对脑部创伤的测试会保护NFL球员，还是会结束NFL？ - 彭博社

摄影师：Simone Lueck 为彭博商业周刊拍摄

在十一月，Kevin Hrusovsky 访问了位于纽约公园大道的 NFL 总部。Hrusovsky（发音为 ruh-sov-skee）是 Quanterix 的董事长兼首席执行官，这是一家生命科学初创公司，制造用于测量血液中蛋白质和其他生物标志物的机器。他引起了 NFL 的关注，因为研究人员一直在使用他公司的机器寻找脑震荡和神经退行性疾病的标志。在 一封公开信 中，NFL 专员 Roger Goodell 在九月发表了关于联盟对球员安全承诺的声明，他写道 Quanterix 正在开发“揭示脑震荡诊断的血液测试。” Goodell 说，这将是“一个重大突破。” 通过与通用电气的合作，联盟在过去三年中向 Quanterix 授予了 80 万美元的补助金。Hrusovsky 希望说服 NFL 进行直接投资。

在与联盟会面几分钟后，Hrusovsky 在中城的一家酒店餐厅与我喝咖啡时传教。“我的目标是改变医疗保健，”他说。55 岁的他，嘴巴宽大，眼睛微笑，头发渐白，像极了第一任任期的乔治·W·布什。他那种自然而略显混乱的说话方式更增添了这种印象。Hrusovsky 对我的推销大致与他刚刚对 NFL 健康与安全高级副总裁 Jeff Miller 所做的推销相同——从无人机、无人驾驶汽车、特斯拉，到心脏病和糖尿病。“我晚上仍然对糕点上瘾，”Hrusovsky 说，然后又回到他的论点：Quanterix 的机器即将为医学带来革命，因为科学家们利用它们更早地检测疾病，更精确地针对疾病，并为癌症、心脏病、糖尿病和阿尔茨海默病等创造突破性治疗。

研究人员也开始使用Quanterix测试来寻找慢性创伤性脑病或CTE的迹象，这是一种在至少90名已故前NFL球员的大脑中发现的神经退行性疾病。其中包括戴夫·杜尔森，这位前芝加哥熊队的防守后卫在2011年致命自杀（保留了他的脑部），以及在2012年同样自杀的朱尼尔·塞阿乌，他在结束20年的外线卫职业生涯三年后这样做。

赫鲁索夫斯基摄影师：西蒙·吕克为《彭博商业周刊》拍摄这种疾病改变了关于足球头部创伤的讨论。虽然脑震荡通常是显而易见的——撞击、头晕的走下场，通常还有复出——但CTE是潜伏的——大脑从内部缓慢而不可避免地崩溃。目前没有办法在活人中检测CTE。当出现明显症状时——包括情绪波动、抑郁、冲动和记忆丧失——疾病已经发展得很严重。因此，早期检测CTE已成为该领域科学家的圣杯。一种诊断测试将使得能够区分这种疾病与阿尔茨海默病，了解其传播范围，开始弄清楚为什么有些人会得病而其他人不会，并且有可能开发治疗或治愈方法。Quanterix是众多生命科学公司中的一员，正在这场竞赛中。它的方法是一种简单的血液测试，是最优雅也是最具挑战性的。

虽然NFL支持Quanterix，但对活人进行测试可能会给联盟带来生存危机。例如，发现一半的进攻线球员显示出CTE的迹象，可能会使联盟人才匮乏，或迫使联盟进行改变，使其对球迷来说变得面目全非。而美式足球并不是唯一的：CTE对冰球、足球和终极格斗等其他接触性运动也提出了同样严峻的问题。

“NFL可能没有意识到他们唤醒了一个怪物，”Hrusovsky说。“如果他们想要，就应该疯狂投资。如果他们真的不想要，天哪，他们创造了什么？因为我不会就此消失。”

几周后，Hrusovsky和我再次见面，在Quanterix位于马萨诸塞州列克星敦的办公室，这里是波士顿西北部的一个郊区，大学教授住在维护良好的殖民风格房屋中，旁边是单层办公园区的科技初创公司。Hrusovsky在办公室里放着一碗巴基眼果，以作为纪念品；巴基眼果是他家乡俄亥俄州的州树，也是他母校俄亥俄州立大学的吉祥物。“印第安人称它为巴基眼果，因为它看起来像鹿的眼睛，”他说。“这对好运非常好。”

