《Journal of Neurochemistry》：A Biological Framework for Parkinson's Disease: Advances in α-Synuclein–Centered Biomarkers and Staging
帕金森病（PD）是一种神经退行性疾病，其病理分布、疾病演变轨迹及共存神经病理具有显著异质性。尽管存在这种生物学复杂性，当前对PD的诊断与分期仍主要锚定于临床表现。错误折叠的α-突触核蛋白聚集以及黑质-纹状体多巴胺能系统变性发生于运动症状出现之前，这一阶段被称为PD的前驱期。因此，基于临床的框架在早期检测与分层方面存在内在局限。相比之下，阿尔茨海默病已完成向生物标志物驱动的生物学定义转变，这推动了对PD作为一种生物学定义疾病连续谱的重新审视。不断积累的证据表明，PD中的病理性α-突触核蛋白聚集不仅超出中枢神经系统（CNS），而且具有异质性的起始与传播模式。方法学进展提升了对这些病理性物种进行活体内（in vivo）检测的能力。尤其是，α-突触核蛋白种子扩增检测（SAA）可在生物体液和外周组织中检测具有播种能力的α-突触核蛋白物种，从而提供与α-突触核蛋白病理一致的证据；然而，不应将SAA直接解释为疾病分期、进展或病理负荷的直接反映。此外，α-突触核蛋白正电子发射断层成像（PET）配体的发展，为无创可视化病理负荷、空间分布及纵向靶点结合情况提供了前景，从而补充基于生物体液的方法。总体而言，这些生物标志物的进展支撑了新兴的生物学锚定分类与分期框架，例如SynNeurGe系统和神经元性α-突触核蛋白疾病整合分期系统（NSD-ISS）。这些框架整合α-突触核蛋白病理、神经退行性变、遗传背景及临床特征，以界定无症状期、前驱期和显性期疾病的身份与进展。本文综述了以α-突触核蛋白为中心的生物标志物及生物学分期框架的最新进展，并讨论其汇聚如何开始重塑PD，使其从主要基于症状的诊断转向以分子机制为基础的疾病连续谱。这一转变有望以生物学信息视角补充临床定义的PD。
1 Introduction
文章首先指出，帕金森病（PD）不仅表现为运动迟缓、强直、静止性震颤和姿势不稳等典型运动症状，还伴随嗅觉减退、自主神经功能障碍、快速眼动（REM）睡眠行为异常、抑郁及认知损害等非运动症状。其病理学核心在于黑质多巴胺能神经元选择性丢失，以及α-突触核蛋白（α-syn）异常胞内聚集并形成路易小体（LB）和路易神经突。作者强调，α-syn沉积并不限于脑内，也可累及外周自主神经系统、嗅球、脑干和大脑皮层，因此PD本质上是一种具有广泛系统受累特征的神经退行性疾病。
在治疗层面，左旋多巴等多巴胺能治疗虽显著改善运动障碍并延长生存，但随病程进展，吞咽障碍、步态障碍、姿势不稳以及多种非运动症状逐渐成为致残的主要来源，提示现有治疗仍难以阻止疾病进展。更关键的是，当前临床诊断框架往往在黑质-纹状体通路已有约50%–70%多巴胺能神经元丢失后才得以确立，这显著限制了疾病修饰治疗在早期窗口中的应用。
文章进一步回顾了PD病理传播学说。Braak模型提出病理可能起源于嗅球和肠神经系统，随后经脑干上行至皮层区域。结合食管下段Auerbach神经丛常见路易病理、迷走神经切断与PD发病率下降的流行病学观察，作者认为肠-脑轴可能参与PD病理发生。与此同时，临床进程存在显著异质性：部分患者长期以震颤为主，而另一些患者则表现为强直-少动型、伴痴呆的PD（PDD）或路易体痴呆（DLB），病情进展更快、早期致残更明显。这种差异很可能反映了底层病理的异质性，包括路易病理分布差异、α-syn沉积与神经元丢失不一致，以及tau、淀粉样β（Aβ）或TDP-43等共病理的频繁存在。
作者将PD的发展趋势与阿尔茨海默病（AD）进行对照，指出AD已完成从症状定义向生物标志物定义的范式转变，并通过A/T/N/I框架实现生物学分期。受此启发，PD研究也正在从单纯临床综合征迈向生物学定义疾病连续谱。随着冷冻电镜（Cryo-EM）、生物体液检测、神经影像及多组学技术的发展，病理性α-syn的活体内检测逐步成为可能。文章特别强调“脑优先型”和“身体优先型”等不同病理起始轨迹，以及交感/副交感主导的外周起始亚型，这些发现共同支持以生物学亚型而非单纯临床表现来重新理解PD。基于这一背景，SynNeurGe和神经元性α-突触核蛋白疾病整合分期系统（NSD-ISS）被提出，用于从分子病理、神经退行性变和遗传背景等维度重构PD分类与分期体系。
