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2020年9月1日 ;95 (9) 零假设 开放获取

在多个组织和体内分布α-synuclein biofluids帕金森病

视图ORCID概要拉娜·m·夏英,托马斯·g·海滩,视图ORCID概要Michael c . Brumm,查尔斯·h·阿德勒,克里斯托弗·s·科菲,雪莉Mosovsky,切尔西Caspell-Garcia,Geidy e·塞拉诺,大卫·g·穆尼奥斯,视图ORCID概要查尔斯·l·白,约翰·f·Crary,丹娜詹宁斯,佩吉·泰勒,塔蒂阿娜Foroud,凡妮莎Arnedo,凯瑟琳·m·Kopil,林赛·莱利,Kuldip d·戴夫,英国人Mollenhauer,的系统性-核蛋白采样研究
第一次出版2020年8月3日, DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0000000000010404
拉娜·m·夏英
从神经学部门(L.M.C.首页克里),匹兹堡大学,爸爸;横幅阳光健康研究所(T.G.B.G.E.S.),太阳城,阿兹;爱荷华大学(M.C.B.,C.S.C.,C。C。- - - - - -G。), Iowa City; Department of Neurology (C.H.A.), Mayo Clinic College of Medicine, Scottsdale, AZ; St. Michael's Hospital (D.G.M.), Toronto, Canada; University of Texas Southwestern Medical School (C.L.W.), Dallas; Icahn School of Medicine at Mount Sinai (J.F.C.), New York, NY; Institute for Neurodegenerative Disorders (D.J.), New Haven, CT; BioLegend Inc. (P.T.), Dedham, MA; Indiana University (T.F.), Indianapolis; The Michael J. Fox Foundation for Parkinson's Research (V.A., C.M.K., L.R., K.D.D.), New York, NY; and Department of Neurology (B.M.), Center of Parkinsonism and Movement Disorders Paracelsus-Elena Klinik Kassel and University Medical Center Göttingen, Germany.
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  • 拉娜·m·夏英ORCID纪录
托马斯·g·海滩
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Michael c . Brumm
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查尔斯·h·阿德勒
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克里斯托弗·s·科菲
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雪莉Mosovsky
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切尔西Caspell-Garcia
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Geidy e·塞拉诺
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大卫·g·穆尼奥斯
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查尔斯·l·白三世
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约翰·f·Crary
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丹娜詹宁斯
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佩吉·泰勒
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塔蒂阿娜Foroud
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凡妮莎Arnedo
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凯瑟琳·m·Kopil
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林赛·莱利
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Kuldip d·戴夫
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英国人Mollenhauer
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在多个组织和体内分布α-synuclein biofluids帕金森病
拉娜米。夏英,托马斯·G。海滩,迈克尔·C。Brumm,查尔斯·H。阿德勒,克里斯托弗·S。科菲,雪莉Mosovsky,切尔西Caspell-Garcia,Geidy E。萨拉诺,大卫·G。穆尼奥斯,查尔斯·L。白色的,约翰F。Crary,丹娜詹宁斯,佩吉泰勒,塔蒂阿娜Foroud,凡妮莎Arnedo,凯瑟琳·M。Kopil,林赛莱利,Kuldip D。戴夫,英国人Mollenhauer,的系统性-核蛋白采样研究
首页 2020年9月, 95年 (9) e1267-e1284; DOI:10.1212 / WNL.0000000000010404

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客观的系统性-核蛋白抽样研究(S4)测量α-synuclein在多个组织和biofluids在相同的帕金森病(PD)患者和健康对照组(高碳钢)。

方法S4是6-site横断面观察研究的参与者与早,温和,或先进的PD和高碳钢。电动机和nonmotor措施和多巴胺转运体SPECT。皮肤活检、结肠癌、颌下腺(SMG), CSF,收集唾液和血液。组织活检部分是沾5 c12单克隆抗体对病理α-synuclein;数字图像被神经病理学诊断蒙蔽了解释。用ELISA Biofluid总α-synuclein量化。

结果最后一群包括59 PD患者和21高碳钢。PD患者的CSFα-synuclein低vs高碳钢;对PD的诊断敏感性和特异性的CSFα-synuclein 87.0% / 63.2%,分别。PD的诊断的敏感性α-synuclein免疫反应性为56.1%,SMG为24.1%,皮肤;特异性分别为92.9%和100%,。没有明显的不同措施的α-synuclein在参与者之间的关系。