在穿上白大褂和防护眼镜后，我们进入实验室，观看技术人员加载Quanterix Simoa HD-1分析仪。这个机器大约有两个冰箱的大小，内部有一种称为单分子阵列的微观技术。Simoa使用数百万个微小的珠子，每个珠子大约是人类头发宽度的三十分之一，困在数百万个微小的井中，以检测血液中的蛋白质。

这些珠子和井是在塔夫茨大学的化学教授大卫·沃尔特的实验室中构思出来的。二十年前，沃尔特和他的团队想出了一个新颖的方法来绘制构成一个人类基因组的数十亿个DNA碱基对。他们采用了一种现有的过程，该过程涉及引发化学反应，使碱基对以编码颜色亮起，并在微小的二氧化硅珠子上进行实验，这些珠子就像嵌在圆锥上的冰淇淋球一样。该方法显著加快了基因研究人员的工作。沃尔特于1998年共同创办了Illumina，以将这项技术推向市场；该公司在两年后上市。它后来赢得了一场全球竞赛，以不到1000美元的价格测序人类基因组，现在年销售额达到24亿美元。

在2005年，沃尔特和他的实验室开始尝试珠子和井的另一种应用。他们不再将其用作DNA的某种Lite-Brite，而是尝试在井上放置盖子，捕获微量液体，以便寻找分子。这个想法是为了建立一种更好的血液和其他体液的检测方法。

几十年来，血液检测的金标准一直是酶联免疫吸附测定（Elisa）。该过程依赖于抗体，它们像拼图块一样附着在特定分子上。然后，酶反应使这些匹配的对以荧光颜色亮起。这是一个模拟系统：最后一步是读取几滴血液中的颜色强度。为了使信号足够明亮以进行测量，每滴血液中至少需要3000万个目标分子。

为了向人群保证他不是伊丽莎白·霍尔姆斯，赫鲁索夫斯基穿上了一件白色实验室外套。他似乎不知道霍尔姆斯在许多照片中也这样做过。

沃尔特的微井使得将标准的Elisa测试分解成数十万个迷你测试成为可能。他与当时的首席执行官尼克·纳克莱里奥于2007年共同创办了Quanterix，以开发这种方法，其工作原理如下：珠子上涂覆了数十万个抗体，像微观的毛发，浸没在液体样本中，抗体会抓住任何与之接触的目标分子。被捕获的分子现在附着在珠子上，然后像传统的Elisa一样被标记上酶，珠子被滚动到一个井板上，每个井中放入一个珠子，并与触发液体一起密封。如果酶存在，井就会亮起。如果没有，它就不会亮起。“你基本上是将样本分解成500,000个小样本，”赫鲁索夫斯基在我们观看机器工作时说。“你在检查每一个样本，看看它们是否有蛋白质。”

血液和其他液体的样本瓶放在左侧的托盘中，机器将抗体珠子和酶混合在一起。在右侧，它将珠子困在夹在紧凑光盘内部的微井中，光盘的大小与播放音乐的光盘相同。井被排列成24个区域，每个区域大约是婴儿指甲的大小，围绕光盘的周边分布。每个区域容纳212,000个井，这意味着单个光盘可以产生超过500万个结果。机器将装载好的光盘架起来，缓慢旋转，就像一个动力不足的点唱机，拍摄这些区域。

一名技术人员正在加载Simoa HD-1分析仪。摄影师：Simone Lueck为《彭博商业周刊》拍摄这种方法的灵敏度比Elisa高出一千倍，能够检测到浓度低至每滴30,000个分子的分子。Hrusovsky表示，这相当于在2,000个游泳池中找到一粒沙子。Simoa还提供数字结果，每个孔以微观的明暗图案发送“是”或“否”的信号，然后可以绘制图表以得出分子计数。

2013年，Quanterix开始以约165,000美元的价格向制药公司销售其Simoa分析仪。2016年，它售出了大约65台，客户包括礼来、默克、诺华和辉瑞。Quanterix还销售抗体试剂盒，并向较小的研究人员收取在其实验室进行实验的费用——去年的销售额接近2000万美元。今年3月，该公司从投资者那里筹集了4600万美元，投资者将其估值定在约1.5亿美元。Hrusovsky正在利用这笔资金扩展抗体试剂盒的种类，并构建公司机器的更便宜的台式版本。他希望在年底之前开始销售这些产品，并将公司上市。

