Real-Time Quaking-Induced Conversion (RT-QuIC) zur Detektion von pathologischem α-Synuclein in der Haut von PatientInnen mit Morbus Parkinson
Real-Time Quaking-Induced Conversion (RT-QuIC) zur Detektion von pathologischem α-Synuclein in der Haut von PatientInnen mit Morbus Parkinson
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Original abstract
Pathologisches alpha-Synuclein gilt schon seit geraumer Zeit als potenzieller Biomarker für die Parkinson-Erkrankung. Real-Time Quaking-Induced Conversion (RT-QuIC) ist eine neue, sensitive und effiziente Methode, bereits geringe Mengen von aggregiertem alpha-Synuclein in unterschiedlichen Medien zu detektieren. Ziel dieser Arbeit war, die diagnostische Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Übertragbarkeit von dermalem alpha-Synuclein-RT-QuIC zu bestimmen. Ein möglicher Einsatz als frühdiagnostischer Marker sollte geprüft werden. Darüber hinaus sollte die Korrelation zwischen der Menge an nachgewiesenem alpha-Synuclein und der klinischen Symptomatik, sowie dem Krankheitsstadium untersucht werden. Dafür unterzogen sich im Zeitraum Mai 2019 bis einschließlich Dezember 2020 PatientInnen mit klinisch gesichertem MP (n=33) und gesunde KontrollprobandInnen (n=33) einer Hautstanzbiopsie. Die Rekrutierung der Teilnehmenden erfolgte ausschließlich in der Neurologischen Klinik und Poliklinik des Universitätsklinikums Würzburg. Die Hautproben entstammten dem Oberschenkel (OS), dem unteren Rücken (Th10), sowie dem Bereich der Halswirbelsäule (C7). Im Rahmen der klinischen Phase erfolgte außerdem die Erhebung klinischer Daten mit Hilfe verschiedener Patientenfragebögen. Anschließend wurden die entnommenen Hautproben (insgesamt 190) im Labor verarbeitet und mittels RT-QuIC-Assay untersucht. Das durchgeführte Haut-RT-QuIC-Assay erwies sich insgesamt als eine vielversprechende Methode, um alpha-Synuclein-Aggregationen in der Haut von Parkinson-PatientInnen nachzuweisen. Bei 28 von 33 der PatientInnen konnten hinreichend alpha-Synuclein-Aggregationen nachgewiesen werden. Die Sensitivität lag somit bei 84.8% und die Spezifität bei 93.9%. Das ergab eine diagnostische Genauigkeit von 90.1%. Eine hohe alpha-Synuclein-Aktivität korrelierte hierbei allerdings nicht mit der Krankheitsdauer und dem Vorhandensein verschiedener nicht motorischer Symptome. Lediglich ein Zusammenhang mit dem Auftreten von RBD konnte gesehen werden. In der praktischen Durchführung erwies sich die Hautstanzbiopsie als eine leicht durchführbare und minimalinvasive Methode zur Gewinnung von Hautproben. Die drei unterschiedlichen Biospsieentnahmestellen zeigten sich in dieser Arbeit in ähnlichem Maße positiv und es ergaben sich keine Hinweise auf einen Verteilungsgradienten. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass pathologisches alpha-Synuclein und der dermale RT-QuIC-Assay einen vielversprechenden Ausblick auf die zukünftige Diagnostik der Parkinson-Krankheit geben. Pathological α-synuclein has long been considered a potential biomarker for Parkinson's disease. Real-Time Quaking-Induced Conversion (RT-QuIC) is a new, sensitive, and efficient method for detecting even small amounts of aggregated α-synuclein in various media. The aim of this study was to determine the diagnostic accuracy, reliability, and transferability of dermal α-synuclein RT-QuIC. A potential use as an early diagnostic marker was to be examined. Furthermore, the correlation between the amount of detected α-synuclein and clinical symptoms, as well as disease stage, was investigated. For this purpose, from May 2019 to December 2020, patients with clinically confirmed Parkinson's disease (n=33) and healthy control subjects (n=33) underwent skin punch biopsies. Recruitment of participants took place exclusively at the Neurological Clinic and Polyclinic of the University Hospital Würzburg. The skin samples were taken from the thigh (OS), lower back (Th10), and cervical spine area (C7). During the clinical phase, clinical data were also collected using various patient questionnaires. Subsequently, the collected skin samples (a total of 190) were processed in the laboratory and analyzed using the RT-QuIC assay. The conducted skin RT-QuIC assay proved to be a promising method for detecting α-synuclein aggregations in the skin of Parkinson's patients. Sufficient α-synuclein aggregations could be detected in 28 out of 33 patients. Thus, sensitivity was 84.8% and specificity was 93.9%, resulting in a diagnostic accuracy of 90.1%. However, high α-synuclein activity did not correlate with disease duration or the presence of various non-motor symptoms; only a relationship with the occurrence of REM sleep behavior disorder (RBD) could be observed. In practical implementation, the skin punch biopsy proved to be an easily performed and minimally invasive method for obtaining skin samples. The three different biopsy sites showed similar positive results in this study, and there were no indications of a distribution gradient. In summary, it can be said that pathological α-synuclein and the dermal RT-QuIC assay provide a promising outlook for the future diagnosis of Parkinson's disease.