【字体: 时间:2022年06月02日 来源:Kobe University

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  研究人员已成功开发出一种生物标记物,可以从血清样本中快速、廉价地诊断帕金森病。能够更快地诊断这种疾病将有望导致开发新的治疗方法,这将带来巨大的好处,尤其是对老龄化社会。这些研究结果于2022年4月22日发表在施普林格Nature的开放期刊《科学报告》上。

人们希望,能够更快地诊断这种疾病也将导致新的治疗方法的开发。这将是非常有益的,特别是对日本这样的老龄化社会。

这项研究由神户大学生物信号研究中心的IMAISHI Hiromasa教授和IHARA Kohei等学术研究员,以及广岛大学生命综合科学研究生院的助理教授OGURO Ami研究小组进行。这些研究结果于2022年4月22日发表在施普林格Nature的开放期刊《科学报告》上。

要点

  • 日本是一个超级老龄化国家。随着老年人口的持续增加,神经退行性疾病患者也将增加。

  • 帕金森病是一种神经退行性疾病,目前还没有简单的诊断方法。

  • 目前,各种生物标志物正在开发中,可用于评估疾病。这些生物标记物可以检测疾病的存在,并监测其进展和治疗的有效性。

  • 在世界上首次,研究人员成功地开发了一种生物标志物,可用于轻松和廉价地评估帕金森病。它只需要一个大概。患者血清30μ。

  • 希望这一生物标志物能够用于帕金森病的诊断和治疗方法的开发,并推动研究发现该疾病背后的分子机制。

研究背景

日本是世界上老年人口增长最快的国家,因此面临着诸如老年人生活质量下降和护理部门压力等相关问题。随着年龄的增长,人们患各种疾病的风险也会增加。特别是帕金森病等神经退行性疾病对患者的生活质量影响较大。此外,帕金森病是世界上第二常见的神经退行性疾病;60岁以上人群中约有1~2%受影响。此外,预计到2030年,全球市场将花费199亿美元(包括治疗费用)。

目前,还没有完全治愈帕金森病的方法。因此,早期发现是至关重要的,以阻止其发展。目前,各制药公司都在开发治疗帕金森病的药物,因此,在未来,更早的检测将非常重要。

鉴于这些情况,迫切需要一种简单的筛查方法,使患者负担小。此外,早期筛查方法尤其应易于实施和廉价。

研究方法

药物代谢酶细胞色素P450不仅能代谢药物,还能催化各种物质的氧化。我们知道,随着各种疾病的发生,P450在体内的表达也会发生变化。这种P450表达的变化被认为影响了患者体内与P450相关的代谢物的数量和质量。该研究组此前提出了一种“P450抑制试验”,可以轻松地检测出疾病发生时P450相关代谢物的质量和数量的变化。这一次,他们成为世界上第一个成功将这种方法应用于帕金森病诊断的人。

在开发的试验中,12种不同的人p450分别与血清样本和荧光底物混合,引起反应。健康人群和患者血清中p450相关代谢物的数量和质量存在差异。这些血清代谢物抑制p450介导的荧光底物氧化。通过观察与疾病发作介导的某些p450改变相关的抑制率,有可能区分患有特定疾病的个体和健康受试者的血清样本。当对健康个体的血清进行检测时,P450与荧光底物反应生成荧光物质。但对患者血清进行检测时,反应不同,得到的荧光值会发生变化。通过这种方式,“P450荧光抑制试验”可以通过检测这些变化来确定疾病是否存在。这是一种新的液体活检技术,直到现在才出现。

目前对帕金森病的研究使用了该研究组独立开发的“P450抑制试验”。具体来说,他们对帕金森病模型大鼠和人类患者(以及患有其他神经退行性和炎症性疾病的患者)进行了检测,以评估该检测是否可以用于帕金森病的诊断。结果表明,健康个体和帕金森病个体对模型大鼠和人的分类准确率均为85~88%。

这项研究的结果表明,“P450抑制试验”有可能应用于帕金森病的诊断。该方法仅需30μ的血清,是一种相对廉价的检测方法,有望有助于帕金森病的筛查。接下来,研究人员将在更大范围内进行临床表现评估,目的是朝着该测试方法的实施努力。

术语表1所示。细胞色素P450:细胞色素P450酶是一种血红蛋白,在代谢各种药物、合成激素等过程中发挥重要作用。P450还负责氧化大量物质。在人类中,已知存在57种P450分子。P450主要在肝脏表达,但它也可以在身体的其他部位表达,如肺、胃肠道和大脑。

2. 帕金森病:帕金森病是一种进行性神经退行性疾病,控制大脑运动功能的神经系统逐渐恶化。这种疾病常见于老年人,其表现包括腿和手震颤、肌肉僵硬和运动迟缓(运动缓慢)。它是导致人们坐轮椅或卧床不起的主要原因。它也是日本厚生劳动省的“指定顽疾”之一。这意味着帕金森氏症被列入“疑难疾病患者医疗保健法”。

3.血清(复数:血清):这是一种淡黄色的液体上清液,当血液样本被允许凝结(凝固)时形成。血清样本用于许多诊断测试,如测定一个人的血液成分。

4. 液体活检:一种利用体液样本来诊断或检查疾病进展等的非侵入性技术。这种方法对患者的负担较轻,近年来受到了广泛关注。

本研究由日本科学与技术协会(JSPS) KAKENHI早期职业科学家援助基金(资助编号20K20223)和住omo电气工业集团企业社会责任基金会支持。

Journal Reference:

  1. Kohei Ihara, Ami Oguro, Hiromasa Imaishi. Diagnosis of Parkinson's disease by investigating the inhibitory effect of serum components on P450 inhibition assay. Scientific Reports, 2022; 12 (1) DOI: 10.1038/s41598-022-10528-x


 

Kobe University. "A biomarker that can diagnose Parkinson's disease." ScienceDaily. ScienceDaily, 1 June 2022. <www.sciencedaily.com/releases/2022/06/220601092215.htm>.

Kobe University. (2022, June 1). A biomarker that can diagnose Parkinson's disease. ScienceDaily. Retrieved June 1, 2022 from www.sciencedaily.com/releases/2022/06/220601092215.htm

Kobe University. "A biomarker that can diagnose Parkinson's disease." ScienceDaily. www.sciencedaily.com/releases/2022/06/220601092215.htm (accessed June 1, 2022).

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