结论S4证实α-synuclein总水平较低的PD患者的CSF与高碳钢相比,但特异性较低。相比之下,α-synuclein免疫反应性的皮肤和SMG特定PD,但灵敏度较低。关系在不同组织和参与者biofluids不能证明。病理α-synuclein准确性更高形式的措施是非常必要的。

证据的分类这项研究提供了第三类证据,总CSFα-synuclein不准确区分PD患者和高碳钢,这对于SMG单克隆抗体染色和皮肤总α-synuclein PD的诊断的具体但不敏感。

术语表

CI=
置信区间;
DAT=
多巴胺转运体;
胃肠道=
胃肠;
HC=
健康的控制;
MDS-UPDRS=
运动障碍的社会统一帕金森病评定量表;
pRBD=
可能的REM睡眠行为障碍;
PD=
帕金森病;
S4=
系统-核蛋白抽样研究;
SBR=
特定约束力的比率;
SMG=
颌下腺;
SOP=
标准操作程序

帕金森病(PD)占很大比重的全球疾病负担。1许多临床试验PD未能识别疾病修饰治疗。2产生有意义的影响,干预可能必须发生在早期阶段的病理。3准确PD生物标志物需要启用早期诊断,测试目标订婚,和作为替代措施的疾病在临床试验中。

α-Synuclein是领先候选人PD生物标志物在PD病理生理学根据其关键作用的。研究显示巨大的重叠PD患者和健康对照组(高碳钢)总在biofluidsα-synuclein值,4,5可能由于各种因素。6此外,冲突发生的病理报告α-synuclein在PD的外围组织,7,- - - - - -,9由于方法学的因素包括标本采集/处理,α-synuclein染色方法和神经病理学家专业知识和致盲。9研究α-synuclein的分布在中部和周围神经系统PD患者体内与高碳钢有助于我们理解PD病理生理学,分配α-synuclein病理和疾病进展。

系统性-核蛋白抽样研究(S4)评估关键知识通过比较空白的个别间和个体内的总α-synuclein CSF和外围(血液、唾液)流体隔间、病理和免疫组织化学的出现定义α-synuclein 3周组织(结肠、皮肤和颌下腺(SMG))在不同PD阶段而高碳钢。分析biofluids和组织,我们测试了2主要假设:(1)α-synuclein生物标志物在脑脊液和SMG PD的最高敏感性和特异性诊断和(2)有显著的受试α-synuclein指标之间的关系。

方法

完整的S4协议是可用的michaeljfox.org/files/S4_Clinical_Study_Protocol_Version_2.pdf。

本研究的主要研究问题解决如下:

  • 1。什么是总α-synuclein CSF的诊断准确性,血清、血浆、全血,和唾液作为体内PD生物标志物吗?

  • 2。阳性染色的流行是什么皮肤病理α-synuclein, SMG, PD患者和结肠vs高碳钢和它的诊断准确性PD生物标记在每一个组织吗?

  • 3所示。什么是个体内的,也就是说。,within-subject, relationship between α-synuclein in tissues and biofluids?

本研究的设计提供了第三类问题1和2的证据和第四类问题3的证据。

参与者

S4,横断面观察研究,参与者从2015年10月至2017年8月6日在北美的网站。如前所述,10,- - - - - -,12这项研究旨在招募60个人与特发性帕金森病的诊断。招生标准是(1)≥40岁;(2)临床诊断PD,要求动作迟缓,加上其他震颤或刚性的存在;(3)降低多巴胺转运体(DAT)绑定SPECT(基于年龄的规范数据);和(4)分类为1的3组疾病的严重性:早期PD(≤2年自诊断,不是用多巴胺能药物治疗),中度PD(2 - 5年诊断用多巴胺能药物治疗但没有电机波动),和先进的PD(≥5年自诊断、电机波动)。

21高碳钢,正常的DAT SPECT,也招募了。在两组,排除标准是痴呆的临床诊断基于现场调查员的决心和共病医疗条件从而排除标本采集、描述。12

标准协议的审批、登记和病人同意

这项研究是进行符合赫尔辛基宣言。所有参与者提供的书面知情同意。在每个研究机构审查委员会批准了网站。

评估

临床评估、成像和biospecimen收购发生如下:

