhì)控：不同方法采集的樣本，需要進(jìn)行統(tǒng)一質(zhì)控匣吊。
03 各類對照組的要求
不同對照組的納入標(biāo)準(zhǔn)不同儒拂，由臨床標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)組成 （Table 1.4)。
QAlb：血漿和腦脊液之間的蛋白濃度梯度是由血-腦脊液屏障功能引起的色鸳，腦脊液球蛋白和與白蛋白的比例變化稱作蛋白商社痛。
04 如何發(fā)現(xiàn)新的生物標(biāo)志物？
現(xiàn)在常通過組學(xué)（蛋白組學(xué)等）方法比較疾病早期的CSF和晚期的組織缕碎，來鑒定新的標(biāo)志物褥影。如常用的蛋白質(zhì)譜法，但是目前能用于臨床的標(biāo)志物仍然很少咏雌，這主要?dú)w因于兩點(diǎn)：一是目前的蛋白質(zhì)譜的敏感度有限凡怎；二是CSF中蛋白含量很低。
另一個(gè)方法是利用多重抗體或aptamer-based芯片來提高抗體敏感性赊抖。這種芯片可以檢測超過1000種蛋白统倒。或者針對組織進(jìn)行組學(xué)測定氛雪，找到差異表達(dá)蛋白房匆，然后在CSF中檢測這些蛋白；或根據(jù)溶解度和分泌亞型對CSF是否存在某些蛋白先進(jìn)行預(yù)判报亩。
