Nat Struct Mol Biol：特定的蛋白质形状或能作为指示人类帕金森疾病的特殊生物标志物

帕金森疾病是一种流行的神经退行性疾病，对其诊断需要强大的生物标志物。近日，一篇发表在国际杂志Nature Structural & Molecular Biology上题为“Global, in situ analysis of the structural proteome in individuals with Parkinson's disease to identify a new class of biomarker”的研究报告中，来自苏黎世联邦理工学院等机构的科学家们通过研究发现，一组特殊的蛋白质或许在健康个体和帕金森疾病患者的脊髓液中拥有不同的形状，这些蛋白质或有望作为一种指示帕金森疾病的新型生物标志物。

如今科学家们能通过利用血液或其它体液中的生物标志物来对很多人类疾病进行检测和诊断，而帕金森疾病却不同，截止到目前为止，还没有一种生物标志物能被用于临床来揭示这种人类神经退行性疾病。如今研究者Paola Picotti等人就开始研究填补这一空白，文章中，研究人员发现，76种特殊蛋白或许能作为检测人类帕金森疾病的特殊生物标志物。

而这项研究的特别之处在于，尽管潜在的生物标志物蛋白在健康和疾病患者中都被找到了，但这种蛋白质分子在两组人群中会以不同的形状或结构存在，指示疾病的或许并不是某些蛋白质的存在，而是其所呈现出的形状，本文研究中，研究人员首次对人类机体体液中所有蛋白的结构进行分析来识别潜在的疾病生物标志物。

下一步研究人员将会彻底测试所发现的标志物，并利用更大规模的患者群体来对其验证，这意味着这些候选者尚不能用于临床诊断，但从目前的情况来看，其实际上能作为一种指示疾病非常强大的指标，因此研究人员相信这种结构生物标志物的想法终会得到证实；这项研究中，研究人员分析了50名健康个体和50名帕金森疾病患者的脑脊液，这些样本材料是由其临床医生所提供的。

特定的蛋白质形状或能作为指示人类帕金森疾病的特殊生物标志物。

图片来源：Nature Structural & Molecular Biology (2022). DOI:10.1038/s41594-022-00837-0

为了寻找生物标志物，科学家们利用名为LiP-MS的特殊方法来测定样本中的蛋白质组（即样本中所有蛋白质的总称），该技术能测定蛋白质的结构变化，并能揭示发生变化的确切位置；传统的蛋白质组测定往往只记录不同类型的蛋白质以及其水平，并不是所发生的结构变化。由于蛋白质的结构与其功能密切相关（实际上是功能障碍），于是研究人员推测，帕金森疾病个体和健康个体或许会表现出不同形状的蛋白质；而本文研究也标志着科学家们首次成功将这一方法用于研究人类的疾病。

在接下来的测试中，研究人员向进一步改善LiP-MS方法来放大生物标志物信号，并增加提高检测该疾病的技术的灵敏度；此外，研究者还想进一步检测这些新型的生物标志物从而评估其是如何具体检测帕金森疾病或者其是否可能会与诸如阿尔兹海默病等其它人类神经退行性疾病相重叠；未来，研究人员想通过研究利用这一方法来确定帕金森疾病的亚型，并更加准确地预测疾病的进展过程。

确切来讲，研究人员并不确定这可能会导致哪些临床上有用的诊断方法，研究者De Souza推测，未来的检测策略或许是基于能区分健康和疾病蛋白结构的抗体，而在临床环境中定期使用质谱仪在原则上是可能的，但这或许是研究人员所要面临的一大挑战；综上，尽管本文研究还需要进行独立的验证，但目前的研究数据表明，对人类结构蛋白质组的全面分析将会知道指示疾病的新型结构生物标志物的开发，并能产生关于潜在疾病过程的相关假设。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Mackmull, MT., Nagel, L., Sesterhenn, F. et al. Global, in situ analysis of the structural proteome in individuals with Parkinson’s disease to identify a new class of biomarker. Nat Struct Mol Biol 29, 978–989 (2022). doi：10.1038/s41594-022-00837-0