帕金森病的外周血標(biāo)志物研究進(jìn)展

任煒霞 劉 毅 蔡 麗 武前福

生物學(xué)標(biāo)志物被定義為“客觀測量和評估的特征，作為正常生物過程、致病過程或?qū)χ委煾深A(yù)的藥理學(xué)反應(yīng)的指標(biāo)”。其可以是臨床的(如客觀測量的體格檢查結(jié)果)，可以是基于成像的(如 MRI 上特定大腦區(qū)域的顯像)，也可以是遺傳的(如基因型作為疾病發(fā)生的預(yù)測因子)。此外，生化指標(biāo)也成為了生物學(xué)標(biāo)志物的潛在候選者，這些生化生物學(xué)標(biāo)志物可以來自腦脊液、血液成分、尿液和皮膚等?？紤]到外周血檢驗的可及性、微創(chuàng)性和低成本性，基于血液的生物學(xué)標(biāo)志物被視為一種理想的可選擇途徑。無偏移的生物學(xué)標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)方法包括蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)和基因表達(dá)譜3種。其中，蛋白質(zhì)組學(xué)廣義上被定義為對許多蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的大規(guī)模研究；代謝組學(xué)(或稱代謝組學(xué)分析)是對化學(xué)代謝過程的深入研究，繼而反映于低分子代謝物的測量中；而基因表達(dá)譜的研究主要依賴于微陣列，涉及核酸樣品與大量寡核苷酸探針的雜交，其可以測試給定樣本中數(shù)千個基因的平行表達(dá)，并且全基因組表達(dá)的變化為生物學(xué)標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)可做出重要貢獻(xiàn)[1]。本文將主要從以上3個方面出發(fā)，討論部分重要的帕金森病(Parkinson′s disease,PD)外周血生物學(xué)標(biāo)志物的研究現(xiàn)狀，為 PD 生物學(xué)標(biāo)志物的發(fā)掘提供理論依據(jù)與創(chuàng)新思路。

一、蛋白組學(xué)

1.α-突觸核蛋白(alpha-synuclein，α-syn)：α-syn是 PD 定義的神經(jīng)病理學(xué)病變——路易體中包含的主要蛋白質(zhì)，被認(rèn)為是 PD 的重要病理產(chǎn)物，其在體內(nèi)(主要為腦脊液)含量的高低與患者臨床癥狀的嚴(yán)重程度密切相關(guān)。大量實驗證據(jù)表明，在嚙齒動物和猴子的黑質(zhì)中施用人 α-syn 或慢病毒或攜帶重組腺相關(guān)病毒的野生或突變?nèi)?α-syn 基因可導(dǎo)致 PD 的進(jìn)行性進(jìn)展[2]。不少關(guān)于 α-syn 在腦脊液和血漿中的鑒定性研究提供了它是由細(xì)胞分泌的證據(jù)。其中腦脊液中 α-syn 作為PD診斷性生物學(xué)標(biāo)志物的研究努力已經(jīng)取得了一些希望，而基于血液中 α-syn 生物學(xué)標(biāo)志物尚需進(jìn)一步探索。已有研究發(fā)現(xiàn)，α-syn在血液中的濃度遠(yuǎn)高于腦脊液，這或可表明腦脊液的血液污染可能是一個嚴(yán)重的問題[3]。在一項研究中，Shi等[4]通過注射放射性標(biāo)記的 α-syn 進(jìn)入小鼠大腦，發(fā)現(xiàn)腦脊液 α-syn 很容易被運(yùn)輸?shù)窖褐?，PD患者的血漿外泌體 α-syn 水平顯著升高。此外，該研究還發(fā)現(xiàn)，血漿外泌體 α-syn 的診斷敏感度和特異性與腦脊液α-syn測定的診斷敏感度和特異性相當(dāng)。此外，不少研究證實，α-syn作為PD的關(guān)鍵病理成分，與先天性和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的激活有關(guān)。Williams等[5]通過實驗發(fā)現(xiàn)，來自PD患者的外周循環(huán) CD4 和 CD8 T 細(xì)胞可產(chǎn)生 Th1/Th2 細(xì)胞因子以響應(yīng)α-syn，同時 CD4 缺陷小鼠可以免受由于α-syn過度表達(dá)導(dǎo)致的多巴胺能細(xì)胞損失，這表明 PD 可能存在慢性記憶T淋巴細(xì)胞反應(yīng)。除此之外，也有報道稱α-syn與其他病理性蛋白的相互作用也會導(dǎo)致突觸功能障礙，從而促使 PD 的進(jìn)一步發(fā)展，SNARE蛋白便是其中之一[6]。