临床/影像学评估:

  1. 人口统计资料

  2. 医疗/神经历史和药物

  3. 汽车评估:运动障碍社会统一帕金森病评定量表(MDS-UPDRS)第三部分和第四和Hoehn & Yahr阶段

  4. Nonmotor评估:神经精神症状评估MDS-UPDRS我和蒙特利尔认知评估13;自主症状进行评估的尺度在帕金森Disease-Autonomic结果14;存在可能的REM睡眠行为障碍(pRBD)被确定通过回顾病史和药物治疗日志,进而反映网站获得的信息调查员通过病人的采访。参与者被分为有pRBD如果他们被列为有RBD的医疗条件日志或者RBD上市视为药物的药物治疗日志。

  5. 功能状态:修改施瓦布和英格兰日常生活活动的规模和MDS-UPDRS第二部分

  6. 嗅觉与宾夕法尼亚大学的嗅觉识别评估测试:参与者分为normosmic、hyposmic或嗅觉缺失症基于规范的数据占年龄和性别15

  7. DAT SPECT:意思是纹状体特定约束力的比率(SBR)计算平均壳核和尾状SBR左和右

Biofluid和外围组织收集和α-synuclein检测

程序收集的标本和分析α-synuclein和血红蛋白S4生物制剂中详细的手册16和以前的出版物中描述。10,12短暂,包括biofluids收集脑脊液、血液和唾液。总α-synuclein使用商用ELISA测定。10标本与血红蛋白水平被认为是高到足以影响α-synuclein措施被排除在分析(200 ng / mL CSF、唾液和血清和35 ng / mL的等离子体4,17)。进一步考虑可能影响血红蛋白在血清和血浆α-synuclein水平,我们探索α-synuclein /血红蛋白的比例。4

皮肤活检、乙状结肠和SMG得到描述。10,- - - - - -,12,16简而言之,两个3毫米皮肤穿孔活检获得从脊椎旁颈后下区和2的正中位置。8结肠活检获得通过灵活的乙状结肠镜检查,和5 SMG活检获得使用16-gauge核心活检乐器。所述活检被处理。10,16四个幻灯片的等距在每个盒与苏木精和伊红染色评估是否存在足够的组织,定义为≥1片段(s)的一个给定的组织类型包含一个最小的总金额(2毫米2)的目标组织。目标组织被定义为腺体组织(SMG上皮分泌腺泡和干预基质),结肠黏膜下层,和皮肤的真皮。

三个幻灯片从每个盒(每个包含2 - 3活检片段)受到蛋白酶、删除nonpathologicα-synuclein形式,然后用鼠标5 c12单克隆免疫球蛋白抗体染色所描述。10,11免疫组织化学染色法应用在S4选择严谨、盲法的比较多个协议可以在S4的起始时间,使用金本位autopsy-confirmed外围组织样本,描述。11图像的彩色幻灯片分布3独立的神经病理学诊断组蒙蔽了。神经病理学家评级被用来分类每个幻灯片作为α-synuclein病理学的积极或消极的,定义形态在训练。11对于一个给定的参与者,多达12个幻灯片的冒号,6张幻灯片的皮肤,和6 SMG的幻灯片可以染色和解释,但这不同的基于目标的组织和染色充分性。

统计分析

所有统计分析使用SAS 9.4 (SAS研究所Inc .卡里,NC)。

Fisher精确,Wilcoxon rank-sum,克鲁斯卡尔-沃利斯测试是用来比较人口和临床特征之间的HC vs PD组和PD子组。

线性回归是用来比较biofluidα-synuclein跨组织措施;所有这些模型作为协变量包括年龄和指定biofluidα-synuclein等级值作为结果变量(平均排名分配事件的绑定值)。biofluid总α-synuclein水平的敏感性和特异性,对PD的诊断测试(PD、HC)和疾病严重程度(高级vs早期PD),探讨了使用截止值来自接受者操作特征(ROC)曲线。最佳达标被ROC曲线上的点定义了最高Youden指数(J =灵敏度+特异性−1)。18,19ROC曲线是基于单变量逻辑回归模型和估计ROC曲线下的面积(AUC)也计算。

