2022-12-07 12:58

新的血液测试可以在阿尔茨海默病症状出现前几年检测出“有毒”蛋白质

一项新的实验室测试已经开发出来,可以测量血液样本中淀粉样蛋白-寡聚物的水平,这可以用来预测未来对阿尔茨海默病的诊断。

总的来说,今天的患者只有在表现出众所周知的疾病症状(如记忆丧失)后才会被诊断为阿尔茨海默症。到那时,最好的治疗方案只是减缓症状的进一步恶化。

然而,研究表明,阿尔茨海默病的种子早在几年甚至几十年前就已经种下了,远在认知障碍使诊断成为可能的出现之前。这些种子是β淀粉样蛋白,它们错误折叠并聚集在一起,形成小的聚集体,称为低聚体。随着时间的推移,科学家们仍在试图了解一个过程,这些“有毒”的β淀粉样蛋白寡聚物被认为会发展成阿尔茨海默氏症。

华盛顿大学(UW)的研究人员领导的团队开发了一种新的实验室测试,可以测量血液样本中β淀粉样蛋白寡聚物的水平。正如他们在12月5日发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一篇论文中所报告的那样,他们的测试(简称SOBA)可以检测出阿尔茨海默病患者血液中的低聚物,但在抽取血液样本时没有表现出认知障碍迹象的对照组中的大多数成员中却不能检测出低聚物。

然而,SOBA确实在对照组的11个人的血液中检测到了低聚物。其中10人的随访检查记录可用,所有人在数年后被诊断为轻度认知障碍或与阿尔茨海默病一致的大脑病理。基本上,对于这10个个体,SOBA在症状出现之前就检测到了有毒的低聚物。

“临床医生和研究人员想要的是一种可靠的阿尔茨海默病诊断测试,不仅是一种确认阿尔茨海默病诊断的测试,而且是一种可以在认知障碍发生之前检测出疾病迹象的测试。这对个人健康以及所有关于β淀粉样蛋白有毒寡聚物如何继续并造成它们所造成的损害的研究都很重要,”高级作者瓦莱丽·达格特说,她是华盛顿大学生物工程教授,也是华盛顿大学分子工程与科学研究所的教职员工。“我们在这里展示的是,SOBA可能是这种测试的基础。”

SOBA,即可溶性寡聚物结合试验,利用了有毒寡聚物的一种独特特性。当错误折叠的β淀粉样蛋白开始聚集成寡聚体时,它们形成了一种称为α薄片的结构。阿尔法薄片通常在自然界中找不到,达格特团队过去的研究表明,阿尔法薄片倾向于与其他阿尔法薄片结合。SOBA的核心是她的团队设计的一种合成α薄片,可以与脑脊液或血液样本中的低聚物结合。然后,测试使用标准方法来确认附着在测试表面的低聚物是由β淀粉样蛋白组成的。

研究小组在310名研究对象的血液样本上测试了SOBA,这些研究对象之前已经将他们的血液样本和一些医疗记录提供给了阿尔茨海默氏症研究。在采集血液样本时,研究对象被记录为没有认知障碍、轻度认知障碍、阿尔茨海默氏症或其他形式的痴呆症的迹象。

SOBA在轻度认知障碍和中度至重度阿尔茨海默氏症患者的血液中检测到低聚物。在53个案例中,研究对象的阿尔茨海默症诊断在死后通过尸检得到了证实——其中52人的血液样本是在他们死前几年采集的,其中含有有毒的低聚物。

记录显示,SOBA还在对照组成员中检测到低聚物,这些人后来出现了轻度认知障碍。对照组中未受损伤的其他个体的血液样本缺乏有毒低聚物。

Daggett的团队正在与华盛顿大学衍生公司AltPep的科学家合作,将SOBA开发成低聚物的诊断测试。在这项研究中,研究小组还表明,SOBA可以很容易地进行修饰,以检测与帕金森氏症和路易体痴呆相关的另一种蛋白质的毒性低聚物。

达格特说:“我们发现,许多人类疾病都与形成阿尔法薄片结构的有毒低聚物的积累有关。”“不仅是阿尔茨海默症,还有帕金森氏症、2型糖尿病等。SOBA正在研究这种独特的α片结构,所以我们希望这种方法可以帮助诊断和研究许多其他‘蛋白质错误折叠’疾病。”

Daggett相信这种检测方法有进一步的潜力。

她说:“我们相信SOBA可以帮助识别处于危险或酝酿疾病的个体,以及作为治疗效果的读数,以帮助开发阿尔茨海默病的早期治疗方法。”

参考:“SOBA:用于检测淀粉样毒性低聚物的可溶性寡聚物结合试验的开发和测试”,2022年12月5日,美国国家科学院院刊。DOI: 10.1073 / pnas.2213157119

这项研究的主要作者是迪伦·谢伊(Dylan Shea),他是华盛顿大学生物工程系分子工程项目的博士生。共同作者是弗吉尼亚州普吉特湾医疗保健系统的伊丽莎白·科拉苏多;亚历克·史密斯,华盛顿大学生理学和生物物理学研究助理教授;Courtnie Paschall是华盛顿大学医学科学家培训项目的学生;UW神经学助理教授Suman Jayadev博士;德克·基恩(Dirk Keene)博士,华盛顿大学实验室医学和病理学教授;加州大学圣地亚哥分校神经科学教授道格拉斯·加拉斯科(Douglas Galasko);安德鲁·柯博士,华盛顿大学神经外科助理教授;以及来自华盛顿大学精神病学和行为科学系以及弗吉尼亚州普吉特湾医疗保健系统的葛丽和伊莱恩·佩斯金德博士。

该研究由美国国立卫生研究院、华盛顿研究基金会和西北精神疾病研究、教育和临床中心资助。