2. DJ-1：除了α-syn外，DJ-1也被認(rèn)為是PD診斷和(或)監(jiān)測疾病進(jìn)展的主要生物學(xué)標(biāo)志物。它是一種多功能蛋白，在氧化應(yīng)激、細(xì)胞死亡和突觸核蛋白病(包括PD)中扮演著重要角色。有研究結(jié)果顯示，與對照組比較，PD患者腦脊液中的總 DJ-1 水平降低[7]。為了證明血漿中 DJ-1 的水平與 PD 的相關(guān)性，探索 PD 外周生物學(xué)標(biāo)志物，Lin等[8]在一項針對119例受試者的初步研究中檢測到了7種DJ-1同種型，并且發(fā)現(xiàn)具有4-羥基-2-壬烯醛修飾的患者血液水平在晚期PD中發(fā)生了改變，由此證明了 DJ-1 與 PD 在一定程度上的相關(guān)性。另外，Shi等[9]使用改良的多重免疫測定法研究了來自126例 PD 患者和122例正常對照的樣本，據(jù)報道，與 ELISA 和蛋白質(zhì)印跡比較，該方法表現(xiàn)出更高的敏感度。此外，該研究還評估了各種因素的影響，包括溶血、血小板污染和年齡依賴性，結(jié)果顯示血紅蛋白和 DJ-1 之間呈正相關(guān)，并發(fā)現(xiàn)超過95%的血漿 DJ-1 和 α-syn 均來自紅細(xì)胞，且隨著 PD 患者的年齡增長，檢測到的 DJ-1 值顯著下降。但PD和正常對照組在 DJ-1 或 α-syn 的血漿水平比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義，這表明它們尚不能用作 PD 診斷和(或)預(yù)后的生物學(xué)標(biāo)志物，因此需要進(jìn)一步驗證。但是該研究中開發(fā)生物學(xué)標(biāo)志物過程中，重要的質(zhì)量控制步驟為后續(xù)研究提供了一定的技術(shù)指導(dǎo)[1]。

3.載脂蛋白Α1：載脂蛋白A1是一種多功能載脂蛋白，在人體生理學(xué)中具有多種作用，包括調(diào)節(jié)炎癥和膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)等，且具有抗氧化和抗炎特性，在神經(jīng)退行性疾病的診斷與預(yù)防方面有著重要價值[10]。有研究發(fā)現(xiàn)，與健康受試者比較，HY Ⅱ期和Ⅲ期PD患者聚類蛋白、補(bǔ)體C1r亞組分和載脂蛋白A1的表達(dá)水平顯著降低。其中，與HY Ⅱ期比較，HY Ⅲ期PD患者載脂蛋白A1水平明顯降低，且其水平與 PD 的進(jìn)展具有相關(guān)性[11]。另一項研究通過對624例 PD 受試者的基線血清中載脂蛋白A1的測量以及前瞻性隊列分析，證明載脂蛋白A1與以 PD 為主的嚴(yán)重運(yùn)動和非運(yùn)動疾病表型顯著相關(guān)[12]。Qiang等[13]在152例 PD 患者的隊列研究中發(fā)現(xiàn)，通過多重免疫測定法測量了96種蛋白質(zhì)的血漿水平，并通過線性回歸確定與 PD 發(fā)病年齡相關(guān)的蛋白質(zhì)，篩選出最佳候選載脂蛋白A1，并證明低水平的載脂蛋白A1 與早期 PD 發(fā)作相關(guān)。基于既往研究，載脂蛋白A1 被鑒定為 PD 風(fēng)險的潛在標(biāo)志物。