一段时间以来，Hrusovsky一直在向任何愿意倾听的人热情洋溢地谈论医学的未来。9月，他在马萨诸塞州剑桥的万豪酒店组织了一场名为“推动精准健康峰会”的会议，吸引了约300名心脏病学家、神经学家、肿瘤学家和制药高管。他在开幕词中穿着黑色高领衫和蓝色牛仔裤——这是一种不太微妙的致敬。“19年前，史蒂夫·乔布斯就在波士顿的Macworld舞台上发表演讲，”他对观众说。他提醒大家，乔布斯刚刚从皮克斯回到苹果，并利用那天的舞台敦促他的公司尝试新事物。Hrusovsky列举了接下来15年中出现的产品：iPod、iPhone、iPad等。他说，这可能是“你能想象的最前所未有的创新水平。”

Quanterix，他建议，正处于一个同样宏伟的中心：一个正在蓬勃发展的300亿美元的血液筛查市场，这将颠覆健康与疾病的观念。“这是一个进行重大转型的巨大机会，”他说，“几乎是在医疗保健领域达到苹果级别的转型。”

Hrusovsky意识到每个人在想什么：他并不是第一个披上乔布斯外衣并承诺通过高科技血液测试来革命医疗保健的高管。在屏幕上，他展示了一本一年前的 Inc. 杂志封面，封面上是Theranos的首席执行官伊丽莎白·霍尔姆斯，穿着黑色高领毛衣，标题是“下一个史蒂夫·乔布斯。”Theranos曾被估值为90亿美元，但在 Inc. 杂志封面发布后的几个月里，因一系列 华尔街日报 的文章显示其技术未能如承诺那样工作，并依赖其他公司的设备而崩溃。七月，联邦监管机构禁止霍尔姆斯运营医疗实验室两年（待公司上诉）。 “考虑到目前行业的情况，你可能会想知道我为什么穿黑色，”Hrusovsky说。然后，为了向观众保证他不是霍尔姆斯，他穿上了一件白色实验室外套。他似乎不知道霍尔姆斯在许多照片中也做过 同样的事情——包括 Inc.

Hrusovsky的背景故事与霍尔姆斯那完美无瑕的辍学故事形成鲜明对比，他辍学后找到了颠覆医学的使命。他获得了机械工程学位和MBA，并在几家不太引人注目的公司工作了30年：杜邦、FMC、Zymark、Caliper、PerkinElmer。他在塑料、农业化学、制药和实验室机器人领域工作。他原本计划在职业生涯后期从董事会为生命科学公司提供咨询，但在2014年，一些Quanterix投资者说服他加入。自成立以来，该公司已经更换了四位首席执行官，其支持者变得越来越不耐烦。营销各种疾病的诊断工具的愿景不仅需要创建“出血读取”测试，还需要获得食品和药物管理局的批准，并说服健康保险公司帮助支付测试费用。“这需要很长时间和大量资金，而且变得令人沮丧，”Hrusovsky说。

作为首席执行官，他将重点转向向制药公司销售分析仪，这些公司将使用它们进行研究，可能最终导致诊断测试。与Theranos不同，Quanterix的技术不是商业机密：数十位科学家在80多篇经过同行评审的论文中详细描述了他们使用该公司机器的工作。他们用它来检测癌症、帕金森病、阿尔茨海默病、心脏病以及头部创伤的标志物。

在2013年，瑞典哥德堡大学神经科学与生理学研究所的教授亨里克·泽特伯格发表了一篇 研究，发表在 脑损伤期刊上，基于Quanterix测试，显示奥林匹克拳击手在比赛后血浆中一种名为tau的蛋白质水平升高。

作为蛋白质，tau是著名的。它帮助维持复杂的铁路系统，传递数十亿脑细胞之间的信号。当大脑撞击颅骨内部时，一些tau会脱落并穿过血脑屏障——这道屏障可以防止感染，但也使医生难以了解器官内部发生的情况。如果大脑过于频繁地受到撞击，即使是轻微的冲击，tau蛋白也可能开始退化，变得“错误折叠”，并从铁路上脱落。这种变形的tau，称为P-Tau，是慢性创伤性脑病（CTE）的主要标志物。在尸检大脑的染色切片中，P-Tau表现为棕色斑点。

已知的第一例前NFL球员的CTE病例是在2002年去世的匹兹堡钢人队名人堂中锋迈克·韦伯斯特的大脑中发现的，他在长期精神疾病的衰退后去世。解剖韦伯斯特的医生本内特·奥马鲁得出结论，足球在本质上导致了他的脑部从内部崩溃。（奥马鲁是电影 脑震荡的主角，威尔·史密斯主演。）自那时以来，90名已故前NFL球员的大脑被诊断出患有该疾病。

