优化 α- 突触核蛋白种子扩增检测：精准区分帕金森病与多系统萎缩的新突破

帕金森病（PD）和多系统萎缩（MSA）早期诊断困难。研究人员开展 “优化 α- 突触核蛋白（α-Syn）种子扩增检测（SAAs）区分 PD 和 MSA” 的研究。结果显示特定检测方案能区分二者及 MSA 表型，有望推动 SAAs 成为治疗诊断生物标志物129。

　　帕金森病（Parkinson’s disease，PD）和多系统萎缩（multiple system atrophy，MSA）是两种常见的神经退行性疾病，它们都与 α- 突触核蛋白（α-synuclein，α-Syn）的异常积累有关。然而，早期诊断这两种疾病颇具挑战，因为它们在初期的临床症状十分相似，很容易造成误诊，给患者的治疗和预后带来极大困难。例如，在一些早期病例中，患者的症状可能模棱两可，难以判断究竟是 PD 还是 MSA。为了攻克这一难题，来自新西兰奥克兰大学、澳大利亚悉尼大学等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。该研究成果发表在《Translational Neurodegeneration》杂志上。
研究人员主要运用了实时震颤诱导转化（real-time quaking-induced conversion，RT-QuIC）技术，对来自 PD 和 MSA 患者大脑不同区域的 α-Syn 种子进行检测分析。同时，他们还采用了蛋白水解消化实验，用蛋白酶 K（proteinase K，PK）对扩增的反应产物进行处理，以探究 α-Syn 蛋白的构象特征。研究样本来自悉尼脑库和新西兰神经学基金会人脑库的人类尸检脑组织及脑脊液样本。
在研究结果部分，首先是对 RT-QuIC 和 PK 消化检测的优化。研究人员发现，α-Syn 病理负荷在 PD 和 MSA 之间以及各自区域之间差异很大。通过对组织匀浆浓度进行系统滴定，确定了 0.625%（w/v）的组织匀浆浓度为最佳，这一浓度既能保证所有组织样本有效聚集，又能清晰区分 PD 和 MSA 脑区的聚集动力学差异。
接着是对 PD 和 MSA 患者来源的 α-Syn 差异聚集动力学的研究。研究表明，MSA 病例的滞后阶段更短、曲线下面积（area under the curve，AUC）更大、最大荧光更高，其蛋白聚集速率（protein aggregation rate，PAR）、最大相对荧光和扩增梯度也显著高于 PD 病例。而且，在不同区域内，MSA 和 PD 的这些关键动力学差异依然存在。此外，MSA-C 病例的最大相对荧光在所有区域分组分析时高于 MSA-P 病例345。
在 α-Syn 的构象变异性方面，研究人员发现，在 PD 中，不同脑区的 α-Syn 构象异质性更大，而 MSA 的构象在不同区域相对保守。通过对消化后的 α-Syn 进行分子量分析，发现 PD 和 MSA 在多个脑区的 α-Syn 平均分子量存在显著差异，MSA 的 α-Syn 核心原纤维对 PK 消化的抗性更强67。
研究人员还对患者来源的脑脊液进行了 α-Syn 种子扩增研究。结果显示，PD 患者来源的脑脊液含有足够水平的聚集 α-Syn，能通过 RT-QuIC 诱导扩增，且脑脊液样本的 PAR 显著高于 PD 脑组织样本。同时，脑脊液和脑组织样本的 PK 消化反应产物具有可比性8。
在研究结论和讨论部分，该研究成功验证了 RT-QuIC 方案区分 PD 和 MSA 的能力，为评估诊断准确性和生物学相关性提供了重要依据。研究发现的 MSA 和 PD 在 α-Syn 聚集动力学上的差异，反映了两种疾病内在的病理差异。并且，研究表明 RT-QuIC 方案适用于检测 PD 脑脊液样本中的 α-Syn 并量化其聚集动力学。此外，研究人员认为种子扩增检测有潜力从单纯的诊断工具发展为治疗诊断生物标志物，用于评估治疗化合物的疗效，推动新疗法的开发。但目前仍存在一些未知问题，比如种子扩增检测中扩增的种子与大脑中种子的构型是否一致等，需要进一步研究。总体而言，这项研究为 PD 和 MSA 的诊断和治疗开辟了新的方向，具有重要的临床意义和研究价值。