【Nature Aging】Olink蛋白组学助力帕金森类疾病早筛标志物DDC发现

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研究背景
神经退行性疾病对患者、家庭,护理人员和社会的负担随着社会预期寿命的延长而迅速增加。帕金森类疾病 (Parkinsonian disorders )是最常见的一大类神经退行性疾病,影响全世界6%的人口,每年造成的社会损失超过千亿欧元。帕金森类疾病包括路易体病和非典型帕金森综合征两类:
路易体病 Lewy body disease (LBD) 帕金森病 Parkinson’s disease (PD)和路易体痴呆Dementia with Lewy bodies (DLB)  
非典型帕金森综合征 Atypical Parkinsonian syndromes (PS) 多系统萎缩 Multiple System Atrophy (MSA);进行性核上性麻痹 Progressive Supranuclear Palsy (PSP);皮质基底综合征 Corticobasal Syndrome (CBS)。
 

当前对帕金森类疾病的诊断主要基于临床标准,但越来越多的证据表明这些疾病背后的神经退化过程早在临床症状出现前几年就开始了。除此之外,帕金森类疾病和其他疾病的症状存在重叠,使得现有临床诊断的误诊也时有发生。因此,迫切需要提高帕金森类疾病的诊断水平,尤其是早发现、早干预,以及早介入防止神经退行性病变

 
瑞典隆德大学(Lund University)Oskar Hansson 教授领导的一个研究小组2023年9月18日在《自然-衰老》(Nature Aging)杂志 (IF = 16.6)发表了他们最新的研究工作,借助Olink 蛋白质组学检测技术,在脑脊液和血浆中发现了一种蛋白质生物标志物——多巴脱羧酶(DOPA decarboxylase, DDC),可以用于帕金森类疾病的早期诊断

 

在这项研究中,研究人员首先使用Olink Explore 3072高灵敏蛋白质组学检测技术评估了来自于瑞典BioFinder 2队列的428名(347名对照组和81名路易体病患者)参与者“脑脊液样本”中2943种蛋白质的水平。结果表明,多巴脱羧酶(DOPA decarboxylase, DDC)在患者中普遍显著高表达

为了进一步分组,研究者结合了 SAAs检测(seed amplification assays),在下图所示的五种不同的分组中,发现了一致的现象:临床LBD患者,临床症状前LBD患者,非典型PS患者等群体脑脊液样本中的多巴脱羧酶(DOPA decarboxylase, DDC)水平一致性升高,呈现出较高的AUC(0.79-0.93)。

临床LBD、临床前LBD和非典型PS患者脑脊液DDC水平升高

由于血浆生物标志物更容易测量,研究人员随后采用Olink Target 96 panel 检测了来自BioFinder 1 队列中的174名患者和对照的“血浆样本”中的92种蛋白质水平,并再次发现,与对照相比,路易体病患者和非典型帕金森病患者的多巴脱羧酶(DOPA decarboxylase, DDC)水平均显著升高

在1个独立队列中,临床LBD和非典型PS患者血浆的DDC水平升高

研究人员还注意到,在路易体病患者出现临床症状之前,脑脊液多巴脱羧酶已经处于较高水平,这表明多巴脱羧酶可能是检测无认知障碍的临床前病例并预测其临床疾病进展的潜在标志物。作者推测,多巴脱羧酶的增加可能是对依赖多巴胺能输入的神经元,进行低多巴胺水平补偿的一种方式。 

与此同时,患有非典型帕金森病(如多系统萎缩)的个体也有脑脊液多巴脱羧酶水平升高,但非帕金森类疾病的患者则并非如此。 
作者总结

总的来说,我们的发现表明多巴脱羧酶是路易体病和非典型帕金森病共有的一种独特且非常有前途的生物标志物。并建议将多巴羧化酶检测与α-突触核蛋白SAAs检测(seed amplification assays)相结合,因为后者是路易体病的特异性检测,这样将有助于将两类疾病(路易体病与非典型帕金森病)进一步区分。尽管我们在一个独立队列中重复了我们的发现,但未来的研究需要在几个队列中分析多巴脱羧酶,并评估我们的结果在多个样本中的普遍性。我们目前还没有基于纵向队列的多巴脱羧酶数据,这对于确定这种生物标志物随时间变化的临床价值至关重要。

 

 

参考文献:

1. Pereira, J.B., Kumar, A., Hall, S. et al. DOPA decarboxylase is an emerging biomarker for Parkinsonian disorders including preclinical Lewy body disease. Nat Aging (2023). 

2. https://www.genomeweb.com/genetic-research/protein-biomarker-shows-promise-early-detection-parkinsonian-disorders

 

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2023年11月17日 10:13
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