在脑震荡后进入血液的tau量微乎其微，不足以通过任何已建立的测试检测到。医生和训练师则依赖症状检查表和患者报告。当一名足球运动员被击倒并不知道今天是什么日子时，诊断就足够明确。但并不是每一次撞击都那么显眼，运动员们渴望留在比赛中，并不总是报告症状。尤其难以知道运动员何时恢复。“我们迫切需要一种血液测试，”波士顿大学CTE中心的研究员罗伯特·坎图说，他也是NFL头部、颈部和脊柱委员会的顾问。

在泽特伯格的拳击研究一年后，他和他的团队研究了瑞典冰球联赛的运动员，再次使用Quanterix测试，发现头部受伤后第一小时tau水平激增，接着在接下来的12小时内下降，然后在接下来的两天内再次上升。2017年1月发表在神经学上的一项研究中，来自马里兰州贝塞斯达国家护理研究所的头部创伤研究员杰西卡·吉尔测试了46名来自罗切斯特大学的脑震荡大学运动员的血液，发现受伤后六小时tau水平最高的运动员在10天内再次参赛的可能性最低。

赫鲁索夫斯基将这项研究视为脑震荡血液测试的前奏。“一次指尖刺血可以在20分钟内告诉你答案，”他在2015年12月的早安美国节目中说。当时，Quanterix表示可能在一年内准备好测试。到九月，在他在波士顿的会议上，赫鲁索夫斯基谈到了该公司“在血液中检测脑震荡的能力”。

他说，联盟尚未“完全接受撞击头部与另一个头部对人们不好，以及大脑并不是设计来承受这些力量而不受损伤的这一概念”

然而，从少数几项显示相关性的研究到一个可靠的生物标志物测试，还有很长的路要走。为了实现这一目标，Quanterix需要在不同人群中建立tau基线，并找到伤害的阈值，然后将其方法与经过训练能够识别脑震荡的临床医生的结果进行测试。“当他在观众面前讲话时，他常常给人一种事情已经完成的感觉，”Cantu说，“但这并没有完成。”在我11月的访问中，Hrusovsky表示，测试还需要四到五年。

CTE的血液测试还要更远。Quanterix尚未找到仅与标记该疾病的P-Tau蛋白结合的抗体。即使其研究人员找到一个，可能也没有多少P-Tau可以检测。对于脑震荡，冲击会将tau蛋白穿过血脑屏障；而对于CTE，它们可能会保持在体内。“我认为血液中并没有任何蛋白质不断释放，”伊利诺伊州NorthShore神经外科研究所的神经外科系主任Julian Bailes说。“我认为有一些受损的区域是固定的。”

Bailes是最早认识到Omalu早期发现重要性的医生之一。他认为，依赖于含有放射性示踪剂的染料的正电子发射断层扫描（PET）比血液测试更有可能在活体中诊断CTE。UCLA脑研究所的科学家Jorge Barrio和Gary Small一直在扫描退役NFL球员以寻找该疾病。Barrio和Small使用一种叫做FDDNP的示踪剂，该示踪剂与tau及其他与神经退行性疾病相关的蛋白质结合。在2015年《PNAS》期刊的一项研究中，他们给14名前球员注射了实验药物，发现蛋白质沉积模式与诊断为CTE的球员尸检中识别出的模式一致。

一家名为TauMark的公司持有FDDNP的许可，并正在努力将脑部扫描技术推向运动员、退伍军人以及其他遭受头部创伤的人群。Small和Barrio与Omalu、长期NFL代理人James “Bus” Cook以及代表Webster在与NFL的残疾案件中出庭的西弗吉尼亚州律师Bob Fitzsimmons共同拥有TauMark。Fitzsimmons表示，该公司正在寻找资金进行一项长期研究，这可能导致FDA批准的测试。为了这项研究，TauMark计划对数十名疑似患有CTE的末期病人进行扫描，然后在他们去世后将结果与尸检进行比较。Omalu已经对前明尼苏达维京人队的外线卫Fred McNeill进行了此项研究，他在2015年因患有卢伽雷病而去世，之前经历了多年的痴呆；McNeill的家人告诉CNN，PET扫描和尸检显示出匹配的模式，表明CTE。