外围组织α-synuclein措施比较参与者和幻灯片的水平。Subject-level差异评估使用之间的联系的确切Cochran-Mantel-Haenszel测试组和α-synuclein积极性而调整年龄tertile (< 59 vs 59 - 65 vs > 65年);在适用情况下,组被定义为名义变量。

一个参与者被认为是阳性病理α-synuclein对于一个给定的组织当≥1张幻灯片被评为积极为α-synuclein≥2神经病理学家。在敏感性分析,每个幻灯片检查占通过使用广义估计方程来评估小组幻灯片积极性的影响,同时调整了年龄和相关性在幻灯片收集来自同一个体(基于一个可交换的相关结构)。

探索性分析比较PD患者积极的和消极的组织切片的评估使用优势比分类变量和连续变量基于中位数的差异,95%的置信区间(CIs)派生的使用引导重采样迭代(n = 1000)。

样本大小的理由

S4估计有80%功率检测的差异40%或更多在PD患者脑脊液总α-synuclein高碳钢,每组样本容量为20个参与者,假设0.05的显著性水平。这是基于数据从帕金森进展标记倡议,这意味着基线CSF水平的总α-synuclein 1845±770 pg / mL。20.由于不同性质的组织采购和解释组织α-synuclein文学,样本量计算相关研究组织并不被认为是可行的。

统计分析是双向的,评估的重要性水平的5%。

数据可用性

消除识别信息收集到的数据,这项研究将网上braincommons.org2020年12月31日。数据请求者将需要签署一份数据访问政策协议通过大脑共享网站(braincommons.org)来获得。

结果

群体特征

八十二名参与者。八十(59 PD, 21高碳钢)≥2组织和≥2 biofluid标本,包括在分析中。群体特征所示表1。男:男女比例高于PD vs高碳钢。温和的PD组比先进的PD组年轻。

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表1

各个群体的人口统计学和临床特点的系统性-核蛋白采样研究

正如所料,PD组有更高的分数在所有电机和nonmotor PD的表现,和更低的DAT绑定,而HC。有梯度的增加运动严重程度随着疾病持续时间的措施当比较早期和温和的和先进的PD组(表1)。DAT绑定在先进组最低,最高的早期组和中度组2之间的中间。

在生物体液α-Synuclein水平

总体而言,降低了总α-synuclein水平CSF在PD vs HC (表2和图1)。CSFα-synuclein为PD的诊断敏感性和特异性为87.0%和63.2%,分别,AUC为0.693 (95% CI 0.521 - -0.865)。其他biofluidsα-synuclein总水平没有显著不同在PD和HC组(表2),因此他们的敏感性和特异性不考虑。

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表2

α-Synuclein措施在所有外围组织和biofluids所有组

图1
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图1 热点图描绘子群,相对程度的α-synuclein(α-Syn)积极性

α-Syn积极性在每个组织类型(A),定义为积极的幻灯片的数量;和(B)每个biofluid使用四分位数定义分数。脑脊液和血清α-Syn下四分位数(即等级值。,the lowest 25% of values) were defined as most indicative of Parkinson disease (PD), whereas for saliva, plasma, and whole blood (WB) α-Syn, rank values in the upper quartile (i.e., the highest 25% of values) were defined as most indicative of PD. For each panel, participants are sorted by subgroup in order from lowest-to-highest average tissue positivity; accordingly, each given column across the 2 panels corresponds to the same participant. PC = paravertebral cervical; SMG = submandibular gland; T = thigh.

在PD组,血清α-synuclein水平高出先后在进行性疾病阶段(表2和图1和图2)。根据这一发现,敏感性,特异性,AUC的血清总α-synuclein区分高级和PD早期探索,80.0%,70.6%,和0.776 (95% CI 0.619 - -0.934),分别。

图2
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图2 显微照片的皮肤、结肠和颌下腺免疫组织化学染色的病理α-synuclein 5 c12单克隆抗体类方法

显微照片的皮肤(a e),结肠(f j)和颌下腺(k o)。所有面板显示免疫反应性独立判断至少3盲神经病理学家2来表示特定的阳性神经纤维的染色。特定的阳性染色在皮肤真皮periarteriolar中最常见的位置(A, B)和小皮内注射神经神经束内(C, D)和少毗邻汗腺(E)。具体有阳性染色的粘膜固有层(F, G),但常常在黏膜下神经纤维(H-J),有时在periarteriolar位置(J)。具体阳性染色颌下腺被认为在腺实质(K, L)和基质(M-O);在基质,它往往是局部神经神经束(N, O)。(A)的校准酒吧为所有服务面板。

