血浆JNK3定量:帕金森病神经元损伤的新型生物标志物
《npj Parkinson's Disease》:JNK3 quantification in plasma: a novel biomarker for neuronal damage in Parkinson’s disease
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时间:2025年12月11日
来源:npj Parkinson's Disease 6.7
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本研究针对帕金森病(PD)缺乏可靠生物标志物的诊断难题,开展了血浆脑特异性c-Jun N-末端激酶3(JNK3)定量分析的主题研究。结果发现血浆JNK3水平在PD及其前驱阶段(iRBD)显著升高,且与皮肤活检中磷酸化α-突触核蛋白(P-αSyn)病理呈正相关。该标志物在区分晚期PD与健康对照时表现出100%特异性和65.5%敏感性,其年龄相关性变化模式与神经丝轻链(NfL)相反,提示JNK3可作为反映PD特异性病理过程的潜在生物标志物,对早期诊断和疾病监测具有重要意义。
帕金森病作为全球增长最快的神经退行性疾病之一,其诊断和预后评估始终面临重大挑战。目前临床诊断主要依赖运动症状表现,但当这些症状出现时,患者的多巴胺能神经元损失往往已超过70%。更复杂的是,帕金森病的临床异质性极高,不同患者的症状组合、疾病进展速度和治疗反应存在显著差异。这种异质性部分源于其多样的病理机制,包括α-突触核蛋白(α-Syn)异常聚集形成的路易体、神经元变性死亡以及遗传易感性的共同作用。
近年来,研究者们开始从生物学角度重新定义帕金森病,提出了基于突触核蛋白病(S)、神经变性(N)和遗传因素(G)的"SynNeurGe"分类框架。然而,将这些生物学概念转化为临床可用的工具仍面临巨大障碍。目前有前景的生物标志物策略包括脑脊液中α-Syn种子扩增检测和皮肤神经纤维中磷酸化α-突触核蛋白(P-αSyn)的检测,但这些方法各有局限性:脑脊液采集具有侵入性,而皮肤活检的定量标准化和预后价值尚未完全确立。血液中的神经丝轻链(NfL)虽能反映轴突损伤,但缺乏疾病特异性,在帕金森病早期变化不明显。因此,寻找能够反映帕金森病核心病理过程、适用于早期诊断和病程监测的外周生物标志物成为当务之急。
在此背景下,发表于《npj Parkinson's Disease》的研究将目光投向了c-Jun N-末端激酶3(JNK3)——一种大脑特异性表达的激酶。JNK3在阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化等多种神经退行性疾病中均被证实异常激活,在帕金森病模型中,JNK3的激活更是直接参与多巴胺能神经元死亡过程。特别值得注意的是,JNK3在调节"突触损伤"中发挥关键作用,而突触功能障碍被认为是神经退行性变的最早期事件之一。基于这些理论基础,研究团队假设血浆JNK3水平可能作为反映帕金森病神经元损伤的新型生物标志物。
为验证这一假设,研究团队采用多中心横断面研究设计,纳入了108名参与者,包括25名孤立性快速眼动睡眠行为障碍(iRBD)患者、26名新发帕金森病(De Novo PD)患者、29名晚期帕金森病(Late PD)患者和28名年龄匹配的健康对照(HC)。所有参与者均接受了详细的临床评估、血液采集和皮肤活检。研究关键技术方法包括:使用商业ELISA试剂盒定量血浆JNK3浓度;通过单分子阵列(Simoa)技术检测血浆神经丝轻链(NfL)水平;采用标准化皮肤活检和免疫荧光染色评估表皮神经纤维中磷酸化α-突触核蛋白(P-αSyn)沉积;利用神经退行性疾病图谱(NDAtlas)数据库进行JNK3与α-Syn相互作用网络的生物信息学分析。
研究结果显示,脑特异性JNK3激酶在血液中可被检测并准确定量。与健康对照组相比,iRBD、新发帕金森病和晚期帕金森病患者的血浆JNK3浓度均显著升高。
