Plasma a-Synuclein Aggregationssåningsaktivitet som en ny biomarkør for neurodegenerativ sygdom

Synucleinsygdom, også kendt som Synucleinopatier, er en generel betegnelse for en klasse af degenerative sygdomme. Den omfatter hovedsageligt Parkinsons sygdom (PD), Demens med Lewy-legemer (DLB), Multisystematrofi (MSA) og lignende. Sygdommen er karakteriseret ved den unormale folderingsproces af alfa-synuclein (α-syn) i det perifere og centrale nervesystem, hvilket resulterer i dannelsen af Lewy-legemer, Lewy-neuritter, neuroner og gliale cytoplasmatiske inklusionslegemer i neuroner eller gliale celler. Den intracellulære placering og akkumuleringsmønster af α-syn varierer i forskellige synucleinsygdomme. Der er overlappende tilstande mellem synucleinsygdomme, hvilket også gør den kliniske diagnostiks nøjagtighed for synucleinsygdomme meget lav. En endelig diagnose kan først stilles efter patientens død og ved evaluering af hjerneprøver ved hjælp af immunhistokemisk farvning. Derfor er det nødvendigt at udvikle mere præcise og mindre invasive diagnostiske metoder for at kunne forebygge og behandle synucleinsygdomme i tide.

Real-Time Quaking Induced Conversion (RT-QuIC) er en metode for in vitro-forstørrelse af patogene proteinfrø, som kan lade frøproteiner med in vitro-forstørrelsesevne omdanne substrater til misfoldede frø under specifikke betingelser. RT-QuIC blev oprindeligt brugt i diagnosen af patienter med prionprotein. Teknikken kan identificere prionproteinet i misfoldet form i cerebrospinalvæsken fra patienter med Creutzfeldt-Jakob sygdom med en specificitet på 100% og en sensitivitet på 95-98%, hvorfor den er blevet indarbejdet i de kliniske diagnostiske kriterier for sporadisk Creutzfeldt-Jakob sygdom. Studier har vist, at patogene frø ekstraheret fra patienters cerebrospinalvæske eller andre biologiske væsker eller væv inkuberes med rekombinante proteinsubstrater, og at brug af intermitterende rystning for at fremme interaktionen mellem frøet og substratet kan tvinge substratet til at omdannes til patogene proteinfrø. RT-QuIC-reaktionsprocessen overvåges i realtid af en detektor inde i maskinen for thioflavin, et fluorescerende farvestof, der fluorescerer, når det binder til beta-lamelarlaget, hvilket også er typisk for amyloidfibriller. Studier har vist, at test af patienters cerebrospinalvæske med RT-QuIC kan præcist skelne Lewy-legeme-demens fra ikke-Parkinson demens. I dette studie blev RT-QuIC-teknikken brugt til at forstørre det misfoldede α-syn i kliniske prøver for at udforske forskellene i proteinegenskaber blandt synucleinsygdomme og forsøge at diagnosticere synucleinsygdomme med denne metode. Først blev kliniske tilfælde af synucleoproteinsygdom inkluderet, og plasma fra 100 kontrolpersoner, 221 tilfælde af PD-patienter og 127 tilfælde af MSA-patienter samt 10 tilfælde af PSP-patienter blev etableret. Ved brug af RT-QuIC-teknologi anvendte vi aSyn (vellykket fremstillet i vores laboratorium) til at forstørre plasma fra raske personer og patienter med Synucleinopatier. Det blev fundet, at den maksimale fluorescensintensitet (ekstremværdi), toptid, K/2 (hældning ved ekstremværdi/2) og Tmax/2 (tid til at nå ekstremværdi/2) kan bruges som diagnostiske og differentialdiagnostiske indikatorer for Synucleinopatier.