α-Synuclein外围组织

幻灯片的平均数量每组织类型诊断组检查每个神经病理学家所示表2。典型的图像幻灯片所示由神经病理学家被评为积极图2。组织切片为高碳钢-除了一种情况。PD患者的阳性染色为结肠α-synuclein是8/57,14/58的皮肤,SMG和23/41;这是明显更大的PD vs高碳钢在皮肤和SMG (表2和图1)。PD的诊断的敏感性SMGα-synuclein染色(在疾病阶段)是56.1%,特异性是92.9%。皮PDα-synuclein染色诊断的敏感性为24.1%,特异性为100%。皮肤明显更可能是积极的和先进的PD HC相比年初,SMG和温和的和先进的PD HC相比。当限制分析先进PD vs HC组,SMGα-synuclein积极性的敏感性是78.6%,特异性是92.9%;敏感性皮肤α-synuclein积极性是40.0%,特异性是100%。

39 PD患者中评估所有3组织网站,14日有负面α-synuclein染色在所有网站,13 1组织积极,和11 2组织积极,包括8与正SMG和皮肤vs 3积极SMG和结肠癌。只有一个病人,在先进的PD组,都3组织积极;即使在这种情况下,只有1 2皮肤网站是正面的。

十四PD患者有积极的皮肤滑,其中13已经足够的标本来自颈脊椎旁区域和大腿。13日的3只大腿地区积极,7只脊椎旁颈地区积极和3(2早期PD和1高级PD)这两个地区的积极性。

3 PD组间没有差异数量的幻灯片为任何组织类型检查。先进的PD组为皮肤和SMG比例最高的参与者积极,但是这些差异没有统计学意义(表2)。参与者与皮肤活检阳性α-synuclein (n = 14)是老的比那些没有,有积极的SMG活检(表3)。没有明显差异在电动机和nonmotor措施有积极的活检相比,那些没有。然而,值得注意的是,所有的SMG活检获得PD患者pRBD产生积极α-synuclein染色。重大关系被发现的几率SMG积极性,纹状体SBR,调整年龄和疾病持续时间(优势比为0.11 (95% CI 0.02 - -0.67))。

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表3

帕金森病(PD)患者的临床特点与消极的和积极的皮肤或颌下腺(SMG)活检

受试跨组织和biofluidsα-synuclein

PD组α-synuclein水平没有明显差异在任何biofluid那些vs没有积极α-synuclein皮肤或SMG组织(表4和图3)。

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表4

α-Synuclein(α-Syn)值在帕金森病(PD)患者消极与积极的皮肤或颌下腺(SMG)活检

图3
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图3 散点图的CSFα-synuclein(α-Syn) (pg / mL)和唾液α-Syn (pg / mL)和血清α-Syn的比率(pg / mL)血清血红蛋白(mg / dL)在帕金森病(PD)患者足够的所有3 biofluids标本获得

所有值标注在对数尺度。每个点代表一个PD患者,用不同的颜色和符号表明疾病阶段和颌下腺(SMG)活检的地位。

讨论

S4测量α-synuclein在多个biofluids PD患者和外围组织在不同疾病阶段,而HC。这项研究是进行严格的标准操作程序(sop)和培训涉及神经学家,肠胃科、耳鼻喉科专家,和神经病理学家和一个健壮的基础设施提供核心研究功能,包括临床网站管理、biorepository,统计,和neuropathologic专业知识。这使得集中和标准化的标本处理和分析。我们不能复制几个之前报道发现关于高灵敏度的病理α-synuclein存款在结肠(100%),21皮肤(> 90%),22或SMG(高达100%)。23,- - - - - -,27我们还没有找到一个个体内的总指标之间的相关性α-synuclein跨各种biofluids和组织我们假设。尽管如此,一些重要的见解关于α-synuclein已经获得的分布从这个研究:(1)总CSFα-synuclein PD相比,HC组显著降低但总CSFα-synuclein PD的诊断的特异性较低;(2)血清α-synuclein水平与疾病严重程度增加,但不区分从HC PD患者;(3)组织积极性明显更有可能在皮肤和SMG PD vs HC, PD和非常具体的,虽然在皮肤和SMG灵敏度较低,至少在早期PD23,- - - - - -,25;(4)SMG组织积极性相对较高的敏感性和特异性在先进的PD和有关DAT绑定;(5)积极组织被视为在所有PD疾病阶段(早期高级>)。