在马萨诸塞州列克星敦的Quanterix办公室的实验室中。摄影师：Simone Lueck为《彭博商业周刊》拍摄Aethlon Medical是一家位于圣地亚哥的免疫疗法公司，正从另一个角度研究CTE，使用外泌体，这些细胞碎片会脱落并出现在各种体液中，作为生物标志物。去年，研究人员发现前NFL球员的tau相关外泌体水平升高，与对照组相比。1月份，Aethlon宣布计划开始对200名前NFL球员进行研究。

罗伯特·斯特恩，波士顿大学CTE中心的临床研究主任，负责该大学为期七年、耗资1600万美元的努力，以寻找活患者的诊断方法。多年来，他使用血液测试、PET扫描、外泌体等方法对前NFL球员进行测试。在波士顿会议上谈到他与Quanterix的结果时，他说：“我们发现累积的头部冲击暴露与总tau之间存在相当强的关系，通过这个简单的血液测试。”不过，他并不认为CTE的独立血液测试即将问世。他表示，血液检测可能会作为筛查工具，以找到需要PET扫描和其他测试的患者。“这始终需要这些额外的步骤。这不会是那种可以立即在，比如说，Simoa中完成的事情。”（斯特恩拒绝对此故事发表评论。）

“我会说，关于独立血液测试，我们仍然在等待结果，”Hrusovsky说。

在今年的季后赛期间，NFL播放了带有“足球的未来”标语的电视广告。其中一个广告展示了一位穿白大褂的技术人员将血液样本放入Quanterix机器中。“我们正在努力开发最佳工具，能够实时诊断脑震荡，”旁白者Teena Shetty说，她是一位与纽约巨人队合作的神经学家。Quanterix的脑震荡研究符合NFL对未来的愿景，即头部创伤被妥善控制。一个针刺边线测试将让每个人在刚刚受到头部冲击的球员返回场地时安心。

CTE研究对联盟来说则不那么舒适。在韦伯斯特去世后的几年里，NFL淡化了头部创伤的问题。2009年，在被召唤到国会作证后，古德尔回避了关于足球与神经疾病之间联系的问题。“医学专家比我更了解，”他说。

没有人知道CTE在现役和退役NFL球员中有多普遍。“有人说高达90%，”贝尔斯说。“我认为远低于这个数字。”并不是每个遭受重复头部创伤的人都会得这种病。也没有人知道为什么有些人得了而其他人却没有。这可能与撞击之间的间隔、遗传、营养有关。对活人进行测试将使我们能够开始理清这一点，制定预防计划，甚至可能找到可以逆转损伤的药物。这是CTE患者和NFL的希望。

目前，联盟在法律层面上至少控制住了这个问题。2013年，它解决了一起由超过5000名退休球员提起的诉讼，这些球员声称联盟未能分享其对头部创伤长期影响的了解。NFL承诺向符合条件的前球员支付至少6.75亿美元，并拨出9000万美元用于医疗监测和研究。去年3月，NFL健康与安全执行官米勒公开承认了足球与CTE之间的联系。在9月，古德尔在他的公开信中承诺额外拨款1亿美元用于进一步研究头盔工程和神经科学。所有这些都是在2012年向国家卫生研究院拨款3000万美元用于脑损伤研究的基础上。

随着CTE在许多球迷心中挥之不去，NFL别无选择，只能表现出渴望了解更多，尽管并不是每个人都相信联盟准备承认问题的全部范围。“在我看来，NFL仍然有模棱两可的说法，”代表韦伯斯特的西弗吉尼亚州律师菲茨西蒙斯说。他表示，联盟尚未“完全接受撞击头部与另一个头部对人们不好，以及大脑并不是设计来承受这些力量而不受损伤的这一概念。”

“我们理解还有很多未解答的问题，”NFL发言人乔·洛克哈特说。“我们的最终目标是尽我们所能来帮助寻找答案。我们准备追随科学，无论它引向何方。”这并不包括购买Quanterix的股份。洛克哈特说，联盟坚持提供资助，以确保其目标是推动科学，而不是引导或从中获利。

赫鲁索夫斯基在11月的会议上感到不被重视——他表示，一位联盟代表在他出现在*《早安美国》*时指责他没有提到其资助——但自那以后，NFL一直在努力展示其支持。以Quanterix机器为主题的广告就是一个例子。“我认为他们只是想弄清楚这一切可能意味着什么，”他说。

他对NFL的信息是不要害怕即将到来的事情。“客观测试可能会成为你最好的朋友，”他说。“也许这是一个巨大的风险，或者也许这是救赎。”