进行性核上性麻痹中富含亮氨酸重复激酶2(LRRK2)和溶酶体功能障碍的生物标志物

Biomarkers of Leucine-Rich Repeat Kinase 2 (LRRK2) and Lysosomal Dysfunction in Progressive Supranuclear Palsy

作者信息Louise-Kristine Nielsen, Joshua L I Frost, David P Vaughan, Raquel Real, Riona Fumi, Marte Theilmann Jensen, Megan Hodgson, Eleanor J Stafford, Lesley Wu, Olaf Ansorge, Annelies Quaegebeur, Kieren S J Allinson, Thomas T Warner, Zane Jaunmuktane, Anjum Misbahuddin, P Nigel Leigh, Boyd C P Ghosh, Kailash P Bhatia, Alistair Church, Christopher Kobylecki, Michele T M Hu, James B Rowe, Alan A Shomo, Danielle L Graham, Omar S Mabrouk, Huw R Morris, Esther M Sammler, Edwin Jabbari
PMID41987507
发布时间2026-07
DOI10.1002/mds.70295

实验完整度

研究包含多层级证据:外周血(中性粒细胞/单核细胞)免疫印迹、CSF质谱检测、尿液BMP检测,以及遗传分层(pQTL)和临床进展关联分析,并包含功能验证(MLi-2抑制)。

主要模型

PSP患者外周血中性粒细胞和单核细胞 PSP患者脑脊液样本 PSP患者尿液样本

重点核对

PSP和对照组的样本量(61例PSP,34例对照) LRRK2 rs76904798和rs2242367基因型分组 MLi-2处理验证LRRK2激酶活性依赖性 尿液BMP检测按肌酐校正(ng/mg) 1年PSPRS评分变化作为进展终点

摘要

背景:常见和罕见的富含亮氨酸重复激酶2(LRRK2)基因变异与散发性和家族性帕金森病(PD)相关。最近,我们发现LRRK2基因座附近的常见遗传变异决定了进行性核上性麻痹(PSP)的生存期。我们的研究旨在探索PSP中LRRK2和溶酶体功能障碍的生物标志物。方法:使用免疫印迹法测量PSP和对照参与者中性粒细胞和单核细胞样本中的总LRRK2和LRRK2依赖性Rab10苏氨酸73位点磷酸化(pRab10Thr73)水平。尿液样本应用多重检测法定量双(单酰基甘油)磷酸(BMP)种类作为溶酶体功能障碍的标志物。来自更广泛的PSP和对照参与者队列的脑脊液(CSF)样本应用稳定同位素标准品和抗肽抗体捕获法定量总LRRK2和pRab10Thr73水平。获取LRRK2基因型(rs76904798和rs2242367)和1年后进行性核上性麻痹评定量表(PSPRS)评分的变化。结果:共纳入61名PSP和34名对照参与者。PSP样本中总尿液22:6-BMP水平高于对照组(P=0.04),并与CSF总LRRK2水平相关(r=0.49,P=0.04)。单核细胞和CSF中的总LRRK2和pRab10Thr73水平在组间没有差异。在PSP中,LRRK2 PD风险变异rs76904798的替代等位基因(CT和TT基因型)携带者CSF总LRRK2水平高于CC基因型(P=0.02)。基线单核细胞总LRRK2水平预测1年后PSPRS评分变化(P=0.008)。结论:PSP中存在生化定义的溶酶体功能障碍。遗传和生化分层可能识别出可能受益于LRRK2靶向治疗的PSP患者。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
PSP中LRRK2通路和溶酶体功能障碍的体液生物标志物是否异常,是否受LRRK2基因型影响,以及是否预测疾病进展。
核心机制
PSP中存在溶酶体功能障碍,表现为尿液BMP升高;LRRK2风险变异rs76904798可能通过升高CSF LRRK2水平影响疾病,而非通过pRab10;单核细胞LRRK2水平可能通过外周免疫介导的神经炎症影响疾病进展。
主要证据
PSP患者尿液总22:6-BMP水平显著升高并与CSF LRRK2相关;PSP中rs76904798风险等位基因携带者CSF LRRK2升高;基线单核细胞总LRRK2水平预测1年PSPRS变化。
研究意义
遗传和生化分层可能识别出可能受益于LRRK2靶向治疗(如LRRK2降低疗法或激酶抑制剂)的PSP患者。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

外周血白细胞LRRK2通路检测

检测PSP患者外周血中性粒细胞和单核细胞中LRRK2总蛋白及其激酶活性标志物pRab10的水平,并与对照组比较。

从新鲜血液中分离中性粒细胞和单核细胞,用DMSO或MLi-2处理,通过多重免疫印迹定量总LRRK2、pRab10等,并归一化至内参。

2

尿液溶酶体功能障碍标志物检测

定量尿液BMP种类水平,评估PSP患者是否存在溶酶体功能障碍。

收集新鲜尿液,离心后储存,使用多重UPLC-MS/MS定量BMP种类,并除以尿肌酐浓度校正。

3

脑脊液LRRK2和pRab10检测

使用更灵敏的SISCAPA方法定量CSF中总LRRK2和pRab10水平,并比较PSP与对照组。

CSF样本加入稳定同位素内标,经胰蛋白酶消化,使用生物素化抗体富集,LC-MS/MS检测。

4

遗传分层与pQTL分析

评估LRRK2基因型(rs76904798和rs2242367)是否影响血液和CSF中LRRK2及pRab10水平。

对PSP和对照组进行KASP基因分型,并分析不同基因型生物标志物水平的差异。

5

临床进展关联分析

评估基线生物标志物水平是否能预测PSP患者1年内PSPRS评分的变化。

使用线性回归模型,调整性别、年龄和基线疾病持续时间,分析基线生物标志物与1年PSPRS评分变化的关系。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
MLi-2----
RIPA裂解液Millipore Sigma20-188
TPCK处理的胰蛋白酶Millipore SigmaT1426
LRRK2抗体(N241A/34)Antibodies Inc.75-253
pRab8A抗体(MJF-R20)Abcamab230260
AssayMAP 5微升链霉亲和素SA-W柱Agilent TechnologiesG5496-60010
Evosep One液相色谱系统Evosep--
EASY-Spray PepMap RSLC C18色谱柱Thermo ScientificES904
Thermo Exploris 480质谱仪Thermo Scientific--
SkyLine 24.1.0.199----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
外周血白细胞分离与处理
中性粒细胞和单核细胞分离方法、MLi-2浓度和处理时间、DMSO浓度、储存条件(-70°C,3小时内)
阅读提示:Methods: Neutrophil and Monocyte LRRK2 and pRab10 Detection by Quantitative Immunoblotting
CSF样本处理与质谱检测
CSF样本量、RIPA体积、内标浓度、胰蛋白酶消化时间、抗体用量、色谱柱型号、质谱参数
阅读提示:Methods: CSF LRRK2 and pRab10 Detection by SISCAPA
尿液样本处理与BMP检测
尿液离心条件、储存条件、BMP定量方法、肌酐校正
阅读提示:Methods: Urine BMP Detection
基因分型
KASP基因分型方法、WGS和NBA数据处理、变异筛选标准
阅读提示:Methods: Genetic Testing
统计模型
协变量调整(性别、年龄、疾病持续时间)、异常值排除标准、多重检验校正方法
阅读提示:Methods: Statistical Analyses