经年龄和性别校正的多变量逻辑回归分析证实,较高的血浆JNK3水平与iRBD、新发帕金森病和晚期帕金森病的诊断显著相关。有序逻辑回归进一步显示,JNK3表达水平随着疾病临床阶段的进展而逐步升高。受试者工作特征曲线(ROC)分析表明,血浆JNK3浓度能可靠区分健康对照与晚期帕金森病患者,特异性达100%,敏感性为65.5%。与新发帕金森病组相比,JNK3对iRBD患者也显示出100%特异性和48%的敏感性。
在健康对照组中,血浆JNK3水平与年龄呈负相关,且在女性中的表达显著低于男性。这种性别差异趋势在其他各组中也有所体现。值得注意的是,当比较各组男性和女性时,患者相对于健康对照的血浆JNK3表达升高在女性中更为明显。在新发和晚期帕金森病患者合并分析中,血浆JNK3水平与年龄无显著相关性,但在晚期帕金森病组中,JNK3与年龄呈现显著正相关。此外,JNK3与运动量表MDS-UPDRS-III评分呈负相关,表明较高的JNK3水平与较轻的运动障碍相关。
对同一患者进行的皮肤活检和血液采样分析显示,皮肤活检P-αSyn阳性的参与者表现出显著更高的血浆JNK3水平。这种关联在iRBD和不同阶段帕金森病患者以及仅晚期帕金森病患者中均得到确认。
生物信息学分析特别研究了JNK3和α-突触核蛋白(SNCA)的相互作用通路,发现支架蛋白MAPK8IP1(亦称JNK相互作用蛋白1/JIP1)处于中心枢纽位置,连接JNK激酶家族与α-突触核蛋白。帕金森病和阿尔茨海默病重叠的神经退行性通路的网络分析确定JIP1是连接两种疾病的核心介质,提示JNK3可能通过JIP1与α-突触核蛋白相互作用,共同参与疾病发生机制。
与JNK3不同,参数和非参数分析均未显示四组间神经丝轻链浓度存在显著差异,尽管从健康对照到帕金森病组可见轻微的单调上升趋势。多变量逻辑分析证实了这一结果:多项分析未达到显著性,而有序分析在单变量水平发现轻微显著性,经年龄和性别校正后仍保持显著。神经丝轻链值与所有组别的年龄均强相关,在与新发和晚期帕金森病患者的运动障碍(H&Y量表)相关,并在晚期帕金森病组中与抑郁症状(BDI-II量表)相关。
本研究首次证实血浆JNK3定量可作为帕金森病的有前景的外周生物标志物。其主要发现包括:JNK3在帕金森病连续体(包括前驱期iRBD)早期即升高,且随疾病阶段进展而增加;与神经丝轻链不同,JNK3在健康人群中随年龄增长而下降,而在帕金森病患者中这种年龄相关性被逆转,提示其可能反映疾病特异性病理过程而非一般老化;JNK3与皮肤活检中的外周P-αSyn病理直接相关,建立了中枢神经系统相关血液标志物与外周突触核蛋白病之间的联系。
值得注意的是,JNK3与运动损害呈负相关,这可能表明JNK3并不直接追踪运动功能下降,而是反映了疾病的其他方面,如非运动病理。其在iRBD中的早期升高进一步支持JNK3作为早期神经元功能障碍的敏感标志物,可能反映突触损伤和运动外区域的受累。
尽管这项初步研究受样本量限制,但其结果揭示了JNK3在帕金森病生物标志物谱系中的独特价值。相比脑脊液标志物,血浆JNK3检测更易获取、创伤性小,便于纵向监测疾病进展。与神经丝轻链相比,JNK3可能更具疾病特异性,尤其在疾病早期阶段。JNK3与皮肤P-αSyn的组合可能形成强大的双重生物标志物策略,为早期诊断和疾病监测提供微创替代方案。
未来研究需要在更大规模独立队列中验证这些发现,并将血浆JNK3与先进神经影像学和其他体液生物标志物相关联,以进一步明确其病理作用。纵向研究对于确定JNK3是否能追踪疾病进展、预测临床结局或监测治疗反应至关重要,特别是在非典型帕金森综合征、α-Syn阴性帕金森病亚型和接受疾病修饰治疗的患者等多样化队列中。
总之,血浆JNK3定量代表了一个有前景的新途径,可能改善帕金森病的诊断精确性、患者分层和临床试验效率。其与帕金森病核心病理过程的关联以及作为可成药靶点的潜力,使JNK3成为未来研究和临床转化的重要焦点。
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