类似于其他的研究,4,5我们发现更低的总CSFα-synuclein PD组相比,HC组。然而,总α-synuclein其他biofluids不是不同的PD患者对高碳钢。最近的另一个多中心研究结果相似,使用相同的SOP和分析工具。8这最有可能涉及到的“总”性质α-synuclein被量化目前化验和抗体。虽然几个化验总α-synuclein开发并被证明是在几个独立军团和健壮的一个大轮询调度研究中,7他们不同的抗原决定基受抗体。没有方法可以确保全身α-synuclein实际上是现在,而不是N -或C-terminal-truncated版本。这些化验也没有特异性PD-specific病理α-synuclein形式。另一个挑战在biofluidsα-synuclein测量,特别是全血和它的隔间,存在大量的α-synuclein红细胞和溶血的影响α-synuclein水平。很有可能因为这些限制只总α-synuclein CSF执行适度PD的诊断生物标记,特别是在较小的群体。额外的工作,使用更敏感的检测,检测特定疾病的α-synuclein形式,和/或不同的菌株和聚合的倾向是必要的。28,- - - - - -,31日例如,测量可溶性低聚物的形式的α-synuclein可能提供的优势检测α-synuclein最早的病理变化发生。32“播种分析”,例如实时颤检测诱导转换技术或蛋白质错误折叠循环放大,利用prion-like聚合属性α-synuclein也蕴含着巨大的希望,一些研究表明,独立,并有效地在不同的实验室,对PD的诊断敏感性和特异性高。33反过来,更多针对疾病的biofluidsα-synuclein措施可能更好的与组织α-synuclein,特别是如果播种化验外围组织的结合应用。34这种方法将在剩余的S4测试样品。至于差异biofluidα-synuclein PD疾病严重程度的关系,我们发现重要的级间的差异在血清总α-synuclein,提高血清α-synuclein可能潜在的可能性作为PD严重程度的一个标志。然而,血清总α-synuclein没有区分总体PD组和高碳钢,表明在这方面需要更精确的化验。

关于外围组织的效用α-synuclein疣状PD生物标志物,α-synuclein为PD的诊断的敏感性在文献中,使用各种方法,一直不定地估计在结肠的36% - -100%,2180%35> 90%22在皮肤,74% - -100%23,- - - - - -,27SMG。在研究迄今为止,特异性α-synuclein普遍高(> 90%)为结肠SMG和皮肤但变量。9,21,36在S4,我们发现高特异性的SMG和皮肤α-synuclein积极性为PD的诊断,证实了一些以前的结果。23,24,37结肠癌的患病率积极性非常低,虽然。

在所有的组织研究,SMGα-synuclein敏感性最高,但它依然只有温和的在56%。这个改进当限制分析先进的PD组。皮肤的敏感性相对较低和SMG在疾病早期阶段可能反映了包容的帕金森症患者误诊率越高,在S4,相对于之前的研究PD早期疾病的阶段。23虽然DAT SPECT的使用使误诊的可能性较小,38它并不能消除特别是神经退行性帕金森综合症。39

α-synuclein积极性的偶然发生在结肠,尽管考试人数的两倍幻灯片与其它组织相比,表明,使用当前之免疫方法、结肠癌并不是一个有吸引力的生物标志物对PD网站。这与结肠α-synuclein的研究显示,高灵敏度21;这些结果可能源于假阳性非特异性染色,由改进染色减轻风险协议和严格的病理学家训练,用于多中心blinded-panel研究S4。9,11,40另一个可能性是S4结肠活检没有样本足够的神经结构内表面的结肠黏膜下层。只有活检证实含有结肠黏膜下层分析在S4,结肠组织的特异性神经元染色证实存在神经组织元素没有进行。更深,从而更侵入性活检,试图获得更大的大量的结肠黏膜下层,可能会增加产量,但风险较高。Postbiopsy显微解剖技术值得进一步研究作为一种提高灵敏度。41另一点问候S4胃肠活检的远端位置选择:乙状结肠被选中,是因为乙状结肠镜检查是安全的,并且只需要进行很少的准备。然而,有一个已知rostral-caudal梯度α-synuclein整个胃肠道(GI)免疫反应性,较高的α-synuclein加载更多的近端/口腔领域。21,42,43最近的数据点的有前途的应用播种化验也活检更多吻侧GI地区,包括胃、以及其他的吻侧区域environment-brain接口,如嗅觉粘膜,34,44PD生物标志物识别敏感。未来的多中心研究,遵循类似的严格方法S4需要复制这些有前途的初步结果。

