在人口老龄化的国家，帕金森病 (PD) 和路易体痴呆 (DLB) 等神经退行性疾病正变得越来越普遍。这些疾病目前尚无明确的治疗方法，在患者活着时很难准确诊断。这对寻求评估潜在疗法的研究人员来说是一个重大障碍，因为他们没有确凿的方法来检查他们提出的治疗方法是否真的对患者或动物模型有效。

与阿尔茨海默病一样，PD 和 DLB 的一个标志性症状是某些蛋白质结构的异常积累。在 PD 和 DLB 中，这些聚集体被称为 α-突触核蛋白原纤维，它们会扩散到整个大脑并导致神经通路受损。许多科学家正在尝试开发能够选择性结合 α-突触核蛋白的化学药剂，并通过正电子发射断层扫描 (PET) 等技术使其可检测。​​虽然一些研究已经看到这种方法取得了一些成功，但仍然没有可用于临床实践的 α-突触核蛋白 PET 示踪剂来诊断活着的患者中的 PD 和 DLB。这主要是因为α-突触核蛋白沉积物很小且不太丰富。

最近，据 2024 年 6 月 5 日发表在《神经元》杂志上的一项新研究报道，日本的一个科学家团队设计了一种可能改变游戏规则的 α-突触核蛋白 PET 示踪剂。该团队由量子医学科学研究所高级神经影像中心的高级研究员 Hironobu Endo 领导，成员包括量子生命科学研究所的 Maiko Ono 博士和量子医学科学研究所高级神经影像中心的 Makoto Higuchi 博士，他们都位于国家量子科学与技术研究所 (QST)。

研究人员首先筛选了各种可能有用的化合物，这些化合物是根据先前的知识选择的。经过一系列体外初步实验后，他们发现一种源自 PBB3 的化合物(通常用于检测阿尔茨海默病中的 tau 蛋白聚集体)在可视化 α-突触核蛋白方面非常有用。该团队将这种化学物质 ( E )-1-氟-3-((2-(4-(6-(甲基氨基)吡啶-3-基)丁-1-烯-3-炔-1-基)苯并[ d ]噻唑-6-基)氧基)丙-2-醇标记为 C05-05。

通过在小鼠和狨猴两种不同的动物模型中进行的大量测试，研究人员展示了 C05-05 对 α-突触核蛋白的高结合亲和力和选择性。更具体地说，C05-05 用于分析这些有害蛋白质沉积物在疾病进展的不同阶段在大脑各个区域的数量和分布。值得注意的是，C05-05 还可以通过双光子显微镜在单细胞水平上使用，使其成为了解 α-突触核蛋白聚集体如何损害神经元的精细细节的有力工具。“我们的示踪剂能够对活体动物模型中的 α-突触核蛋白沉积物进行多尺度成像，这对于转化研究和开发至关重要， ”Higuchi 博士说道。

接下来，研究人员测试了 C05-05 作为 PET 示踪剂在人体中的临床潜力。为此，他们招募了 10 名患有 PD 和 DLB 症状的患者，以及 8 名健康人作为对照。与动物模型上的实验结果一致，研究人员观察到，所提出的化合物可用于可视化 α-突触核蛋白沉积，尤其是在被称为中脑的深层结构中。与对照组相比，PD 和 DLB 患者中该区域的 C05-05 信号强度增强，展示了 α-突触核蛋白在活体人类中的首次展示。

这些发现对于药物开发和诊断都具有重要意义，正如 Endo 博士所强调的那样：“检测 α-突触核蛋白聚集体的体内 成像技术可以为基于病理的疾病诊断提供明确的信息，并且对于在非临床和随后的临床水平上评估针对 α-突触核蛋白病理的候选药物的疗效非常有用。”

虽然在找到有效的 PD 和相关疾病治疗方法之前还有很多工作要做，但更多的工程突破正在进行中。“ QST 致力于开发创新的头部专用 PET 扫描仪，适用于高分辨率、高灵敏度检测中脑等小脑结构中的 α-突触核蛋白沉积物。希望这些技术能够在五年内为监管机构批准的诊断方案打开大门， ”Higuchi 博士推测道。

让我们都期待一个更加光明的未来，帕金森病和其他神经退行性疾病能够得到早期诊断和阻止。