导语
先说一个反直觉的事实：过去二十年，血液里的大部分蛋白，我们其实"看不见"。
传统酶联免疫吸附试验（ELISA，实验室里最常见的蛋白检测方法）的检出下限通常在皮摩尔级，即 10⁻¹² mol/L 这个量级。但在癌症、神经退行性疾病的早期患者血液里，许多关键蛋白的浓度低到飞摩尔（10⁻¹⁵ mol/L）甚至更低。浓度低了一千倍，结果就是：这些分子不是"不存在"，而是"测不到"。
2025 年 5 月 16 日，美国 FDA 通过 510(k) 途径，首次批准了一款基于血液的阿尔茨海默病体外诊断试剂——日本 Fujirebio 公司的 Lumipulse G pTau217/β-Amyloid 1-42 血浆比值检测。这是美国第一个获批的血液阿尔茨海默病 IVD，意味着该病的诊断路径第一次可以不必从腰椎穿刺或 PET 影像开始。
支撑这个转折的，是一项把免疫检测灵敏度整体提高约 1000 倍的技术：单分子免疫分析。
一、免疫检测卡在哪一级台阶上
1971 年，Engvall 和 Perlmann 报道了 ELISA，此后半个世纪它一直是蛋白定量检测的行业标准。但它也把"能测什么"框住了。
2010 年前后，医学上能在血液里稳定检测的蛋白大约只有 325 种，其中真正有 FDA 批准临床价值检测的仅 171 种；而人类基因组测序完成后，研究者估计血液循环中应该存在接近 4000 种蛋白。其余的去哪儿了？
答案在《临床化学》（Clinical Chemistry）2019 年的一篇评述里：ELISA 的定量下限只能覆盖到皮摩尔浓度，而这个下限恰好卡在"大部分疾病早期标志物"的浓度区间之上。不是这些蛋白不在血里，而是当时的工具够不着——这也解释了为什么大量研究提示某蛋白是早期标志物，临床上却始终推不动：方法学天花板先于生物学结论到达了极限。
二、把"测浓度"改成"数分子"
2010 年，《自然·生物技术》（Nature Biotechnology）以封面文章形式发表了哈佛医学院 David Walt 团队（Quanterix 公司）的研究，题目很直白：单分子酶联免疫吸附试验可检测亚飞摩尔浓度的血清蛋白（Rissin DM 等，Nat Biotechnol 2010; 28:595–599）。
这项后来被称为 Simoa（Single Molecule Array，单分子阵列）或"数字 ELISA"的技术，核心是一次思路转换：
不再测量整管溶液的荧光强度，而是把单个蛋白分子隔离进极小的空间里，然后一个一个地数。
流程分四步：用表面修饰捕获抗体的磁性微珠（直径约 2.7 μm）做双抗体夹心，捕获血样中的目标蛋白并接上酶标检测抗体；把微珠稀释铺入飞升（1 飞升 = 10⁻¹⁵ L，约 50 飞升）量级的微孔阵列，使每孔最多落进一颗微珠；加入荧光底物后密封显色；最后用 CCD 成像，把含酶标复合物的微孔记为"亮"（1）、没有的记为"灭"（0），用"亮孔/总孔"比例反算浓度。
关键在浓度很低时：蛋白分子与微珠的比例远小于 1，符合泊松分布，绝大多数含珠微孔要么含一个免疫复合物，要么一个都没有。检测于是从"测连续信号"变成"数二进制事件"——这正是"数字 ELISA"的由来。浓度升高到微孔被占满时，系统自动切换为模拟模式读取总荧光强度：数字化保低端灵敏度，模拟化保高端动态范围。
效果有多明显？同一篇论文里，前列腺特异性抗原（PSA）的检出下限被压到约 400 aM（阿摩尔，10⁻¹⁸ mol/L，约 14 fg/mL）；在 30 例前列腺癌根治术后患者血清中，当时临床主流检测（灵敏度约 100 pg/mL，约 3 pM）完全测不出 PSA，而这套方法全部测出了数值。单分子免疫分析相对常规 ELISA 的平均灵敏度提升通常被描述为约 1000 倍，在部分靶点上可达数千至数万倍。产业化节奏也不慢：Quanterix 于 2007 年成立，2014 年 1 月推出全自动 Simoa HD-1 分析仪，2019 年升级为 HD-X。
三、p-tau217：一个标志物，三条证据线
灵敏度上来之后，第一个真正改变临床路径的标志物，是血浆 p-tau217。
术语先解释一句：tau 是神经元里维持微管稳定的蛋白，阿尔茨海默病患者脑内 tau 会发生异常磷酸化。p-tau217 指的就是在苏氨酸第 217 位被磷酸化的 tau，它与脑内淀粉样蛋白斑块、tau 缠结的负荷高度相关。
围绕它，2024 到 2025 年形成了三条相互印证的证据线。
第一条是质谱路线。 瑞典隆德大学等团队在《自然·医学》（Nature Medicine）发表研究（Palmqvist S 等，2024，DOI: 10.1038/s41591-024-02869-z），在瑞典 BioFINDER-2 队列（n=1,422）与美国 Knight ADRC 队列（n=337）中，用质谱测定血浆 %p-tau217（磷酸化 tau217 与非磷酸化 tau 的比值），以 PET 为金标准。结果：区分淀粉样蛋白 PET 状态的曲线下面积（AUC，越接近 1 越好）为 0.95–0.97，区分 tau PET 状态为 0.95–0.98；认知受损亚组准确率为 89–90% 与 87–88%，改用双阈值法后可提升到约 95%。论文结论是：血浆 %p-tau217 检测阿尔茨海默病病理的性能，与临床在用的脑脊液检测等效甚至更优。
