別“帕”,精準診療邁出關鍵一步

別“帕”,精準診療邁出關鍵一步


新型示蹤劑特異性聚焦顯像突觸核蛋白藝術圖 。 中國科學報社科學可視化中心制圖
◎本報記者 刁雯蕙
手抖、僵硬、行動遲緩、生活不能自理、長期臥床……帕金森病作為全球最難治愈的疾病之一 , 被稱為老年人的“健康殺手” 。 目前 , 全球至少有1000萬名帕金森病患者 , 而我國的患者人數已超過300萬 , 是世界上帕金森病患者最多的國家 。
帕金森病主要依靠患者病史和典型的運動障礙癥狀得出診斷 , 而對于早期非特異性癥狀 , 如睡眠障礙或嗅覺喪失 , 通常誤診率非常高 。 因此 , 如何對帕金森病進行精確診斷是一個重要的科學問題 。
近日 , 深圳理工大學(以下簡稱深理工)講席教授、中國科學院深圳先進技術研究院研究員葉克強團隊發現一種新型正電子發射計算機斷層顯像(PET)示蹤劑“[18F
-F0502B” , 可在突觸核蛋白病中顯像聚集神經細胞突觸核蛋白α-Syn 。 該研究已在小鼠模型和靈長類動物模型上得到驗證 。
研究成果近日發表于《細胞》 。 目前 , 研究團隊正在開展臨床試驗 , 有望為帕金森病的精確診斷提供解決手段 。
開發新型示蹤劑
帕金森病的病理特征主要表現為黑質多巴胺能神經元變性缺失和路易小體形成 , 這是該疾病診斷的“金標準” , 但這只能在逝去的帕金森病患者體內才能檢測到 , 對于疾病診斷與治療沒有任何實質性幫助 。 也就是說 , 目前尚無對帕金森病早期精確診斷的特異性方法 。
帕金森病一旦發生 , 將隨時間推移而漸進性加重 。 有證據顯示 , 該疾病早期的病程進展比后期快 , 如果患者在早期能夠得到精確診斷并開始治療 , 就可緩解病情、延長生存期 。
腦成像掃描是輔助帕金森病診斷和排除運動障礙等其他原因的極好工具 , 若與詳細的病史和體格檢查相結合 , 有助于精確診斷 。
α-Syn作為帕金森病、路易體癡呆、多系統萎縮等神經退行性疾病的關鍵致病蛋白 , 是帕金森病成像診斷中一個極具價值的成像靶點 。 此外 , 帕金森病患者腦內α-Syn聚集物密度低于阿爾茨海默病患者腦內Aβ(β-淀粉樣蛋白)和微管相關蛋白(Tau)的聚集物密度 。 因此 , 開發α-Syn的特異性PET示蹤劑更具挑戰性 。
但遺憾的是 , 全球尚未發現可應用的α-Syn PET示蹤劑 。
【別“帕”,精準診療邁出關鍵一步】為了滿足迫切的臨床需求 , 葉克強團隊通過對α-Syn結合配體的近5年研究 , 發現了一些共同的分子結構特征 , 據此篩選合成了一系列分子衍生物 , 并進行了體外α-Syn、Aβ和Tau纖維結合實驗 。 團隊通過有機合成進一步優化了頂層結構骨架 , 隨后對相關小鼠腦切片進行免疫熒光和組化分析 , 最后得到了一種新型苯并噻唑-乙烯基-苯酚衍生物(F0502B) 。
研究團隊進一步通過冷凍電鏡確定了復合物的原子結構 。 通過觀察發現 , 運用氟-18放射同位素標記的小分子化合物以高親和力和高選擇性結合了α-Syn原纖維 。
“由此 , 我們可以得出[18F
-F0502B是一種很有前景的在突觸核蛋白病中顯像聚集α-Syn的先導化合物 。 ”論文第一作者項捷表示 。
審稿人在評價中指出 , 突觸核蛋白病是一種神經退行性疾病 , 與大腦中α-Syn的聚集有關 , 因此對這種聚集物的成像檢測具有重要的診斷價值 。
為藥物研發提供有力工具
葉克強團隊一直致力于包括帕金森病在內的神經退行性疾病的發病機制、早期診斷與藥物開發的研究 。 該團隊在系統總結了上百篇前沿學術論文成果的基礎上 , 提出“大腦中存在一條神經信號通路 , 該通路的激活是導致神經退行性疾病的核心推動因素”的研究理論 。 相關研究成果已發表于《自然》《細胞》《自然-醫學》等 。