4.S100B：S100B是一種Ca2+結(jié)合蛋白，主要集中于星形膠質(zhì)細(xì)胞中，它在腦脊液、外周血等體液中的水平被認(rèn)為與神經(jīng)退行性疾病密切相關(guān)，可作為監(jiān)測疾病趨勢的重要輔助手段[14]。在 PD 的發(fā)病機(jī)制中，S100B 的過度生產(chǎn)和釋放起著至關(guān)重要的作用，以響應(yīng)紋狀體多巴胺能去神經(jīng)支配或6-羥多巴胺[15]。有研究發(fā)現(xiàn)，在 PD 患者的黑質(zhì)紋狀體中存在著S100B過表達(dá)現(xiàn)象[16]。此外，也有報道稱，過表達(dá)S100B的轉(zhuǎn)基因小鼠可出現(xiàn) PD 的特征性表現(xiàn)，如運(yùn)動協(xié)調(diào)能力受損和一些分子包括多巴胺-d2受體的產(chǎn)生。S100B基因敲除小鼠與可以模擬 PD 的神經(jīng)毒性物質(zhì)1-甲基-4-苯基-1，2，3，6-四氫吡啶(1-methyl-4-phenyl-1，2，3，6-tetrahydropyridine，MPTP)處理的野生型小鼠比較，MPTP 處理減少了多巴胺能神經(jīng)元的損失和小膠質(zhì)細(xì)胞增生；同樣地，使用arundic酸抑制星形細(xì)胞S100B的合成可保護(hù)小鼠多巴胺能神經(jīng)元免受 MPTP 毒性[17]。

除了以上幾種蛋白生物學(xué)標(biāo)志物外，還有一些研究也發(fā)現(xiàn)了其他可作為 PD 外周血的蛋白組學(xué)生物學(xué)標(biāo)志物。Posavi等[18]從大約1000種血漿蛋白的無偏篩選開始，研究了發(fā)現(xiàn)-復(fù)制設(shè)計中的多個隊列，從中篩選出4個關(guān)鍵性候選生物學(xué)標(biāo)志物——氨?；?(aminoacylase 1，ACY1)、骨唾液酸蛋白(bone sialic acid protein，BSP)、生長激素受體(growth hormone receptor，GHR)和骨調(diào)節(jié)蛋白(bone regulatory protein，OMD)，并證明 ACY1 和 GHR 的基線水平與隊列中的認(rèn)知下降率相關(guān)。α-syn 有兩大降解途徑，即自噬-溶酶體途徑和泛素蛋白酶途徑，因此通過對這兩大途徑中相關(guān)蛋白的研究，或可成為發(fā)現(xiàn) PD 生物學(xué)標(biāo)志物的一個重要方向。在自噬-溶酶體途徑中，α-syn的降解主要依賴于分子伴侶介導(dǎo)的自噬和巨自噬。Juhee等[19]通過對 PD 患者血漿樣本的定量分析，發(fā)現(xiàn)其athanogene 2(一種Hsp70/Hsc70分子伴侶相互作用蛋白)和組織蛋白酶D(一種主要溶酶體蛋白酶，直接參與α-syn的降解)水平顯著降低，該研究為此二者成為早期診斷 PD 的血漿生物學(xué)標(biāo)志物提供了可能性。

二、代謝組學(xué)

1.尿酸：尿酸在 PD 病理生理學(xué)中被提出是基于推論的尿酸抗氧化特性、PD 患者黑質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的低水平尿酸以及尿酸降低多巴胺氧化能力的相關(guān)性。早期研究表明，低血漿尿酸水平是 PD 的危險因素，并且尿酸與鐵結(jié)合蛋白有關(guān)。尿酸作為一種生物學(xué)標(biāo)志物的潛力首先是通過對參加檀香山心臟計劃的7968例男性的尿酸水平和發(fā)生 PD 的風(fēng)險進(jìn)行分析而展開的。在該隊列中，在基線和超過30年的隨訪中獲得了血清尿酸水平，其中92例男性發(fā)展為特發(fā)性 PD。在調(diào)整年齡或吸煙史后，基線時尿酸濃度高于中位數(shù)的男性與低于中位數(shù)的男性比較，PD發(fā)生率降低了40%。該研究提供了尿酸與 PD 發(fā)生率之間關(guān)聯(lián)的前瞻性證據(jù)，并表明有必要對這種關(guān)聯(lián)進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)查[20]。此外，一篇關(guān)于尿酸與 PD 聯(lián)系的系統(tǒng)評價共分析了1104例患者的數(shù)據(jù)，試圖揭示血清尿酸濃度與一些 PD 非運(yùn)動癥狀類型之間的相關(guān)性，結(jié)果顯示睡眠與疲勞、注意力與記憶的相關(guān)性最大。但是遺憾的是，該研究表明血清尿酸水平與 PD 中非運(yùn)動癥狀的發(fā)生和惡化之間的相關(guān)性無法明確化，可能與尿酸水平本身是一種易受多種因素影響的生物學(xué)標(biāo)志物有關(guān)，因此需要對更多樣化的患者群體、運(yùn)用更準(zhǔn)確的 PD 非運(yùn)動癥狀評估方法進(jìn)行大規(guī)模研究[21]。