第二条是免疫分析路线。 瑞典哥德堡大学 Nicholas Ashton 团队 2024 年 1 月 22 日发表于《美国医学会神经病学杂志》（JAMA Neurology）的研究，使用 ALZpath 公司的 pTau217 单克隆抗体，在 Quanterix Simoa HD-X 平台上检测，样本来自三个队列（TRIAD、WRAP、SPIN）共 786 名参与者。结果显示：血浆 p-tau217 区分淀粉样蛋白 PET 状态的 AUC 为 0.92–0.96，区分 tau PET 状态为 0.93–0.97，总体准确率 92–97%，表现优于其他血浆标志物（如 p-tau181、GFAP、NfL）。该研究还给出三档参考区间：低于 0.4 pg/mL 判阴性，0.4–0.63 pg/mL 为中间区，高于 0.63 pg/mL 判阳性。
这里有一个容易被忽略的差异：第一条证据线用的是质谱，第二条用的是免疫分析，两者的 cut-off 与数值不可直接互换。同一标志物、不同平台，结果是"临床等效"而非"数字相等"——这对做原料和平台的人尤其重要。
第三条是监管路线。 2025 年 5 月 16 日，FDA 通过 510(k) 许可 Fujirebio 的 Lumipulse G pTau217/β-Amyloid 1-42 血浆比值检测，成为美国首个获批的血液阿尔茨海默病 IVD。该检测在 Lumipulse G1200 全自动平台上运行，配套数据来自一项 499 例认知受损成人的多中心研究：阳性结果的阳性预测值（PPV）为 92%，阴性结果的阴性预测值（NPV）为 97%，不确定结果比例低于 20%。FDA 表述其适用人群为在专业诊疗场景就诊、出现认知下降体征与症状的 55 岁及以上成人，并特别强调：该检测不用于筛查，也不能作为单独诊断依据。
四、从"能测"到"能筛"：规模化的信号已经出现
灵敏度与监管两件事解决之后，剩下的问题是规模。
2025 年 12 月，ALZpath 公司披露了一项发表在《自然》（Nature）的人群研究：在挪威分析 9,000 余名参与者的 11,000 余份血样，使用运行在 Simoa 平台上的 pTau217 检测（由哥德堡大学、伦敦国王学院、斯塔万格大学医院等团队完成）。结果显示，阿尔茨海默病神经病理改变（ADNC）的检出率随年龄上升：65–69 岁人群中略低于 8%，90 岁以上人群中约 65%。在 70 岁以上人群里，痴呆患者中 60% 检出 ADNC，轻度认知障碍者接近三分之一，认知功能正常者中也超过 20%。
这组数字的价值和风险同时存在。价值在于，它第一次用万人级真实人群样本证明，血液标志物检测具备在群体尺度上落地的基础设施可行性。风险在于，认知正常人群中超过 20% 携带病理改变——这意味着阳性结果并不自动等于"需要治疗"，也意味着检测前概率会剧烈影响 PPV 与 NPV 的实际表现。同一个试剂盒，用在高危记忆门诊和用在普通体检人群中，解读结果完全不同。
五、对 IVD 与试剂从业者的三点含义
第一，抗体依然是这条链上的第一性原理。 ALZpath 的一个 pTau217 单抗被授权到 Quanterix Simoa、Roche Elecsys、Beckman Coulter DxI、Bio-Techne Ella/Simple Plex、Alamar NULISA 等多个平台，目前多数仍为研究用途（RUO），对应的 IVD 产品在开发中。谁掌握了高特异性、能适配多种读出方式的抗体，谁就掌握了整条产业链的分发接入点。
第二，评价指标的重心在迁移，商业路径分成三段。 过去原料和平台比的是检出限与线性范围；现在临床端更关心 PPV/NPV、不确定结果比例与 cut-off 的人群适配性——灵敏度高只是入场券。同时这条路按 RUO（研究用途）→ LDT（实验室自建检测）→ IVD（注册上市）分三段推进，每往上一段，对原料批次一致性、量值溯源与质控体系的要求都抬高一档。ALZpath 的模式很典型：先把抗体与 RUO 试剂铺到尽可能多的平台积累证据，再逐步推进 LDT 与 IVD。
第三，前处理是隐形门槛。 指尖采血、干血片这类低侵入采样能把可及性成倍放大，这是人群级筛查的前提；但采样方式一变，样本稳定性、基质效应与既有 cut-off 的可比性都要重新验证。这类"看起来像耗材生意"的环节，实际是决定能否规模化的技术节点。
六、必须说清的三个边界
- 其一，它不是筛查工具。 FDA 在许可公告中明确表态：该检测不用于筛查，也不能作为单独诊断依据，结果必须与其他临床信息结合解读。
