让“长得很像”的两种脑病“对号入座”
研究概念图。
■本报见习记者 江庆龄
帕金森病(PD)和多系统萎缩(MSA)是两种“长得很像”,但本质并不相同的神经退行性疾病。两种疾病的早期患者都会出现行动迟缓、震颤、走路不稳等症状,仅凭临床表现往往难以准确区分。对于患者而言,一旦误诊,便可能错失最佳干预时机,甚至导致治疗方向错误。
上海交通大学教授李丹团队、中国科学院上海有机化学研究所研究员刘聪团队、复旦大学附属华山医院教授王坚团队合作,找到了藏匿在脑脊液中的“分型密码”,能够精准区分PD与MSA,让“同相异病”的两种疾病“对号入座”。相关研究成果近日发表于《细胞》。
临床精准分型难题
神经退行性疾病被称为“记忆与行动的慢性杀手”,全球患者超6000万人,并且发病人数还在不断增加,给患者家庭、医疗体系和社会照护系统带来沉重负担。
近年来,阿尔茨海默病(AD)领域已建立起以β-淀粉样蛋白(Aβ)和Tau蛋白为核心病理标志物,结合体液检测与脑正电子发射断层成像(PET)的临床诊断新范式。这不仅提高了疾病诊断、分型和病程评估的准确性,更直接推动了相关药物研发。
与之相对的是,包括PD、MSA在内的突触核蛋白病,仍缺乏足够成熟、可广泛用于临床的体液检测和脑成像方法。如何在疾病早期实现准确识别和精细分型,成为这一领域亟待解决的关键问题。
李丹介绍,PD和MSA均由α-突触核蛋白的错误折叠驱动。但该蛋白在两种疾病中攻击的位置不同:在PD中,它主要攻击神经元;在MSA中,则累及少突胶质细胞。现有常规检测手段往往只能判断患者体内是否存在α-突触核蛋白异常,却难以进一步判断病变主要发生在哪类细胞中。“这就好比在河水中检测到了污染物,却无法判断污染源。”
这正是目前PD和MSA临床精准分型面临的挑战。
换个“鱼饵”钓“大鱼”
过去,科学家习惯于从α-突触核蛋白这一“罪魁祸首”入手,捕捉它在不同疾病中的差异。
李丹解释:“如果把大脑想象成一座沟壑复杂的高山,脑脊液就如同从山体深处流出的溪水。长期以来,研究人员一直在用同一种‘鱼饵’,即α-突触核蛋白来‘钓鱼’。虽然能钓到,即证明有病变,却始终无法分清上钩的鱼来自哪条支流。”
李丹团队决定换个“鱼饵”。
2019年起,他们与合作者在大脑这座“大山”中苦苦搜寻、反复验证,最终将目光锁定于少突胶质细胞中的一种蛋白——促微管聚合蛋白(TPPP/p25)。
“这个蛋白非常特殊,主要存在于少突胶质细胞中。”李丹表示,“MSA的核心病理恰恰发生在这类细胞里。结合其他实验证据,我们猜测它可能是MSA的一个潜在病理标志物。”
抓住被忽略的蛋白
尽管找准了思路,联合团队依然持续攻关了7年。其中一个重要原因在于,TPPP/p25太容易被忽略了。
在正常生理条件下,全长TPPP/p25具有内在自保护机制,难以自发形成淀粉样纤维。要让它显示出病理状态下的样子,需要反复摸索条件、模拟病理环境,并诱导其发生异常聚集。“即便聚集发生,TPPP/p25的含量也极少,常规手段很难检测到。”李丹补充道。
为此,他们从看清TPPP/p25开始,一步步推进。
借助冷冻电镜技术,联合团队首次解析了TPPP/p25淀粉样纤维的原子级结构,并进一步识别出关键结构特征。在此基础上,研究人员针对性地设计出一段名为miniCORE的蛋白片段。
如果说全长TPPP/p25是一枚有用但常常让人空手而归的“鱼饵”,那么miniCORE就是一个进阶版的“超级鱼饵”。它像一个超高灵敏度的探测器和放大器,能够精准捕捉脑脊液中极微量的TPPP/p25病理种子,并把信号放大至可检测水平。
“这个新‘鱼饵’确实能够‘钓得准,辨得明’。”刘聪表示,TPPP/p25在突触核蛋白病中的价值,并不局限于其已知的细胞生物学功能。研究进一步表明,它还可以作为一种新的生物标志物,反映疾病病理异质性和分型特征,并在分子分型诊断中展现出潜在临床应用价值。
为患者赢得时间
联合团队并未局限于阐明TPPP/p25的作用机理。他们进一步建立了TPPP/p25-SAA检测方法。
研究人员对包括MSA、PD和健康对照及其他疾病在内的200余例临床样本进行了检测。结果显示,MSA患者的脑脊液样本触发了强烈的扩增反应,而PD、AD、路易体痴呆等疾病的样本并未出现明显响应。
更重要的是,TPPP/p25-SAA有望与已有的α-Syn-SAA检测形成互补的双靶点诊断体系。王坚解释:“α-Syn-SAA可用于判断患者是否存在突触核蛋白病变,TPPP/p25-SAA则用于进一步区分MSA与PD等其他突触核蛋白病。”
这意味着,突触核蛋白病的诊断正从临床分型迈向更加精准的分子分型时代。未来,患者可通过腰椎穿刺获取脑脊液,在疾病早期得到明确诊断,抓住宝贵的治疗窗口,不用再因“像PD还是MSA”而徘徊不定。
“TPPP/p25-SAA检测方法主要基于脑脊液样本,我们也在探索将其拓展至血液等其他体液的可能性,以降低检测的有创性。”李丹告诉《中国科学报》。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.04.050