在此基礎(chǔ)之上，有研究已開始評估尿酸水平是否會在 PD 的遺傳形式中發(fā)生變化。為了探索存在葡萄糖腦苷酸酶(glucocerebrosidase，GBA)基因突變的 PD 患者、散發(fā)型 PD 患者和縱向隨訪的健康對照組血清尿酸水平的差異。Koros等[22]從 PD 進(jìn)展標(biāo)志物倡議(Parkinson′s disease progression marker initiative，PPMI)數(shù)據(jù)庫中下載了120例 GBA-PD 患者2年的血清尿酸測量數(shù)據(jù)，該隊列與369例偶發(fā) PD 患者和195例健康對照者進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，校正年齡、性別和體重指數(shù)(body mass index，BMI)后，與對照組比較，GBA-PD 隊列的2年縱向尿酸水平較低；基線尿酸測量結(jié)果顯示僅有微小差異，但在 GBA-PD 隊列中，第2年的尿酸水平較低。這是在 GBA-PD 隊列中評估血清尿酸的研究，該研究結(jié)果證實低血清尿酸可能是 GBA-PD 進(jìn)展的一個生物學(xué)標(biāo)志物。然而，關(guān)于低血清尿酸與 GBA-PD 臨床數(shù)據(jù)之間的關(guān)系還需要更多的研究。另有報道指出，鐵死亡或為PD的重要發(fā)病機(jī)制之一。

為了檢測 PD 患者和健康對照者的血漿尿酸水平和外周鐵代謝標(biāo)志物，Garrido等[23]對40例 PD 患者和29例對照者進(jìn)行了臨床篩查和實驗室測試，結(jié)果顯示，患者的血漿尿酸水平明顯低于對照組，血漿鐵參數(shù)水平比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但血漿尿酸水平與患者和對照者的血清鐵蛋白密切相關(guān)。該研究對 PD 的發(fā)病機(jī)制提供了建議，也為尿酸成為PD外周標(biāo)志物的確定提供了依據(jù)。

2.谷胱甘肽(glutathione，GLU)：氧化還原應(yīng)激是 PD 病理生理學(xué)的重要表現(xiàn)之一，總谷胱甘肽由還原型 (GSH)和氧化型 (GSSG)組成，對于維持氧化還原穩(wěn)態(tài)、清除代謝廢物以及作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)中氨基酸的儲存庫起著至關(guān)重要的作用[24]。1982年有研究提出GSH缺乏在 PD 中起致病作用。為了進(jìn)一步描述 PD 個體 GLU 狀態(tài)的中樞和外周測量，并評估 GLU 狀態(tài)是否與 PD 嚴(yán)重程度相關(guān)，Mischley等[25]通過研究發(fā)現(xiàn)， GLU的血液測量值隨著年齡的增長而下降，且血液 GLU 濃度越低，統(tǒng)一PD評定量表(unified Parkinson′s disease rating scale，UPDRS)和患者報告的 PD 結(jié)果(patient-reported PD，PRO-PD)分?jǐn)?shù)越高(癥情越嚴(yán)重)。這些結(jié)果表明，全血 GLU 可能具有作為 PD 生物學(xué)標(biāo)志物的潛力，未來的研究可致力于評估它是否為PD 進(jìn)展的可改變風(fēng)險因素。