- 其二，假阳性与假阴性都有真实代价。 假阳性可能带来不恰当的诊断、不必要的治疗与心理负担，假阴性则会延误诊疗。这也是双阈值法（设高、低两个阈值，中间段判为不确定）成为主流做法的原因——它用一部分"不确定"换取了更高的判定可靠性。
- 其三，跨平台数值不可互换。 抗体对、检测格式、校准品乃至算法不同，给出的 pg/mL 数值就不具有直接可比性。行业层面的标准化尚未完成，这在多中心研究与跨院互认时是个必须提前处理的变量。
结语
Simoa 真正改变的，不是某一个标志物的检出率，而是把一大类原本"够不着"的蛋白重新推回了研究视野——从神经退行性疾病到肿瘤、炎症与感染。
当灵敏度跨过那道门槛之后，竞争重心就从"能不能测到"转移到了另外三个问题：测出来之后怎么解读、在不同平台上怎么保持一致、在真实人群里怎么不被误用。
参考资料
- Rissin DM, Kan CW, Campbell TG, et al. "Single-molecule enzyme-linked immunosorbent assay detects serum proteins at subfemtomolar concentrations." Nature Biotechnology, 2010, 28:595–599. https://doi.org/10.1038/nbt.1647
- Duffy DC, Walt DR. "Protein Detection by Counting Molecules." Clinical Chemistry, 2019, 65(6):809–810. https://academic.oup.com/clinchem/article/65/6/809/5608069
- Palmqvist S, et al. "Highly accurate blood test for Alzheimer's disease is similar or superior to clinical cerebrospinal fluid tests." Nature Medicine, 2024. https://www.nature.com/articles/s41591-024-02869-z
- Ashton NJ, et al. ALZpath pTau217 / Simoa 平台三队列研究（TRIAD、WRAP、SPIN，共 786 例），JAMA Neurology, 2024-01-22. https://www.alzforum.org/news/research-news/paper-alert-p-tau217-blood-test-predicts-plaques-tangles-over-time
- U.S. FDA 新闻公告："FDA Clears First Blood Test Used in Diagnosing Alzheimer's Disease"，2025-05-16. https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/fda-clears-first-blood-test-used-diagnosing-alzheimers-disease
- Fujirebio Diagnostics 公告：Lumipulse G pTau217/β-Amyloid 1-42 Plasma Ratio 获 510(k) 许可，2025-05-16. https://www.fujirebio.com/en-us/news-events/fujirebio-receives-marketing-clearance-for-lumipulser-g-ptau-217bamyloid-142-plasma-0
- ALZpath 公司官方网站：pTau217 抗体多平台授权信息（Quanterix Simoa、Roche Elecsys、Beckman Coulter DxI、Bio-Techne Ella、Alamar NULISA）. https://alzpath.bio/researchers
- ALZpath 公司 2025-12-17 公告披露：《Nature》挪威人群研究（9,000 余名参与者、11,000 余份血样；哥德堡大学、伦敦国王学院、斯塔万格大学医院等）. https://prnewswire.com/news-releases/alzpath-powered-blood-test-enables-landmark-study-on-growing-alzheimers-disease-prevalence-302645052.html
本文基于公开文献、监管公告与企业公开信息整理。涉及的具体研究数据以原始文献与监管文件为准；相关检测的临床应用须遵循当地监管要求与说明书适用范围。