关于皮肤,我们发现患病率较低的积极皮肤活检在S4 PD组与其他研究相比。35,37,45,- - - - - -,47S4的高特异性免疫组织化学方法,11神经病理学家培训和致盲,共识决策可能会导致更少的假阳性。S4的染色协议包括与蛋白酶预处理前5 c12抗体的应用程序。广泛的prestudy测试证明该方法优化的特异性和减少假阳性染色为nonpathologicα-synuclein形式。虽然5 c12协议选择S4也是最敏感的在多个测试协议,所使用的一些方法可能non-S4团体可能更敏感。double-immunostaining协议为α-synuclein磷酸化丝氨酸- 129有70%的敏感性-100%,特异性100%在小型研究PD的诊断,35跨站点复制和初步的工作展示了高灵敏度再现性虽然低于单中心研究。47应用程序和其他抗体的特定亲和力有毒/致病形式的α-synuclein截断或聚合等形式,应测试,S4提供了一个坚实的biorepository将来这样的工作。承诺,保证调查的另一个领域是播种的应用分析,组织。34

S4结果表明,组织α-synuclein积极性(SMG和皮肤)是在所有PD阶段。我们还指出之间的关系存在SMGα-synuclein和更低的DAT绑定,衡量striatonigral去神经。然而,在小样本大小疾病阶段限制更多的解释和研究主题和纵向研究需要进一步探索这个观察。先进PD组患病率较高的积极反对长期PD的想法,失去周围神经纤维减少α-synuclein的检测的机会,48至少在S4的区域检查。我们的结果不支持假设外围病理学开始之前的感情PD的中枢神经系统,49但我们的研究不是为了测试这个假设:我们没有包括前驱的/危险主题和我们早期PD组是很小的。也有可能5 c12单克隆抗体不太敏感的病理月初α-synuclein PD的物种。这需要在一个更大的测试和纵向队列研究,包括参与者沿着光谱PD的风险增加,实验和再次使用更准确地检测病理α-synuclein形式,特别是在早期PD。

至于α-synuclein的受试分布,而2组织类型最常一起展示积极的皮肤和SMG,只有31%的PD组有2个或更多积极的组织。这些发现表明,在外围,α-synuclein而不是分散分布是不完整的。这将是一个重要的考虑在外围组织α-synuclein解释未来的研究。关于biofluid之间的关系和组织α-synuclein、唾液α-synuclein在那些积极的SMG更高,但这并没有意义。中发现差异的类型α-synuclein biofluids vs组织可能占缺乏相关性α-synuclein biofluid levels-tissue积极性在主题。

S4是一项多中心研究与严格的方法在所有阶段的标本采集、处理和解释,这是一个重要的力量。然而,一些研究局限性值得提及。PD组中的小样本大小限制功率检测差异和解释结果。正如上面所讨论的,使用的化验biofluidα-synuclein检测总α-synuclein,不一定和它的病理形态。在组织中,使用蛋白酶预处理成功删除nonpathologicα-synuclein形式,抗原决定部位暴露在石蜡包埋组织中也有所改善。没有蛋白酶预处理,抗体总或修改的α-synuclein正常周围神经组织染色,使其困难或无法明确确定α-synuclein病理学。然而,过于激进蛋白酶治疗可能会影响染色的敏感度。未来的工作来确定组织α-synuclein污渍更敏感,也保持很高的特异性是必要的。