2 Establishment of α-Synuclein–Related Biomarkers
2.1 Detection of α-Synuclein in Biofluids
本节围绕α-syn相关体液标志物的建立展开。作者首先介绍α-syn在生理状态下是突触前神经元蛋白，通常以可溶性单体存在，参与可溶性N-乙基马来酰亚胺敏感因子附着蛋白受体（SNARE）复合体装配、神经递质释放、囊泡循环、脂筏结合和脂膜稳定等过程，并可能在突触稳态、神经元间通讯、学习与记忆中发挥作用。随后，文章概述在氧化应激、异常翻译后修饰、膜结合障碍以及溶酶体或线粒体功能障碍等条件下，α-syn可发生错误折叠并组装为寡聚体、原纤维和成熟纤维，最终形成LB。作者强调，富含β-折叠的寡聚体被越来越多地视为主要神经毒性物种，可破坏脂膜完整性并诱发下游神经退行性改变。
在检测策略方面，研究者曾广泛尝试于脑脊液（CSF）、血液、唾液、泪液和皮肤中定量α-syn。早期基于酶联免疫吸附测定（ELISA）的方法易受红细胞和血小板污染影响，且个体差异较大，限制了重复性。近年来，电化学发光、单分子阵列（SIMOA）及免疫磁还原等高敏技术使总α-syn、磷酸化α-syn〔如pS129〕及原纤维形式的检测成为可能，并提高了低浓度蛋白分析能力。
不过，文章指出，尽管荟萃分析显示PD患者CSF总α-syn水平较健康对照下降，但不同研究间异质性较大，且其灵敏度与特异度仍不足以作为独立诊断标志物。寡聚体α-syn和pS129 α-syn虽在部分研究中与疾病严重程度相关，但在进展评估中的价值仍未确立。相比之下，血浆和血清中的总α-syn在某些研究中升高，尤其在早期疾病及免疫磁还原平台中更为明显，但寡聚体和磷酸化形式结果并不稳定，提示外周α-syn更可能反映疾病阶段，而非成为稳健的诊断或进展标志物。
作者还总结了细胞外囊泡（extracellular vesicles）研究进展。L1细胞黏附分子（L1CAM）阳性囊泡中的α-syn在早期PD和特发性REM睡眠行为障碍（iRBD）中升高，提示其可能有助于识别前驱期α-synucleinopathy。然而，L1CAM免疫沉淀是否真正富集中枢来源神经元囊泡仍存在争议，因此相关结果需谨慎解读。此外，基于单分子光学成像和原子力显微镜的研究发现，PD血清中β-折叠聚集物倾向于呈现更大颗粒，并且其中α-syn与Aβ的相对组成可高精度区分PD与对照，说明聚集体的结构和成分比单纯“有无”更具疾病指示意义。
2.2 Seed Amplification Assay
作者将α-syn种子扩增检测（SAA）视为PD生物标志物研究中的概念性里程碑。SAA基于病理性淀粉样蛋白种子可诱导重组单体发生错误折叠并形成可被荧光染料实时监测的纤维这一原理，主要平台包括实时震荡诱导转化（RT-QuIC）和蛋白错误折叠循环扩增（PMCA）。大量研究表明，CSF α-syn SAA对PD、DLB和多系统萎缩（MSA）等α-synucleinopathy具有较高灵敏度和特异度，尤其在iRBD等前驱状态中，对未来转化为PD或DLB具有较高预测价值。
本节的重要观点之一是，传统SAA多以二元阳性/阴性结果输出，虽可提示路易病理存在，但难以直接反映疾病分期或进展。因此，研究逐渐转向对动力学参数的关注，例如阳性重复数（Nrep）、滞后期（lag time）、最大荧光强度及曲线下面积（AUC）。文中综述的纵向研究显示，从阴性转为阳性的个体通常表现为较低Nrep和较长滞后期，符合早期病理阶段；而较高基线Nrep、Nrep纵向升高及滞后期缩短则与后续痴呆风险增加相关。这提示SAA动力学参数可能在一定程度上反映病理演进过程，但目前仍属于半定量指标，尚未达到稳定可比的定量水平。