針對GLU與 PD 的相關(guān)性，已經(jīng)有研究從治療方面入手，探索GSH療法對疾病的改善作用。Coles等[26]在 PD患者和健康對照者中進(jìn)行了一項開放標(biāo)簽、前瞻性研究，口服4周高劑量N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine，NAC，一種抗氧化劑和谷胱甘肽前體)。NAC的主要作用機(jī)制是被假設(shè)通過去乙?；a(chǎn)物半胱氨酸(cysteine，Cys)發(fā)生。4周的高劑量口服 NAC 方案導(dǎo)致 Cys、血液抗氧化物質(zhì)GSH/GSSG 和過氧化氫酶顯著增加。該研究還提示NAC 不會增加 GSH 腦濃度，而且一些 PD 患者的癥狀在使用高劑量 NAC 后會隨著治療的停止而惡化。由于樣本量較小等局限性，該實驗結(jié)果未能檢測到大腦任何部位的化學(xué)物質(zhì)變化，但是為未來的大樣本量、多部位、多給藥途徑、治療時間以及尋找最佳生物學(xué)標(biāo)志物和選擇監(jiān)測方法提供了一定的參考。

三、基因表達(dá)譜

1.GBA基因：PD發(fā)生的一個重要危險因素為遺傳，研究指出，其在 PD 的發(fā)病因素中占比不低于27%，目前在真核生物和哺乳動物中發(fā)現(xiàn)了大量 PD 相關(guān)基因，其中編碼溶酶體酶葡萄糖腦苷脂酶(glucocerebrosidase，GCase)的 GBA 突變被認(rèn)為是 PD 發(fā)病的常見遺傳風(fēng)險因素，其發(fā)生于7%～15%的 PD 患者中，使患病的風(fēng)險增加了5%～25%[27]。有研究通過比較具有和沒有GBA突變的PD患者血漿中的 α-syn 水平、GCase 相關(guān)的溶酶體整合膜蛋白-2(lysosomal integration membrane protein-2，LIMP-2)來定義 GBA 基因相關(guān) PD 的生化特征。其外周血單核細(xì)胞(peripheral blood monocyte，PBMC)的測量結(jié)果顯示，與非突變 PD 比較，GBA 突變的PD患者表現(xiàn)出更高的 α-syn 水平、更低的 GCase 活性和更高的 LIMP-2 水平[28]。有一項研究已證明，通過對GBA基因雜合子 c.1226A >g (p.N370S) 突變患者 PBMC 重編程，獲得 ICGi034-A 誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞(iPSC)系，以此可用于研究 GBA 相關(guān) PD 的基本發(fā)病機(jī)制以及潛在的藥物篩選，為 GBA 基因提供了新的研究方向[29]。

2.環(huán)狀RNA (circRNA)：多項研究揭示了神經(jīng)退行性疾病中存在明顯的circRNA失調(diào)。考慮到 circRNA 具有以下特性：①穩(wěn)定性；②不會像蛋白質(zhì)一樣被修飾，因此水平與活性直接相關(guān)；③可以通過快速和常規(guī)的實驗室方法準(zhǔn)確量化。這3種特性為其成為優(yōu)秀的候選生物學(xué)標(biāo)志物提供了有利的研究條件。為了鑒定 PD 患者的 PBMC 中差異表達(dá)的腦富集 circRNA，Ravanidis等[30]通過研究發(fā)現(xiàn)，與健康對照受試者比較，從 PD 患者獲得的PBMC中，有6個circRNA 發(fā)生了顯著變化，即MAPK9_circ_0001566、HOMER1_circ_0006916、SLAIN1_circ_0000497、DOP1B_circ_0001187、RESP1_circ_0004368和PSEN1_circ_0003848 在 PD 隊列中均被下調(diào)，且 PD 患者組比健康對照組平均下降了17%。此外，有研究使用外周血中的RNA 測序發(fā)現(xiàn)大量 circRNA 在 PD 患者和正常對照組之間差異表達(dá)，其中包括129個上調(diào)的circRNA,282個下調(diào)的 circRNA。通過使用京都基因與基因組百科全書(kyoto encyclopedia of genes and genomes，KEGG)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析，結(jié)果顯示第二富集的 KEGG 途徑即為PD。此外，circRNA 譜表明 PD 發(fā)病機(jī)制可能與氧化反應(yīng)和止血途徑有關(guān)。這些數(shù)據(jù)均可證明外周血中 circRNA 的水平可能被用作 PD 的生物學(xué)標(biāo)志物。

