К молекулярному профилированию болезни Паркинсона в легкодоступных биологических матрицах

Резюме Болезнь Паркинсона (БП) является наиболее распространенным нейродегенеративным заболеванием, связанным с инвалидизирующими моторными нарушениями. БП клинически гетерогенна, поэтому для стратификации и отбора пациентов в клинических исследованиях необходимы биомаркеры, отражающие различные патофизиологические аспекты. В данном проекте мы ставим целью измерение биомаркеров, связанных с различными молекулярными путями (например, синуклеинопатия, нейровоспаление, нейродегенерация, амилоидоз и таупатия), в различных биологических образцах (спинномозговая жидкость, плазма, обонятельная слизистая оболочка и кожа), собранных у когорты хорошо охарактеризованных пациентов с БП, другими неврологическими/нейродегенеративными заболеваниями и контрольной группы. Среди рассматриваемых образцов обонятельная слизистая оболочка и плазма легко доступны и, следовательно, подходят для повторного забора в клинических исследованиях. Различные биомаркеры будут связаны с моторными, нейропсихологическими и функциональными шкалами для понимания их способности предсказывать различные клинические исходы.

Предпосылки / Современное состояние Болезнь Паркинсона (БП) является синуклеинопатией и наиболее распространенным нейродегенеративным заболеванием, связанным с инвалидизирующими моторными нарушениями. БП клинически гетерогенна; моторные симптомы могут сопровождаться немоторными симптомами, такими как когнитивные нарушения. Многие молекулярные процессы могут лежать в основе фенотипической гетерогенности БП, среди которых синаптическая и аксональная дегенерация, нейровоспаление и сосуществование различных протеинопатий являются одними из наиболее охарактеризованных и имеющих наибольшие шансы быть надежно отраженными существующими в настоящее время биомаркерами. Действительно, определение надежных биомаркеров, отражающих различные патофизиологические пути, происходящие при БП, может способствовать отбору более однородных когорт пациентов в клинических исследованиях, тем самым увеличивая шансы на успех терапии, модифицирующей заболевание, которая действует на один или несколько из этих путей. Более того, возможность измерения этих маркеров в биологических матрицах, подходящих для повторного забора, может обеспечить объективные меры эффективности терапевтического подхода. В данном предложении мы объединим опыт трех различных итальянских медицинских исследовательских центров для проверки клинической полезности биомаркеров, отражающих различные биологические пути, среди которых синуклеинопатия, нейровоспаление, нейродегенерация, амилоидоз и таупатия, в различных биологических образцах путем применения иммуноанализов, анализов сближения-удлинения (PEA) и анализов амплификации зародышей (SAA).