作者还总结了血液平台的拓展。通过对血浆细胞外囊泡或α-syn种子进行免疫沉淀富集，再结合高灵敏SAA，可较高准确度区分PD与对照，并有望在临床诊断前多年检出病理性播种活性。不同疾病如PD与MSA在种子扩增模式、扩增纤维超微结构及细胞模型中的表型存在差异，提示不同α-syn“构象株”可能构成疾病分层的重要基础。
此外，冷冻电镜研究进一步揭示，不同α-synucleinopathy中的α-syn纤维折叠构象具有疾病特异性，例如MSA中的主要纤维多态体与PD/DLB中的LB结构不同，SNCA重复或特定突变也可形成独特纤维构型。因此，基于结构特异性抗体或配体的开发，有望提升鉴别诊断和靶向治疗精度。
尽管前景广阔，作者也强调SAA仍面临标准化不足、实验条件敏感、实验室间重复性有限、血液样本干扰因素多，以及阳性结果不等同于病理负荷和临床严重程度等问题。部分非α-synucleinopathy疾病也可能出现SAA阳性，这可能与共病理、年龄相关蛋白稳态失衡或检测本身局限有关。因此，SAA虽已推动诊断从临床怀疑迈向生物学评估，但尚不能作为完全独立的生物学诊断工具。
2.3 α-Synuclein PET Imaging
本节讨论α-syn正电子发射断层成像（PET）示踪剂的发展。作者指出，如同淀粉样蛋白和tau PET重塑了AD研究，α-syn PET亦可能成为重新定义PD临床-病理关系的关键工具。早期示踪剂特异性不足，而新一代配体如
18F-ACI-12589、
18F-SPAL-T-06、
18F-C05-05和
18F-F0502B在病理性α-syn聚集物上的亲和力和选择性不断提高。
其中，
18F-ACI-12589在MSA中信号尤强，并避免了单胺氧化酶B的脱靶问题；
18F-SPAL-T-06对MSA相关病理显示较好识别，但对PD和DLB中的LB病理敏感性有限；
18F-C05-05则在PD和DLB中表现出更强潜力，可在临床PET中显示中脑摄取升高，并与运动障碍相关；
18F-F0502B则在结构层面显示其沿α-syn纤维表面沟槽堆叠结合，为其相对选择性提供了解释。作者认为，这些示踪剂为无创检测病理负荷、观察空间分布、开展纵向监测及评估疾病修饰治疗中的靶点结合提供了新可能。
文章还提及，不同探针对MSA或PD表现出的疾病选择性，可能不仅由纤维核心结合位点决定，还可能与α-syn羧基末端区域的相互作用有关。与此同时，基于抗体的PET策略通过转铁蛋白受体介导跨越血脑屏障，也已在动物模型中实现α-syn纤维的活体成像，虽对细胞内聚集物成像仍受限，但为未来技术发展提供了概念验证。
2.4 Integrated Fluid and Imaging Biomarkers for Risk Stratification and Disease Progression
作者在本节强调，多维整合标志物将有助于风险分层与疾病进展评估。神经丝轻链（NfL）作为轴突变性的标志，在PD中轻度升高，而在MSA、进行性核上性麻痹（PSP）和皮质基底节综合征（CBS）中明显更高，因此有助于鉴别诊断；纵向研究还表明，基线NfL升高可预测更快的认知和运动恶化。
扩散磁共振成像（MRI）方面，扩散张量成像（DTI）、扩散峰度成像及神经突取向离散度与密度成像等技术显示，PD患者在黑质、胼胝体、额叶、扣带回及颞叶等区域存在白质微结构异常。自由水成像提示神经炎症可能早于明显神经退行性变，且白质改变可能早于灰质改变。血浆NfL与白质微结构损害及认知下降之间的关联，进一步支持体液与影像指标联合用于疾病分期的可能性。
此外，多巴胺转运体单光子发射计算机断层成像（DAT-SPECT）可在iRBD中检出早期多巴胺能缺陷，神经黑色素MRI则与晚期运动并发症相关。作者特别指出，CSF α-syn SAA可在DAT-SPECT尚未异常时提示潜在α-syn病理，例如部分无多巴胺能缺陷影像证据的病例（SWEDD）后来转化为DAT-SPECT异常，说明SAA可能早于多巴胺能影像改变。由此，联合SAA、DAT-SPECT、嗅觉测试、血液生物标志物及扩散MRI指标，有望改善PD的鉴别诊断、患者分层和生物学分期。
3 Biological Definition and Staging of α-Synucleinopathies: Toward a Precision Framework for Parkinson's Disease