3.microRNA(miRNA)：越來越多的證據(jù)表明，神經(jīng)變性疾病中存在miRNA 的失調(diào)，這開啟了對血液或其他生物體液中 miRNA 的循環(huán)水平進(jìn)行表征的研究道路，也為其用作非侵入性診斷性生物學(xué)標(biāo)志物篩選開發(fā)了潛能，用以支持早期疾病檢測和可能的疾病進(jìn)展監(jiān)測。據(jù)報道，人類的 α-syn 基因在整個 3′-非翻譯區(qū)高度保守，這與 miRNA 的調(diào)節(jié)作用相關(guān)。特別是已發(fā)現(xiàn) α-syn 是miR-7 和 miR-153的靶標(biāo)。這兩種 miRNA似乎通過與 α-syn 的 3′-非翻譯區(qū)結(jié)合而借助協(xié)同作用以下調(diào)α-syn的 mRNA 和蛋白質(zhì)水平。這一觀察也得到了體外研究結(jié)果的支持，其中 miR-7 被描述為抑制神經(jīng)元培養(yǎng)物中α-syn誘導(dǎo)的細(xì)胞毒性物。

此外，有研究對7例PD患者通過電刺激誘導(dǎo)的腦深部電刺激治療前后的血液白細(xì)胞中獲得的 miRNA 進(jìn)行了評估，并將結(jié)果與通過下一代小 RNA 進(jìn)行全面 miRNA 分析后的6例健康對照受試者的結(jié)果進(jìn)行了比較測序和外顯子及剪接點微陣列。結(jié)果顯示，與對照組比較，PD 患者中有16種 miRNA 存在差異表達(dá)，其中11種 miRNA 的表達(dá)模式通過腦深部電刺激進(jìn)行了修飾。而且在通過電刺激改變的這11種 miRNA 中，有5種(miR-1249、miR-20a、miR-18b、miR-378c、miR-4293)與健康對照組中存在的相匹配，這表明PD-miRNA模式在刺激后逆轉(zhuǎn)為健康個體的模式，為 PD 提供了一種可能的治療途徑。

在另一項關(guān)于 miRNA 參與 PD 病因的研究中，研究者使用微陣列對從19例PD患者和13例健康對照獲得的PBMC進(jìn)行 miRNA 表達(dá)譜分析。結(jié)果顯示，與對照組比較，18種 miRNA 在 PD 患者中差異表達(dá)。此外，進(jìn)行染色質(zhì)免疫沉淀測序分析以揭示 α-syn 的全基因組相互作用，并將這些數(shù)據(jù)與 miRNomics 數(shù)據(jù)以及計算機(jī)數(shù)據(jù)合并對 PD 相關(guān)基因的分析表明，鞘糖脂生物合成途徑以及蛋白質(zhì)泛素化途徑是 PD 疾病進(jìn)展的關(guān)鍵因素，并且發(fā)現(xiàn)有3種 miRNA 是這兩種重要生物學(xué)途徑的主要調(diào)節(jié)因子，即 miR-26a、miR-30b 和 miR-30c，其中兩個基因(ST8SIA4和USP37)與 PD 發(fā)病機(jī)制相關(guān)。以上研究均可為 miRNA 成為 PD 潛在的診斷性生物學(xué)標(biāo)志物提供可能。

4.G2019S LRRK2：富含亮氨酸重復(fù)激酶2(leucine-rich repeat kinase 2，LRRK2)突變是導(dǎo)致 PD 的常見基因突變，且 G2019S LRRK2 或其他 LRRK2 致病突變的非表現(xiàn)攜帶者患 PD 的風(fēng)險隨著年齡的增長而增加。為了確定 G2019S 突變型選擇性 LRRK2 激酶抑制劑與非選擇性抑制劑在遺傳性和特發(fā)性 PD 受試者血液中對兩種 LRRK2 生物學(xué)標(biāo)志物 pSer935 LRRK2 和 pThr73 Rab10 的活性，研究者從13例患有或不患有 PD 的 G2019S LRRK2 突變的受試者和1例健康對照者身上采集血液，用新型 G2019S LRRK2抑制劑(EB-42168)或非選擇性抑制劑MLi-2離體處理PBMC，進(jìn)行定量蛋白質(zhì)免疫印跡分析。結(jié)果表明，與野生型 LRRK2 比較，EB-42168 對 G2019S LRRK2 的選擇性高100倍。該研究證明，G2019S LRRK2 選擇劑EB-42168以基因劑量依賴性方式降低人PBMC中pSer935 LRKK2和Thr73 Rab10的磷酸化，同時證實 G2019S 選擇性抑制劑可以有效降低與致病性 G2019S LRRK2 相關(guān)的生物學(xué)標(biāo)志物活性突變。

