プリオン病リスクにおけるバイオマーカーの追跡
研究がプリオン病のリスクがある人々の早期バイオマーカーを調べてるよ。
― 1 分で読む
目次
プリオン病は、脳内の誤った折りたたみを持つタンパク質によって引き起こされる稀で深刻な状態だよ。これらのタンパク質は脳にダメージを与え、記憶喪失や行動の変化といった症状を引き起こすことがある。研究者たちは、特に症状が出る前にこの病気を早期に発見する方法を探しているんだ。その一つが、病気の存在を示す体内の特定のバイオマーカーを調べることだよ。
バイオマーカーとその重要性
プリオン病のバイオマーカーには、血液や脊髄液に見られるさまざまな物質が含まれているんだ。これらのバイオマーカーを見つけるために使われる重要な手法の一つがRT-QuICという方法。これは脊髄液中のプリオン「種」を特定するのに役立って、病気の初期の変化を理解するために重要なんだ。ただ、これらの変化がいつ症状が現れるかを予測するのにどれくらい効果的かはまだはっきりしていないんだよね。
研究の目的
この記事では、プリオン病に関連する遺伝子変異を持つ人たちの体液中のバイオマーカーの変化を追跡することを目的とした研究について話してるよ。具体的には、まだ症状を示していないけれど病気のリスクがある人たちに焦点を当てているんだ。この研究では、これらの人々を数年間追跡して、彼らのバイオマーカーが症状の発現に向かう中でどう変化するかを見ていくよ。
研究参加者
この研究には、プリオン病に関連する遺伝子変異が知られているグループの人々や、病気を発症するリスクがある人々、そして健康な対照群が含まれているんだ。研究者たちは、これらの人々から6年間にわたってさまざまな時点でサンプルを収集したよ。参加者には、医療歴や認知機能を評価する一連のテストを受けるようにお願いしたんだ。全参加者は研究について知らされ、参加することに同意したよ。
データ収集の方法
各参加者は、複数回の訪問時に脊髄液と血漿のサンプルを提供したんだ。研究には、基準訪問が含まれ、その後は約1年ごとにフォローアップの予約があったよ。収集されたデータは、2017年7月から2023年2月までのものなんだ。
バイオマーカーのテスト
研究では、脊髄液中のプリオン種を検出するRT-QuICや、脳の損傷や炎症を示す他のマーカーなど、いくつかのバイオマーカーが評価されたよ。研究者たちは、これらのバイオマーカーを正確かつ一貫して測定するためにさまざまな手法を使用したんだ。
統計分析
バイオマーカー、年齢、遺伝子状態との関係を理解するために、研究者たちは統計分析を行ったんだ。彼らは、後に症状を発症する人々と発症しない人々との間に有意な違いがあるかどうかを見ようとしたよ。一部の測定値は、参加者の少ないために参加者の身元を保護するように調整されたんだ。
研究結果
41人の参加者のうち、研究期間中に4人が症状を発症したんだ。研究者たちは、病気の兆候を示す前に、一部の参加者の脊髄液にプリオン種が存在することを発見したよ。これは、RT-QuICが特定の遺伝子変異において早期発見の重要なツールとなる可能性があることを示してるんだ。
しかし、全ての参加者が同じレベルのバイオマーカーを示したわけではなかったよ。例えば、一つの遺伝子グループは、別のグループと比べてプリオンの生成活性に異なる結果を示したんだ。これは、個々の遺伝的背景がバイオマーカーの出現の仕方やタイミングに影響を与える可能性があることを示唆しているよ。
体液バイオマーカーの変化
研究では、特定のバイオマーカーが症状の発現に関連してどう変化するかを観察したんだ。RT-QuICの結果はいくつかの参加者で肯定的な指標を示したけど、GFAPやNfLといった他のバイオマーカーの増加は、必ずしも不測の症状に結びつくわけじゃなかったよ。特定のバイオマーカーの変化は、個々の間で大きく異なったんだ。
例えば、ある参加者はGFAPのレベルが上昇したけど、そのレベルは健康な人と比べて特に異なるわけじゃなかった。NfLのレベルも、症状を発症した参加者で増加したけれど、これらのレベルは病気のない人にとって期待される範囲内だったんだ。
バイオマーカーの安定性の重要性
一つの重要な発見は、脊髄液中のプリオンタンパク質の総レベルが時間とともに安定していたことだよ。これは、後にプリオン種が陽性と判定された個人でも同様だったんだ。このことから、初期の病気の兆候を検出するのに、これらのタンパク質のレベルだけに頼ることはできないということが示唆されるよ。それよりも、RT-QuICが早期の指標を見つけるためのより信頼性の高い方法かもしれないね。
研究の限界
研究は貴重な洞察を提供しているけど、限界もあるよ。症状が現れた参加者の数が少ないため、広範な結論を導き出すのは難しいんだ。それに、COVID-19パンデミックのような外部要因がフォローアップ訪問の規則性に影響を与えたんだ。研究者たちは、さらなる洞察を提供できる新しいサンプルタイプを探ることもしていないよ。
今後の方向性
この発見は、これらの観察を確認するために、さまざまな場所でのより大規模な研究の必要性を強調しているんだ。特に、あまりよく理解されていない遺伝子サブタイプの追加バイオマーカーを特定するためには、継続的な研究が必要だよ。もっとデータが集まれば、研究者はプリオン病を症状が出る前により良く検出するための方法を開発できることを期待しているんだ。
結論
この研究は、プリオン病とそれに関連するバイオマーカーの理解を深めるものだよ。RT-QuICは早期発見ツールとしての可能性を示しているけど、病気の異なる遺伝子タイプに対してその感度と効果を改善するためには、さらに研究が必要なんだ。時間をかけてバイオマーカーを追跡し続けることで、研究者たちはプリオン病のリスクがある人を早期に特定して治療するためのより良い方法を見つけようとしているんだよ。
タイトル: Biomarker changes preceding symptom onset in genetic prion disease
概要: ImportanceGenetic prion disease is a universally fatal and rapidly progressive neurodegenerative disease for which genetically targeted therapies are currently under development. Preclinical proofs of concept indicate that treatment before symptoms will offer outsize benefit. Though early treatment paradigms will be informed by the longitudinal biomarker trajectory of mutation carriers, to date limited cases have been molecularly tracked from the presymptomatic phase through symptomatic onset. ObjectiveTo longitudinally characterize disease-relevant cerebrospinal fluid (CSF) and plasma biomarkers in individuals at risk for genetic prion disease up to disease