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脑内病理性α-突触核蛋白(α-synP)的沉积是突触核蛋白病包括帕金森病(PD)、路易体痴呆(LBD)和多发性系统萎缩(MSA) 的标志。在《JAMA Neurology》上发表的“Skin α-Synuclein Aggregation Seeding Activity as a Novel Biomarker for Parkinson Disease”文章，通过对实时震动诱导转化（RT-QuIC）和蛋白质错误折叠循环扩增（PMCA）两个指标进行分析，在PD和其他突触核病患者的尸检和活检皮肤样本中检测α-synP聚集播种活性的高敏感性和特异性。该研究为皮肤α-synP播种活性可能作为PD和其他共核疾病的生前诊断的一种新型生物标志物提供证据。
研究结果
1. 免疫组化法和IF镜检法检测PD尸体尸检皮肤标本中的α-synP
免疫组化和IF显微镜确认PD尸体皮肤组织中磷酸化α-synP的存在，进一步分析证实磷酸化的α-synP可被pS129Syn检测到，它与PGP9.5共定位（图1）。
图1：病理α-synP的免疫组织化学(IHC)和免疫荧光(IF)显微镜观察
2. RT-QuIC和PMCA检测PD尸检皮肤样品中-synp播种活性
RT-QuIC能检测连续稀释到10−5的PD样品中的α-synP播种的活性。而非PD对照组在4种稀释(10−3至10−6稀释)中，60h内均未观察到α-synP播种活性。α-synP播种活性可在PD尸体皮肤样品中特异性检测，且头皮皮肤比腹部皮肤有更高的敏感性。其中，在23例PD腹部皮肤标本中，皮肤样本的PMCA分析显示83%的敏感性和100%的特异性（图2）。
图2：RT-QuIC或PMCA检测PD尸体皮肤标本中病理α-synP播种活性
3. 突触核病变与非突触核病变患者尸检皮肤标本中αSynP播种活性的比较
在PD、非神经变性对照(NNCs)、共核蛋白病(LBD、MSA)和tau病(AD、PSP、CBD)中患者中，当PSP、CBD、AD和NNCs合并为非突触核病时，RT-QuIC的特异性为93%。若仅与NNCs比较，特异性为98%。ROC曲线分析证实，皮肤RT-QuIC最大相对ThT荧光反应在区分PD和NNCs有较高的准确性。其中PD、LBD、MSA、PSP、CBD和NNCs尸体的部分尸检皮肤样本进行PMCA检测，也发现来自皮肤样本的PMCA最大相对ThT荧光反应在区分共核病和非共核病中准确性很高（图3）。
图3：RT-QuIC和PMCA试验比较有突触核病(SOPs)、tau或NNCs尸体尸检皮肤样本中病理α-synP播种活性
4. PD活体皮肤活检标本中α-synP播种活性的检测
用RT-QuIC对2个颈后(C7)和2个腿部穿刺活检获得的皮肤标本进行检查发现，颈部后皮肤活检样本显示阳性播种活性，腿部皮肤活检样本仅在50或70h后显示出微弱的播种性活性。另外，在非PD的3个阴性皮肤标本中未检测到α-synP播种活性。用RT-QuIC检测PD活患者和非PD活对照组的活检样本，发现PD患者活检皮肤样本的最大响应显著高于非PD对照组（图4）。
图4：RT-QuIC和PMCA检测PD患者和非PD对照者活体皮肤活检标本中病理α-synP播种活性
综上，该研究表明，皮肤α-synP播种活性可能是一种更实用的PD和突触核病的生前诊断生物标志物。此次研究中，工作人员发现RT-QuIC在头皮后部的敏感性和特异性高于腹部皮肤组织。PD患者颈后区(C7椎外侧)的皮肤活检组织与腿部皮肤组织相比，表现出更高更早的α-synP播种活性。因此，将RT-QuIC与后宫颈皮肤进行标准化可定量测定在突触核病不同阶段的皮肤α-synp的活性，这将是监测疾病进展的影像学检查的一个很好的补充。
此外，RT-QuIC和PMCA也补充了正在进行的免疫组化检测α-SynP的外周PD生物标志物的研究，这将使生物活性与不同皮肤区域的α-SynP聚集物的形态相关联。未来研究需要进一步确定在某些其他疾病患者皮肤中是否可以检测到α-synP的播种的活性。最新的研究结果支持皮肤朊病毒播散活性可在其他疾病如克雅氏病患者、啮齿类动物的神经元损伤和朊病毒病中被检测到。
参考文献
Wang Z, Becker K, DonADio V, Siedlak S, Yuan J, Rezaee M, Incensi A, Kuzkina A, Orrú CD, Tatsuoka C, Liguori R, Gunzler SA, Caughey B, Jimenez-CaPDeville ME, Zhu X, Doppler K, Cui L, Chen SG, Ma J, Zou WQ. Skin α-Synuclein Aggregation Seeding Activity as a Novel Biomarker for Parkinson Disease. JAMA Neurol. 2020 Sep 28;78(1):1–11. doi: 10.1001/jamaneurol.2020.3311. Epub aheAD of print. Erratum in: JAMA Neurol. 2021 Jan 1;78(1):120. PMID: 32986090; PMCID: PMC7522783.
编译作者: 臻至秦 (Brainnews创作团队)
校审: Charlie Brown (Brainnews编辑部)