Описание и распределение деятельности каждой операционной единицы Исследовательская группа состоит из трех операционных единиц (ОУ): Azienda Ospedaliera di Perugia (AOPG), Fondazione IRCCS Istituto Neurologico Carlo Besta (FINCB) и Centro Neurolesi Bonino Pulejo (CNBP). Каждая ОУ будет отвечать за отбор ретроспективных биологических образцов и за набор пациентов и контрольной группы в первый год исследования. Два легко доступных биологических образца, а именно плазма и обонятельная слизистая оболочка (ОС), были/будут собраны с использованием стандартизированных процедур каждой ОУ у пациентов с БП, контрольной группы (здоровые лица и пациенты с незначительными неврологическими расстройствами, например, головная боль, психические расстройства, субъективные жалобы на память) и пациентов с болезнью Альцгеймера (БА) в качестве другой контрольной группы с нейродегенеративным заболеванием. Биопсии кожи и спинномозговая жидкость (СМЖ), парные к образцам плазмы и ОС, собираются у пациентов с БП и контрольной группы в FINCB и AOPG соответственно. Проект будет включать в общей сложности 200 пациентов с БП (AOPG n = 80, FINCB n = 80, CNBP n = 40), 100 человек контрольной группы (AOPG n = 40, FINCB n = 40, CNBP n = 10) и 40 пациентов с БА (AOPG n = 40). Все набираемые пациенты с БП пройдут когнитивную оценку, включающую (но не ограничиваясь) Mini Mental State Examination (MMSE) и Montreal Cognitive Assessment (MoCA), в соответствии с критериями Общества по изучению двигательных расстройств для оценки легких когнитивных нарушений при БП. Будет заполнена Единая рейтинговая шкала болезни Паркинсона Общества по изучению двигательных расстройств (UPDRS), включая обследование UPDRS-III, которое будет использоваться для определения моторной тяжести в состоянии "включения". Кроме того, моторная тяжесть инвалидизации, связанной с заболеванием, будет оцениваться с помощью шкалы Хена и Яра (H&Y). Пациенты с БП также пройдут тесты на обоняние перед забором ОС. Контрольная группа будет состоять из здоровых добровольцев для забора ОС и плазмы, а также из когнитивно сохранных лиц с субъективными жалобами на память или незначительными неврологическими симптомами. Вышеупомянущая клиническая информация уже собрана для ретроспективной когорты. AOPG займется измерением соотношения амилоида-β (Aβ) 42/40 и тау, фосфорилированного по треонину 181 (p-tau), в плазме с помощью автоматизированной платформы Lumipulse. В подгруппе из 80 пациентов с БП и 40 пациентов с БА уровни этих маркеров в СМЖ уже измерены и будут использованы для оценки корреляции между их уровнями в СМЖ и плазме. FINCB проведет анализ SAA образцов ОС и кожи для обнаружения склонного к агрегации α-синуклеина и иммуногистохимический анализ образцов кожи для обнаружения α-синуклеина, фосфорилированного по серину 129 (p-α-syn). FINCB обладает обширным опытом в анализе SAA образцов ОС и иммуногистохимическом анализе биопсий кожи. Здесь центр расширит анализ SAA на пункционные биопсии кожи с целью сравнения диагностической точности p-α-syn с соответствующими результатами SAA. В подгруппе из 30 пациентов с БП и 30 пациентов с БА/контрольной группы с парными образцами ОС и СМЖ протокол SAA для СМЖ компании Amprion Inc. будет применен в AOPG для проверки согласованности результатов между СМЖ и ОС. CNBP будет специально отвечать за сбор клинических данных и данных по биомаркерам из трех центров и за оценку их взаимосвязей. Ради единообразия измерений анализы PEA будут централизованно проводиться в Olink (Уппсала, Швеция), где будут измеряться панели Olink Explore 384 Inflammation и Olink Explore 384 Neurology во всех образцах плазмы.

Конкретные цели и экспериментальный дизайн

1. Определить профиль различных клинических фенотипов БП путем комбинирования биомаркеров, измеренных в ОС и плазме.
2. Оценить корреляцию между клиническими шкалами (тесты на обоняние, MMSE, MoCA, UPDRS-III) и измеренными биомаркерами в плазме и ОС.
3. Валидировать маркеры синуклеинопатии, амилоидоза, таупатии в парных образцах ОС, плазмы, СМЖ и кожи.

Для достижения вышеописанных целей 1, 2 и 3 будут измерены следующие биомаркеры:

• Те, что измеряются в плазме с применением панелей Olink Explore 384 Inflammation и Neurology. Ответственными за эти анализы являются д-р Росселла Чиурлео и д-р Сантина Калири для CNBP, д-р Лоренцо Гаэтани и проф. Массимилиано Ди Филиппо для AOPG и д-р Фабио Мода для FINCB.
• Зародышевая активность α-синуклеина в образцах ОС и кожи, полученная с помощью SAA. Эти анализы будут централизованы в FINCB и будут проводиться под руководством д-ра Фабио Мода и д-ра Кьяры Марии Джулии Де Лука.
• Уровни Aβ42/Aβ40 и p-tau в плазме. Эти анализы будут централизованы в AOPG с использованием полностью автоматизированной платформы Lumipulse под руководством проф. Лючиллы Парнетти и д-ра Лоренцо Гаэтани.
• Обнаружение и характеристика отложений p-α-syn в биопсиях кожи с использованием иммуногистохимических методов. Д-р Грация Девиджили будет ответственной за этот анализ. Ответственными за сбор клинических данных в каждом центре являются проф. Лючилла Парнетти и проф. Массимилиано Ди Филиппо для AOPG, д-р Паола Кароппо для FINCB и д-р Давиде Кардиле для CNBP. Задача анализа данных для каждой из трех описанных целей будет координироваться проф. Лючиллой Парнетти с помощью д-ра Сантины Калири и д-ра Давиде Кардиле в CNBP.