3.1 The SynNeurGe Framework
作者介绍，SynNeurGe框架将PD重新定义为一种基于生物学分类的疾病体系，核心由S（α-synucleinopathy）、N（neurodegeneration）、G（genetic background）以及C（clinical）四个维度构成。S轴反映α-syn病理，可由SAA阳性或组织病理证实；N轴反映神经元丢失，例如DAT-SPECT、
123I-MIBG心脏交感神经显像或神经黑色素MRI异常；G轴包含SNCA、LRRK2、GBA1等遗传风险；C轴则记录临床状态。该框架能够识别如S+/N+/C?的前驱期PD，以及S+/N+/C+的显性PD，并为早期疾病修饰干预提供可操作窗口。作者认为，其价值不仅在于分期，也在于精准亚型划分和试验分层，但现阶段仍受限于检测工具可及性、标准化程度及跨人群验证不足。
3.2 The NSD-ISS Framework
NSD-ISS则被描述为一种强调时间连续性的整合分期系统。该系统采用S（CSF α-syn SAA阳性）、D（DAT-SPECT或PET提示的多巴胺能缺陷）和G（如SNCA等遗传修饰因素）作为生物学锚点，并结合临床里程碑来描述疾病从0期到4期的演进。文章指出，该体系的创新之处在于将所有CSF α-syn SAA阳性个体统一归入神经元性α-突触核蛋白疾病（NSD）连续谱，而不再以传统临床综合征作为起点。验证队列表明，NSD-ISS在捕捉早期功能进展方面较Hoehn and Yahr（HY）分级更敏感，并可用于研究中的预后评估和干预窗口识别。
但作者也指出，NSD-ISS高度依赖相对静态的标志物：一旦CSF α-syn SAA转阳通常不会逆转，而DAT-SPECT异常也多不可逆，因此纵向分期变化主要仍由临床症状和功能受损驱动。现有证据尚不足以证明CSF α-syn SAA阳性能够可靠决定疾病进展速度、风险或严重程度。因此，NSD-ISS目前更适宜被视为“具有生物学锚定的临床驱动分期框架”，而非完全生物学化的动态分期体系。
3.3 Shared Challenges for Biologically Based Frameworks
在综合讨论中，作者认为SynNeurGe和NSD-ISS均代表了推动PD生物学定义的重要前沿尝试，但距离常规临床应用仍有明显距离。其一，相关检测手段在全球范围内的可及性有限，成本较高，可能加剧资源受限地区的应用障碍；其二，这些框架目前主要建立于欧洲和北美人群数据之上，尚需扩展至代表性不足的人群以验证普适性；其三，当前生物标志物尚不能完整替代PD全部生物学复杂性，尤其难以排除tau和Aβ等共病理对标志物解读的影响。
作者进一步指出，与肿瘤或炎症性疾病不同，PD缺乏可长期、实时获取的病理组织，因此无法在生物标志物评估同时进行直接病理确认。这决定了“纯生物学诊断”在现阶段的实践意义仍然有限。基于此，文章主张仍应以临床框架理解PD，而生物学诊断与分期体系应作为补充性和支持性工具，而非完全取代临床诊断。
4 Conclusions and Future Directions
结论部分指出，SynNeurGe与NSD-ISS共同尝试为PD提供统一的生物学与时间维度框架，可望在疾病修饰治疗时代补充现有临床标准，并服务于患者分层、治疗决策和纵向监测。以α-syn为中心的生物学分期为连接病理、神经退行性变与临床表现提供了转化路径，但仅凭α-syn SAA阳性或遗传风险等静态指标，并不足以准确反映疾病阶段、进展速度或病理负荷。未来更理想的生物学分类应将SAA和遗传标志物，与能够动态追踪α-syn病理、神经退行性变及临床结局变化的标志物相结合。
作者同时提醒，AD领域的经验表明，即使是稳健的生物学异常，也并不必然对应明确的临床结局，因此单纯生物标志物阳性不能等同于疾病表达或预后。生物学定义对于机制研究和治疗开发至关重要，但其用于诊断与分期时，仍需与临床表型和纵向结局紧密结合。总体而言，SynNeurGe、NSD-ISS与生物标志物验证体系的汇聚，为传统以症状为中心的神经病学提供了重要补充，也为建立更具实践意义的PD进展认知框架奠定了基础。