conversion, alongside non-converters and healthy controls. Design, setting, and participantsThis single-center longitudinal cohort study has followed 41 PRNP mutation carriers and 21 controls for up to 6 years. Participants spanned a range of known pathogenic PRNP variants; all subjects were asymptomatic at first visit and returned roughly annually. Four at-risk individuals experienced prion disease onset during the study. Main outcomes and measuresRT-QuIC prion seeding activity, prion protein (PrP), neurofilament light chain (NfL) total tau (t-tau), and beta synuclein were measured in CSF. Glial fibrillary acidic protein (GFAP) and NfL were measured in plasma. ResultsWe observed RT-QuIC seeding activity in the CSF of three E200K carriers prior to symptom onset and death, while the CSF of one P102L carrier remained RT-QuIC negative through symptom conversion. The prodromal window of RT-QuIC positivity was one year long in an E200K individual homozygous (V/V) at PRNP codon 129 and was longer than two years in two codon 129 heterozygotes (M/V). Other neurodegenerative and neuroinflammatory markers gave less consistent signal prior to symptom onset, whether analyzed relative to age or individual baseline. CSF PrP was longitudinally stable (mean CV 10%) across all individuals over up to 6 years, including at RT-QuIC positive timepoints. Conclusion and relevanceIn this study, we demonstrate that at least for the E200K mutation, CSF prion seeding activity may represent the earliest detectable prodromal sign, and that its prognostic value may be modified by codon 129 genotype. Neuronal damage and neuroinflammation markers show limited sensitivity in the prodromal phase. CSF PrP levels remain stable even in the presence of RT-QuIC seeding activity. KEY POINTSO_ST_ABSQuestionC_ST_ABSWhat biofluid-based molecular changes precede symptom onset in genetic prion disease? For any observed changes, how consistently and by how long do they precede onset? FindingsIn this longitudinal study, presymptomatic CSF RT-QuIC prion seeding activity was observed in three E200K carriers who subsequently developed and died of prion disease, with changes in prodromal timing noted based on PRNP codon 129 genotype. CSF PrP levels were longitudinally stable in all study participants up to 6 years, regardless of mutation status or presence of RT-QuIC seeding activity. MeaningThese findings suggest that CSF RT-QuIC may offer a brief, genotype-dependent prodromal signal prior to symptom onset in carriers of the E200K mutation. They further indicate that across PRNP mutations, CSF PrP levels are sufficiently stable to serve as a drug activity biomarker for PrP-lowering therapeutics and will not be confounded by disease-related molecular changes that precede symptom onset.
著者: Steven E Arnold, S. M. Vallabh, M. A. Mortberg, S. W. Allen, A. C. Kupferschmid, P. Kivisakk, B. L. Hammerschlag, A. Bolling, B. A. Trombetta, K. Devitte-McKee, A. M. Ford, L. Sather, G. Duffy, A. Rivera, J. Gerber, A. J. McManus, E. V. Minikel
最終更新: 2023-12-18 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.12.18.23300042
ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.12.18.23300042.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた medrxiv に感謝します。