从S4可以得出几个结论。的安全性和可行性多点、多中心组织和biofluid抽样PD已被证实。biofluids工作强调需要α-synuclein化验测量PD-specificα-synuclein形式。甚至在脑脊液,显著差异总α-synuclein PD和HC之间发现,仍有之间的重叠值(即使消除高血红蛋白样品)2组和次优的敏感性和特异性。当我们发现高特异性为PD的诊断α-synuclein染色5 c12抗体在皮肤和SMG、S4未能复制报告的高灵敏度数小,单中心研究主要是先进的PD例结肠癌,皮肤,SMGα-synuclein。相反,S4表明,使用的方法,在这些组织不是一个敏感的生物标志物α-synuclein PD的诊断,至少在PD的早期阶段,准确诊断生物标记物是最急需的。至于公用事业组织α-synuclein疾病严重程度的一个标志,我们发现组织积极性发生在所有疾病阶段,我们报告一个了不起的新发现SMG积极性更可能以更大的纹状体去神经以DAT绑定。这可能表明,SMG积极性可能更严重疾病的一个标志,但这需要进一步的研究和复制。与当前的局限性biofluid化验和组织染色程序,我们也显示弥漫性分布α-synuclein跨越身体和疾病阶段,虽然没有假设关系跨站点和液体或个人参与者,至少在小数量的参与者在这里检查。重要的是,S4还提供了研究社区的体液和组织样本(通过michaeljfox.org),来评估新的化验和污渍。最终,理解α-synuclein的分布biofluids和组织将有助于推进PD生物标记的发展和我们对PD病理包括其发展的理解。

研究资金

迈克尔·j·福克斯帕金森症研究基金会。

信息披露

作者报告没有披露相关的手稿。去首页Neurology.org/N为充分披露。

承认

DaTscan剂量被通用电气医疗集团提供实物。

附录1的作者

表
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附录2 Coinvestigators

表
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表

脚注

  • 去首页Neurology.org/N为充分披露。资金信息和披露认为作者相关的,如果有的话,年底提供这篇文章。

  • 系统抽样研究小组列出coinvestigators -核蛋白附录2。

  • 零假设的这篇文章出版之间的合作努力的一部分首页神经病学®和CBMRT。

  • 这篇文章加工费由迈克尔·j·福克斯帕金森氏症研究基金会。

  • 编辑、页面373年

  • 类的证据:NPub.org/coe

  • 收到了2019年8月28日。
  • 接受的最终形式2020年2月18日。
  • 版权©2020年作者(年代)。发表的Wolters Kluwer健康,公司代表美国神经病学学会。首页

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信:快速的网络通信

  • 作者回复:体内α-synuclein分布在多个组织和biofluids帕金森病
    • 托马斯。海滩,教授,横幅阳光健康研究所,太阳城,阿兹,美国
    • 拉娜米夏英,助理教授,美国宾夕法尼亚州匹兹堡大学、匹兹堡
    • 查尔斯H阿德勒,教授,梅奥医学院神经学部门,斯科茨代尔,阿兹,美国首页
    • 英国人Mollenhauer,教授,帕金森症和运动障碍中心Paracelsus-Elena Klinik卡塞尔和哥廷根大学医学中心,部门
    2020年9月30日提交
  • 读者反应:体内α-突触核蛋白的分布在多个组织和biofluids帕金森病
    • 克里斯多夫吉本斯,医学博士,MMSc,神经学副教授,哈佛医学院。首页实验室主任BIDMC神经皮肤,哈佛医学院(波士顿)
    • Vincenzo肯,医学博士。神经学家,IRCCS史delle愿望Neurologiche di博洛尼亚(意大利博洛尼亚)
    • 克劳迪亚大梁,医学博士,神经学教授首页,德国维尔茨堡大学(维尔茨堡)
    • 罗科Liguori说道,神经学家,IRCCS史delle愿望Neurologiche di博洛尼亚(意大利博洛尼亚)
    • 朱塞佩Lauria品特,医学博士,神经学教授首页,米兰大学;临床神经科学部门主任(意大利米兰)
    • RaffaellaLombardi,医学博士,神经学家,米兰大学;临床神经科学部门主任(意大利米兰)
    • 凯瑟琳夹住,医学博士,神经学家,德国维尔茨堡大学(维尔茨堡)
    • 罗伊弗里曼,神经学教授首页,哈佛医学院。导演,BIDMC自主和周围神经实验室(波士顿)
    提交09年9月,2020年
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