2018臨床神經病學手冊。腦脊液在生物標記研究中的應用。
腦脊液(CSF)中的各種成分可用於各種目的的生物標記研究，以及用於診斷、預後、監測和識別神經系統疾病途徑中的重要線索。目前已廣泛應用於多發性硬化診斷和AD (tau蛋白表達水平和磷酸化水平)的診斷。
因為腦脊液需要通過腰椎穿刺獲得，屬於有創取樣，所以相對於其他樣本(如血液)，腦脊液樣本顯得尤為珍貴。
有三種主要的蛋白質標記。
蛋白質標誌物常用的分析方法:ELISA(針對特定的已知蛋白質)和蛋白質組學(蛋白質光譜學)。腦脊液中的蛋白濃度比血漿中的蛋白濃度低200倍左右，因此需要高靈敏度的方法進行檢測。
代謝產物是細胞代謝的終產物或中間產物，參與能量轉換、信號轉導、表面修飾等過程。腦脊液中最常用的代謝標誌物是葡萄糖含量，可作為感染、炎癥、惡化等過程的標誌物。
代謝組學方法:質譜可以分析許多生物樣品中不同的代謝物；核磁共振光譜學。
正常細胞雕亡後會釋放cfDNA，外周血cfDNA壹般為150-200bp。腦脊液中的CfDNA主要用於檢測惡性腫瘤的體細胞突變或病原體感染。腫瘤細胞釋放的cfDNA長度範圍更廣，可直接用於檢測體細胞突變。CNS感染病原體後，可利用病原體來源的cfDNA鑒定病原體。
檢測方法:PCR(針對點突變)或全基因組測序。
MiRNA更穩定，是內源性非編碼RNA，參與mRNA調控並介導各種細胞過程，通常長22-24個核酸，具有發夾結構。
許多神經退行性疾病，如多發性硬化、AD、創傷、中樞神經系統腫瘤等都有miRNA異常表達的報道。
檢測方法:RT-PCR/qRT-PCR(針對特異性miRNA)；第二代測序(針對新的miRNA)
外來體是指含有復雜RNA和蛋白質的小囊泡(30-150nm)。現在的外來體是指直徑為30-100 nm的盤狀囊泡。1983年在綿羊網織紅細胞中首次發現了外泌體，Johnstone在1987年將其命名為“外泌體”。
多種細胞在正常和病理條件下都能分泌外泌體。主要來源於溶酶體顆粒在細胞內內陷形成的囊泡，在體外與細胞膜融合後釋放到細胞外基質中。它包含DNA、各種類型的RNA、脂類、蛋白質和代謝分子。
所有培養的細胞類型都能分泌外泌體，外泌體天然存在於體液中，包括血液、唾液、尿液、腦脊液和乳汁。目前認為，外來體是特定的分泌膜小泡，參與細胞間的通訊。
細胞外囊泡(1-2um)和外來體(30-100nm)壹直被視為神經退行性疾病和惡性腫瘤生物標誌物研究的熱點。
方法:超速離心獲得外來體，然後提取mRNA或DNA。
作者介紹了腦脊液成分的大範圍不穩定性，指出影響分析結果的因素很多。分為兩類:患者相關因素和環境(實驗治療)因素。
不同對照組的納入標準不同，由臨床標準和實驗室標準組成(表1.4)。
QAlb:血漿和腦脊液之間的蛋白濃度梯度是由血-腦脊液屏障作用引起的，腦脊液中球蛋白和白蛋白比值的變化稱為蛋白商。
目前常用蛋白質組學方法比較疾病早期的CSF和晚期的組織，以識別新的標誌物。比如蛋白質質譜是常用的，但目前能用於臨床的標誌物還很少，主要是因為兩點:壹是目前蛋白質譜的靈敏度有限；第二，腦脊液中蛋白質含量很低。
另壹種方法是使用多種抗體或基於適體的芯片來提高抗體靈敏度。這種芯片可以檢測超過1000種蛋白質。或者，我們可以通過組織學分析找到差異表達的蛋白質，然後在CSF中檢測這些蛋白質。或者根據溶解性和分泌亞型來預測CSF中是否存在壹些蛋白質。