面向易于获取的生物基质中帕金森病的分子谱分析

摘要描述 帕金森病（PD）是最常见的神经退行性疾病，涉及致残性运动缺陷。PD在临床上具有异质性，因此需要反映不同病理生理学方面的生物标志物，用于临床试验中的患者分层和选择。在本项目中，我们旨在从一组特征明确的PD患者、其他神经/神经退行性疾病患者及对照者收集的不同生物样本（脑脊液、血浆、嗅觉黏膜和皮肤）中，测量与不同分子通路（例如，突触核蛋白病、神经炎症、神经退行性变、淀粉样变性和tau蛋白病）相关的生物标志物。在考虑的样本中，嗅觉黏膜和血浆易于获取，因此适合在临床试验中进行重复采样。不同的生物标志物将与运动、神经心理学和功能评分相关联，以了解它们预测不同临床结果的能力。

背景/现状 帕金森病（PD）是一种突触核蛋白病，也是最常见的涉及致残性运动缺陷的神经退行性疾病。PD在临床上具有异质性；运动症状可能伴有非运动症状，如认知障碍。许多分子过程可能构成PD表型异质性的基础，其中突触和轴突变性、神经炎症以及不同蛋白质病的共存是最具特征性的，且最有可能通过现有生物标志物可靠反映。事实上，定义反映PD中发生的不同病理生理通路的稳健生物标志物，可能有助于在临床试验中选择更同质的患者队列，从而增加作用于这些通路中一个或多个的疾病修饰疗法成功的可能性。此外，在适合重复采样的生物基质中测量这些标志物，可以为治疗方法的有效性提供客观衡量标准。在本提案中，我们将结合三个不同意大利医学研究中心的专业知识，通过应用免疫测定、邻近延伸测定（PEA）和种子扩增测定（SAA），验证反映不同生物通路（包括突触核蛋白病、神经炎症、神经退行性变、淀粉样变性和tau蛋白病）的生物标志物在不同生物样本中的临床效用。

各操作单位活动描述与分配 研究小组由三个操作单位（OU）组成：佩鲁贾医院（AOPG）、Carlo Besta神经学研究所IRCCS基金会（FINCB）和Bonino Pulejo神经损伤中心（CNBP）。每个OU将负责在研究第一年选择回顾性生物样本并招募患者和对照。两个易于获取的生物样本，即血浆和嗅觉黏膜（OM），已/将由每个OU使用标准化程序从PD患者、对照（健康受试者和受轻微神经系统疾病影响的患者，例如头痛、精神障碍、主观记忆抱怨）以及作为其他神经退行性疾病对照的阿尔茨海默病（AD）患者中收集。皮肤活检和与血浆及OM样本配对的脑脊液（CSF）分别在FINCB和AOPG的PD患者和对照中收集。项目将总共包括200名PD患者（AOPG n = 80，FINCB n = 80，CNBP n = 40）、100名对照（AOPG n = 40，FINCB n = 40，CNBP n = 10）和40名AD患者（AOPG n = 40）。所有招募的PD患者将根据运动障碍学会对PD轻度认知障碍评估的标准，接受认知评估，包括（但不限于）简易精神状态检查（MMSE）和蒙特利尔认知评估（MoCA）。将完成运动障碍学会统一帕金森病评定量表（UPDRS），包括UPDRS-III检查，该检查将用于确定“开”期运动状态下的运动严重程度。此外，疾病相关残疾的运动严重程度将通过Hoehn和Yahr量表（H&Y）进行评估。PD患者还将在OM采样前接受嗅觉测试。对照组将由健康志愿者（用于OM和血浆收集）以及受主观记忆抱怨或轻微神经系统症状影响但认知未受损的受试者组成。上述临床信息已为回顾性队列收集。AOPG将负责使用Lumipulse自动化平台测量血浆淀粉样蛋白-β（Aβ）42/Aβ40比率和磷酸化苏氨酸181 tau（p-tau）。在80名PD患者和40名AD患者的子集中，这些标志物的CSF水平已测量，并将用于评估其CSF和血浆水平之间的相关性。FINCB将对OM和皮肤样本进行SAA分析，以检测易聚集的α-突触核蛋白，并对皮肤样本进行免疫组织化学分析，以检测丝氨酸129磷酸化的α-突触核蛋白（p-α-syn）。FINCB在OM样本的SAA分析和皮肤活检的IHC分析方面拥有丰富的专业知识。在此，该中心将SAA分析扩展到皮肤穿刺活检，旨在比较p-α-syn与相应SAA结果的诊断准确性。在30名PD和30名AD/对照的子集中，配有配对OM和CSF样本，AOPG将应用Amprion Inc.的CSF SAA方案，以验证CSF和OM之间结果的一致性。CNBP将专门负责从三个中心收集临床和生物标志物数据，并评估它们之间的关系。为了测量的一致性，PEA分析将集中在Olink（瑞典乌普萨拉）进行，所有血浆样本将在那里测量Olink Explore 384炎症和Olink Explore 384神经学面板。

具体目标与实验设计

1. 通过结合OM和血浆中测量的生物标志物，确定PD不同临床表型的指纹。
2. 评估临床评分（嗅觉测试、MMSE、MoCA、UPDRS-III）与血浆和OM中测量的生物标志物之间的相关性。
3. 在配对的OM、血浆、CSF和皮肤样本中验证突触核蛋白病、淀粉样变性、tau蛋白病标志物。

为实现上述目标1、2和3，将测量的生物标志物包括：

• 通过应用Olink Explore 384炎症和神经学面板在血浆中测量的标志物。这些分析的负责人是CNBP的Rossella Ciurleo博士和Santina Caliri博士、AOPG的Lorenzo Gaetani博士和Massimiliano Di Filippo教授以及FINCB的Fabio Moda博士。
• 通过SAA获得的OM和皮肤样本中的α-突触核蛋白种子活性。这些分析将集中在FINCB进行，由Fabio Moda博士和Chiara Maria Giulia De Luca博士监督。
• 血浆Aβ42/Aβ40和p-tau水平。这些分析将集中在AOPG使用Lumipulse全自动化平台进行，由Lucilla Parnetti教授和Lorenzo Gaetani博士监督。
• 使用免疫组织化学方法检测和表征皮肤活检中的p-α-syn沉积。Grazia Devigili博士将负责此分析。各中心的临床数据收集负责人是AOPG的Lucilla Parnetti教授和Massimiliano Di Filippo教授、FINCB的Paola Caroppo博士以及CNBP的Davide Cardile博士。数据分析任务，针对上述三个目标中的每一个，将由Lucilla Parnetti教授协调，并得到CNBP的Santina Caliri博士和Davide Cardile博士的帮助。