另有研究使用來自西班牙的 LRRK2隊列的PBMC庫進(jìn)行了一項蛋白質(zhì)組學(xué)研究，在將所有G2019S攜帶者與健康對照進(jìn)行比較時，發(fā)現(xiàn)了與G2019S突變狀態(tài)相關(guān)的特定蛋白質(zhì)差異。G2019S LRRK2相關(guān)PD(L2PD)和G2019S LRRK2非表現(xiàn)攜帶者(L2NMC)組的蛋白質(zhì)差異獨(dú)立地高于所有G2019S攜帶者，據(jù)此可初步說明PD和非PD G2019S攜帶者中存在特異性蛋白質(zhì)磷酸化差異，為PD早期診斷的生物學(xué)標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)提供了LRRK2靶向試驗。雖然這些發(fā)現(xiàn)需要進(jìn)一步證實，但它們證明了基因表達(dá)譜在識別基于血液的PD生物學(xué)標(biāo)志物方面的潛在效用。

四、展 望

大量研究團(tuán)體致力于探索開發(fā) PD 生物學(xué)標(biāo)志物的新方法，到目前為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多候選的生物學(xué)標(biāo)志物。生物學(xué)標(biāo)志物作為正常生理或病理過程的指標(biāo)，是疾病機(jī)制的重要反應(yīng)物。鑒于疾病病因和病理的復(fù)雜性，更全面地識別特定疾病網(wǎng)絡(luò)和分子途徑將有助于更好地了解疾病過程并找到更有效的生物學(xué)標(biāo)志物。到目前為止，仍沒有公認(rèn)的明確的 PD 生物學(xué)標(biāo)志物，出于兩個原因，迫切需要開發(fā)早期診斷的生物學(xué)標(biāo)志物：①在疾病早期進(jìn)行干預(yù)；②探索可能延緩疾病進(jìn)程的治療干預(yù)。鑒于樣本采集的便利性，PD 中基于血液的生物學(xué)標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)具有高度的研究優(yōu)先性。近年來，蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)和基因表達(dá)譜等工具已趨于成熟，并被廣泛應(yīng)用于 PD 生物學(xué)標(biāo)志物的研究?；诩夹g(shù)的完善和研究者的探索，已經(jīng)提出了許多有前途的生物學(xué)標(biāo)志物，或可為 PD 的早期診斷和治療提供可能的檢測手段。

在不斷研究、探索過程中尚且存在一些不可忽視的問題：(1)基于血液的生物學(xué)標(biāo)志物開發(fā)存在著一些挑戰(zhàn)。很顯然，大腦和外周血之間沒有直接連接(特別是在完整的血-腦脊液屏障的情況下)。此外，血液可以被概念化為由血漿、血清和細(xì)胞區(qū)室組成，是細(xì)胞、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和各種代謝產(chǎn)物的異質(zhì)混合物，在研究過程中還需考慮血液成分對生物學(xué)標(biāo)志物水平的綜合影響，這意味著很難將外周生物學(xué)標(biāo)志物確定化，因此需要不斷的技術(shù)更新和大量的研究驗證。(2)理想的生物學(xué)標(biāo)志物仍然難以捉摸。眾所周知，生物學(xué)標(biāo)志物在疾病過程的不同階段扮演著不同的角色，而且各種生物學(xué)標(biāo)志物水平又因人而異，因此單一的生物學(xué)標(biāo)志物可能不足以早期診斷疾病，也無法以足夠的敏感度或特異性預(yù)測疾病進(jìn)程。在今后的探索道路中，使用由生物樣本、臨床特征、神經(jīng)影像學(xué)和遺傳信息組成的綜合生物學(xué)標(biāo)志物數(shù)據(jù)集開發(fā)組合方法，聯(lián)合不同的生物學(xué)標(biāo)志物，以提高 PD 的診斷準(zhǔn)確性、敏感度和特異性，或可成為發(fā)掘 PD 生物學(xué)標(biāo)志物的重要方法。