还有淀粉样蛋白, tau蛋白和磷酸化tau蛋白是阿尔茨海默病最有希望的蛋白质生物标志物。现在,研究表明,乙酰化tau蛋白也可能是这种疾病的生物标志物。
在一项研究上个月发表在自然通讯宾夕法尼亚大学的科学家证明,在阿尔茨海默病和额颞叶变性患者的脑组织中发现了乙酰化tau蛋白,但在健康受试者的组织中没有发现。该研究还表明,与磷酸化类似,tau乙酰化通过抑制其与微管的相互作用促进蛋白质的病理聚集。
“乙酰化似乎与磷酸化具有相同的效果,因为这两种修饰似乎都减少了tau与微管的结合,”宾夕法尼亚大学神经退行性疾病研究中心主任、该论文的作者弗吉尼亚·李(Virginia Lee)告诉记者ProteoMonitor.
Lee说,这项工作的初步数据也表明了乙酰化和磷酸化之间的联系,虽然需要进一步的研究来建立确切的关系,但乙酰化的增加似乎伴随着磷酸化的增加。
将tau蛋白作为阿尔茨海默病的蛋白质生物标志物的研究在很大程度上是由李的宾夕法尼亚大学同事莱斯·肖和约翰·特罗亚诺夫斯基领导的,后者是该研究的合著者自然通讯纸。
这两位研究人员的初步研究确定,阿尔茨海默病的病病性脑脊液生物标志物特征可以通过淀粉样蛋白- β -42和总tau蛋白水平的组合来定义,并使用该特征,他们能够在大约90%的时间内预测患者将从轻度认知障碍发展为阿尔茨海默病(点06/11/2010).
然而,临床验证这些生物标志物的工作仍在进行中,在实验室中重现CSF蛋白质生物标志物测量方面存在一些困难。
由于阿尔茨海默病很可能在患者出现认知症状之前很久就开始了,因此识别用于早期检测和进展的生物标志物是开发该疾病治疗方法的关键。为了评估乙酰化tau蛋白作为标志物的潜力,Lee的团队现在计划在阿尔茨海默氏症患者的脑脊液中寻找它,看看它是否能在这种介质中被提取出来。
“我们不知道乙酰化是否像磷酸化一样广泛,”她说,并指出这可能会使其更难检测。“我们需要做实验。先天的我认为我们无法真正预测将会发生什么。”
如果可以在脑脊液中检测到乙酰化tau蛋白,它不仅可以作为额外的阿尔茨海默氏病生物标志物,还可以作为区分不同类型额颞叶变性的蛋白质标志物。Lee说,这实际上可能比其作为阿尔茨海默病诊断工具的潜力更重要,因为虽然已经存在几种良好的生物标志物候选疾病,但目前还没有区分FTLD类型的标志物。
FTLD包括一系列与大脑额叶和颞叶萎缩相关的疾病。它既包括与病理性tau聚集相关的疾病,也包括与蛋白质TDP-43活性相关的疾病。Lee指出,困难在于区分这些类型的疾病。
与阿尔茨海默病不同,与tau相关的FTLD患者脑脊液中的tau和磷酸化tau水平没有升高。虽然TDP-43正在作为一种潜在的生物标志物进行研究,但Lee说,这项工作“发生得相对缓慢,我们还不知道它是否真的有用。”
她说,在阿尔茨海默氏症和FTLD患者的脑组织中发现乙酰化tau蛋白,这增加了一种可能性,“与与TDP-43相关的FTLD相比,FTLD tau蛋白的乙酰化tau蛋白增加,因为[tau蛋白相关]FTLD患者的大脑中有很多乙酰化tau蛋白修饰。”
这样的生物标志物很重要,因为“如果你有一种治疗tau病理的方法,你就不会想用这种药物来治疗TDP-43病理的患者,”Lee说。“这两种蛋白质的功能完全不同。一种是dna结合蛋白,另一种与稳定微管有关。因此,我们提出区分(两者)的东西是至关重要的。”
Lee指出,她的实验室将首先研究乙酰化tau作为阿尔茨海默氏症生物标志物的用处,然而,由于神经退行性疾病研究中心收集了大量阿尔茨海默氏症患者的样本。
“阿尔茨海默氏症是我们要研究的第一个地方。我们处于一个独特的位置,因为我们有一个巨大的生物流体库,”她说。“我们有很多样本,我们有患者的良好临床病史和患者的纵向随访,在某些情况下,这些患者在过期后捐赠了他们的大脑,所以我们甚至有一些患者的大脑。”
尽管Lee的同事Shaw和Trojanowski是阿尔茨海默病神经成像计划的生物标志物核心的联合主任,但她的工作与该计划无关。她说,如果她的团队能够开发出一种有前途的乙酰化tau生物标志物检测方法,就可以将其传递给ADNI的研究人员进行进一步的工作和优化。
她说:“我所做的是很多分析的早期开发,如果它们可以开发成实验室测试,我会把它们交给莱斯和约翰。”“我的想法是我单独做这件事。它不是由ADNI资助的。但如果有任何东西在研究环境中显示出前景,那么它可以以一种更标准化的方式来测试ADNI样本,并将其作为生物标志物之一纳入他们的分析中。”
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