測量線粒體DNA損傷可預測帕金森病

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一項線粒體DNA損傷血液測試可以幫助診斷帕金森病。圖片來源：KATERYNA KON/SCIENCE SOURCE

帕金森病是一種腦部疾病，它會逐漸導致行動困難、震顫，最終癡呆。在其長達數年的病程中，早期診斷往往非常困難。近日，一項使用嚙齒動物和帕金森病患者組織的研究表明，血液樣本中發現的DNA損傷為早期診斷該疾病提供了一種簡單的方法。相關研究近日發表于《科學轉化醫學》。

盡管這種潛在的測試需要在臨床研究中進行驗證，但美國國家老齡化研究所的神經退行性疾病研究員Mark Cookson說，基于這些發現的血液測試可以幫助患者更早地接受現有的治療，并促進評估新療法的臨床試驗。

“這真令人興奮，因為醫生可以在臨床癥狀出現之前用它來檢測帕金森病。”沒有參與這項研究的美國佛羅里達大學的神經科學家MalúTansey說。

當大腦中某些神經元死亡導致神經遞質多巴胺水平下降時，帕金森病就會發生。隨著時間的推移，該疾病會導致肌肉僵硬、平衡問題、言語和認知問題以及其他癥狀。這種疾病與環境和遺傳因素有關，美國有上百萬人受此折磨。

這項新測試建立在觀察基礎上，即帕金森病通常與線粒體故障有關。線粒體是細胞內擁有自己DNA的強大細胞器。美國杜克大學醫學院神經學家Laurie Sanders領導的研究小組等多個小組報告稱，一些帕金森病患者的腦組織中有線粒體DNA（mtDNA）損傷的跡象。一些研究還發現患者血細胞中的線粒體有缺陷，這表明血液中的mtDNA損傷“可能是大腦中發生的事情的替代品。”

Sanders的實驗室與合作者最近開發了一種新的檢測方法，可以評估血液樣本中受損mtDNA的數量。該測試能夠將幾組多達50人的帕金森病患者與健康對照者區分開來。研究人員發現，一名被診斷為帕金森病的患者的血液中mtDNA損傷水平較高，該患者出生時攜帶一種名為LRRK2的罕見突變型基因，該基因會增加患帕金森氏病的風險。Sanders的團隊此前曾將這種突變與腦組織中mtDNA損傷聯系起來。

最有趣的是，該測試在攜帶LRRK2但沒有癥狀的人群中發現了這種損傷。Sanders說，這表明它可以在人們患上嚴重疾病之前給他們打上標記，甚至可以在90%以上缺乏LRRK2突變或其他與帕金森病相關突變的人身上打上標記。

該試驗還可以幫助確定誰可能從一種靶向LRRK2的實驗性帕金森化合物中受益。Sanders的研究小組報告說，在帕金森病患者的培養細胞和由神經毒素引起的帕金森病大鼠的神經元中，用這種化合物治療可以降低mtDNA損傷的水平。這種化合物目前正在進行臨床測試，Sanders表示，該團隊的分析可以表明它是否對患者有幫助。

到目前為止，該檢測方法只對儲存的血液樣本進行了回顧性測試；研究人員需要通過一項前瞻性試驗來證明它能夠準確、靈敏地早期檢測帕金森氏癥。Cookson說，研究人員還需要更好地理解為什么阻斷LRRK2似乎可以減少線粒體DNA損傷。“了解相關機制至關重要，這樣我們才能正確理解這個有前景的生物標志物告訴我們的疾病發病機制。”他說。

mtDNA測試并不是帕金森病的唯一候選血液測試。今年早些時候，研究人員報告說，通過分析脊髓液中一種名為α-突觸核蛋白的神經蛋白的錯誤折疊形式，可能會診斷出545名現有患者中的88%。研究人員正在對這種蛋白質的血液檢測展開研究，這種蛋白質會在帕金森病患者的大腦中積累。

但Sanders說，mtDNA和α-突觸核蛋白測試“測量的東西略有不同”，可能反映了不同形式的帕金森病。她設想給懷疑患有帕金森氏癥的人做兩種測試。“這可以讓我們真正了解這種疾病發生了什么，這樣我們就能更好地治療它。”

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