Plasma a-Synuclein-aggregat spridningsaktivitet som en ny biomarkör för neurodegenerativ sjukdom

Synucleinsjukdom, även känd som Synucleinopatier, är en allmän term för en klass av degenerativa sjukdomar. Den inkluderar främst Parkinsons sjukdom (PD), Demens med Lewykroppar (DLB), Multisystematrofi (MSA) med mera. Sjukdomen kännetecknas av den onormala veckningen av alfa-synuclein (α-syn) i det perifera och centrala nervsystemet, vilket resulterar i produktionen av Lewykroppar, Lewy-neuriter, neuroner och gliala cytoplasmatiska inklusionskroppar i neuroner eller glialceller. Den intracellulära lokaliseringen och ackumuleringsmönstret av α-syn varierar i olika synucleinsjukdomar. Det finns överlappande tillstånd mellan synucleinsjukdomar, vilket också gör den kliniska diagnostikens noggrannhet för synucleinsjukdomar mycket låg. En definitiv diagnos kan endast ställas efter att patienten har avlidit och hjärnprover utvärderas med hjälp av immunohistokemisk färgning. Därför, för att kunna ingripa och rädda synucleinsjukdom i förväg, är det nödvändigt att utveckla mer exakta och mindre invasiva diagnostiska metoder.

Real-Time Quaking Induced Conversion (RT-QuIC) är en metod för in vitro-amplifiering av patogena proteinfrön, som kan göra fröproteiner med in vitro-amplifieringsförmåga att omvandla substrat till felveckade frön under specifika förhållanden. RT-QuIC användes ursprungligen i diagnostiken av patienter med prionprotein. Tekniken kan identifiera prionproteinet i felveckad form i cerebrospinalvätskan hos patienter med Creutzfeldt-Jakobs sjukdom med en specificitet på 100 % och en sensitivitet på 95-98 %, varför den har inkluderats i de kliniska diagnostiska kriterierna för sporadisk Creutzfeldt-Jakobs sjukdom. Studier har visat att patogena frön extraherade från patienters cerebrospinalvätska eller andra biologiska vätskor eller vävnader inkuberas med rekombinanta proteinsubstrat, och användningen av intermittent skakning för att främja interaktionen mellan frö och substrat kan tvinga substratet att omvandlas till patogena proteinfrön. RT-QuIC-reaktionsprocessen övervakas i realtid av en detektor inuti maskinen för tioflavin, en fluorescerande färgämne som fluorescerar när det binder till betalamellärskiktet, vilket också är typiskt för amyloidfibriller. Studier har visat att testning av patienters cerebrospinalvätska med RT-QuIC kan exakt skilja Lewykroppsdemens från icke-Parkinsonsdemens. I denna studie användes RT-QuIC-teknik för att amplifiera det felveckade α-syn i kliniska prover för att utforska skillnaderna i proteinkarakteristika mellan synucleinsjukdomar och för att försöka diagnostisera synucleinsjukdomar med denna metod. Först inkluderades kliniska fall av synucleoprotein-sjukdom, och plasma från 100 kontrollpersoner, 221 fall av PD-patienter och 127 fall MSA-patienter, 10 fall av PSP-patienter, etablerades. Med hjälp av RT-QuIC-teknik använde vi aSyn (framgångsrikt framställt i vårt laboratorium) för att amplifiera plasma från friska försökspersoner och Synucleinopatier-patienter. Det visade sig att den maximala fluorescensintensiteten (extremvärde), topptid, K/2 (lutning vid extremvärde/2) och Tmax/2 (tid för att nå extremvärde/2) kan användas som diagnostiska och differentiella diagnostiska indikatorer för Synucleinopatier.