α-突触核蛋白可以作为突触核蛋白病的血清生物标志物

　　一种改进的种子聚集试验可以检测到突触核蛋白病患者血清中微量的α-突触核蛋白种子，作为一种高性能的诊断生物标志物。

　　

摘要

α-突触核蛋白异常聚集是突触核蛋白病等神经退行性疾病的关键病理特征，包括帕金森病(PD)、路易体痴呆和多系统萎缩(MSA)。α-突触核蛋白的致病β-薄片种子构象存在于多种组织中，提示其作为生物标志物的潜力，但很少有研究能够在血清样本中可靠地检测到这些种子。在这项研究中，我们开发了一种改进的检测系统，称为基于免疫沉淀的实时振动诱导转化(IP/RT-QuIC)，该系统能够检测突触核蛋白病个体血清中的致病性α-突触核蛋白种子。在我们的内部第一和第二队列中，IP/RT-QuIC在区分PD与对照组(曲线下面积(AUC): 0.96(95%置信区间(CI) 0.95-0.99)/AUC: 0.93 (95% CI 0.84-1.00))和MSA与对照组(AUC: 0.64 (95% CI 0.49-0.79)/AUC: 0.73 (95% CI 0.49-0.98))方面表现出很高的诊断性能。IP/RT-QuIC在鉴别PD (AUC: 0.86 (95% CI: 0.74-0.99))和MSA (AUC: 0.80 (95% CI: 0.65-0.97))与对照组的外部盲法队列中也显示出很高的诊断性能。值得注意的是，扩增的种子保持了疾病特异性，允许PD个体与MSA个体的样品分化。总之，在这里，我们提出了一个新的平台，可以允许检测个体与突触核蛋白病使用血清样本。

主要内容

突触核蛋白病是一种以α-突触核蛋白1,2,3,4异常聚集为特征的神经退行性疾病，包括帕金森病(PD)、路易体痴呆(DLB)和多系统萎缩(MSA)。此外，快速眼动睡眠行为障碍(RBD)是突触核蛋白病的前驱症状。在突触核蛋白病的病理中，α-突触核蛋白错误折叠和聚集涉及一种种子机制，其中α-突触核蛋白的初始种子，即原纤维，招募可溶单体，形成可见的聚集物2,6，如路易小体(LB)， PD的组织病理学标志，或msa中神经元胞质包涵体和少突胶质胞质包涵体7,8。此外，突触核蛋白病患者在全身自主神经元中观察到异常的α-突触核蛋白聚集。因此，α-突触核蛋白原纤维可能存在于复杂的系统网络中，包括神经系统、淋巴系统和血管系统9。一些研究通过ELISA、免疫磁还原或电化学发光免疫测定显示PD患者血清中α-突触核蛋白较健康对照增加10,11,12,13。核酸适体DNA-PAINT结合单聚集体共聚焦荧光法发现，部分血清α-突触核蛋白具有异常的β-片结构14。这些发现表明，尽管这些检测还不能作为突触核蛋白病的诊断生物标志物，但突触核蛋白病患者血清中的α-突触核蛋白原纤维可能存在于血液中。

利用实时振动诱导转化(RT-QuIC)技术，利用种子特性扩增小数量种子，扩增异常α-突触核蛋白聚集，在脑脊液(CSF)1、15、16、17、18、19、20、血浆神经元源性外泌体21、唾液腺22、皮肤23、24和嗅觉粘膜25、26、27中检测到突触核蛋白病特异性α-突触核蛋白原纤维。在这项研究中，我们建立了一种改进的RT-QuIC方法，结合免疫沉淀(IP)从血清中浓缩α-突触核蛋白种子:基于IP的RT-QuIC (IP/RT-QuIC)方法。

我们验证了IP/RT-QuIC作为突触核蛋白病诊断标志物的有效性，并提出突触核蛋白病患者血清α-突触核蛋白种子IP/RT-QuIC产物的纤维形态可以区分PD、DLB和MSA。我们采用IP/RT-QuIC技术检测血清α-突触核蛋白种子，发现PD、DLB和MSA患者血清中存在不同的构象菌株。