議題背景:

國際期刊《自然通訊》(Nature Communications)於台灣時間2024年6月18日晚間23:00發表一篇由英國倫敦大學大奧蒙德街兒童健康研究所,以及德國哥廷根大學合作的研究,研究分析人的血液,以及用機器學習模型預測這些人是否會得帕金森氏症,研究指出,血液中的蛋白質可能有助於提前數年發現帕金森氏症。

研究團隊分析了99 名最近被診斷出帕金森氏症的人、72 名有快速動眼睡眠行為障礙但沒有帕金森氏症動作症狀的人,以及36 名健康人的血液樣本。作者也利用機器學習的模型,根據血液中蛋白質的組成來預測,有快速動眼期睡眠行為障礙的人,未來是否會得到帕金森氏症。研究結果顯示,根據症狀嚴重的帕金森氏症病人血液中的八種蛋白質,機器學習模型能夠在帕金森氏症的動作症狀,例如行動遲緩、靜止時四肢振顫等出現前 7 年內,以 79% 的準確率預測病人是否會得到帕金森氏症。

作者指出,辨識罹患帕金森氏症早期的病人,可以讓更多的有機會人參與研究帕金森氏症的臨床試驗,可進一步幫助改善治療帕金森氏症的研究,希望提供病人更多治療的選項。但作者也提醒,分析血液中蛋白質組成的技術仍有限制,每一次分析的蛋白質組成結果可能不一致,並強調需要納入更多人的研究,才能發展臨床的應用。

然而,我們為何需要知道血液中的蛋白質和帕金森氏症之間的關係?提前知道未來是否會得帕金森氏症,對我們是否有幫助?台灣科技媒體中心邀請研究帕金森氏症模式動物、新藥研發的專家,提供觀點,解析如何看待此篇研究。

研究原文:

  • Hällqvist, Jenny, et al. "Plasma proteomics identify biomarkers predicting Parkinson’s disease up to 7 years before symptom onset" Nature communications. (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-48961-3

參考資料:

 

專家怎麼說?

【何應瑞】【邱清旗】

2024年06月18日
中山醫學大學心理學系教授兼主任 何應瑞

腦神經退化性疾病(例如帕金森氏症與阿茲海默症),目前沒有藥物可以治癒,因為我們並不完全清楚這些疾病的病理原因。由於大腦被包覆在堅硬的顱骨裡面,不容易取得腦組織的樣本,因此科學研究大多採取血液裡面容易辨認的生物標記,例如特定的蛋白質,以便間接推測腦組織內的變化。既然是間接又是推測,我們當然要謹慎的看待研究結論。

雖然有很多文獻都顯示,血液裡面的某些標記(例如突觸核蛋白質、類澱粉樣蛋白等)越高,腦神經的退化也越高,但這樣的推論需要注意的是「相關性高,未必有因果關係」,這篇研究結果還不能表示血液中的蛋白質會造成神經退化。

這篇研究指出,血液中的八種特定生物標記,與帕金森氏症有「高度相關」,本研究中,用「高相關」作為「預測」疾病的基礎。但是血液中的蛋白質也有可能是帕金森氏症的結果,而不是原因。如同火災現場會看到很多消防員(高相關),但是消防員不是導致火災的原因,而是結果,甚至是減緩火災的因子。

在科學上很早就知道,帕金森氏症患者在確診前好幾年,通常伴隨出現嗅覺缺陷、快速動眼期睡眠行為障礙,或容易便祕等症狀。依照本研究的邏輯推論是,當患者出現這些症狀,就有很高的機率可以「預測」他將來會出現帕金森氏症。然而,處理便祕並無法防止患者罹患帕金森氏症,而我們也無法推論,清除本論文中所提出的八種蛋白質,是否可以防止罹患帕金森氏症。

再舉一個近年醫藥上很受矚目的例子,阿茲海默症患者腦內會堆積過量的類澱粉樣蛋白,然而清除這些蛋白,並無法修復已經受損的神經,也無法恢復患者的認知功能。所以特定蛋白質雖然與疾病呈現高相關,但是未必能用以作為治療此疾病的目標。

血液中的某些特定蛋白或許可以預測疾病會不會出現,但是那些蛋白質是疾病的原因還是結果,還是減緩疾病的保護因子,需要仔細釐清,否則便會誤以為消除血液中特定蛋白質,能預防帕金森氏症。

一般民眾並不需要急著去做血液檢測,保持規律作息、充足運動與均衡飲食,是更為重要的。

利益聲明(Declared interests):無利益相關。我研究巴金森氏症超過20年,擁有超過20項醫藥發明專利,目前帶領一項多國多中心的巴金森氏症新藥開發臨床試驗。我是亞瑟瑞智科技管理顧問股份有限公司監察人,以及財團法人 RBI 瑞金抗齡照護研究教育基金會創會董事。

2024年06月18日
長庚大學醫學生物暨檢驗學系副教授 邱清旗

1. 為什麼研究血液中的蛋白質和帕金森氏症的關係,是重要的?提前知道未來是否會得帕金森氏症,對我們有什麼幫助嗎?能夠提早治療或提早減緩病情嗎?

帕金森氏症診斷的基礎是臨床觀察、神經學檢查和影像檢查,但因帕金森氏症的症狀和其他神經退化疾病症狀相似,不易區分,需靠影像學檢查鑑別與診斷。目前帕金森氏症會引起多巴胺神經元漸進式的死亡,有藥物可緩解動作障礙的症狀,維持病患日常活動力,但仍無法減緩神經退化。 若能提早診斷帕金森氏症,提早治療,有助延緩疾病進展並維持日常生活品質。

2. 我們應該怎麼看待血液中的蛋白質跟帕金森氏症的關係?需要做血液檢測來確認會不會得帕金森氏症嗎?

帕金森氏症的臨床評估和神經診斷程序成本高、耗時且具侵入性。分析血液中的蛋白質可能可以快速根據帕金森氏症的生物標記(血液中不同蛋白質的種類和濃度),診斷帕金森氏症,血液檢測相對較快速且方便,且可能用來區分帕金森氏症和其他神經退化疾病,提供更精準的疾病診斷。例如目前帕金森氏症的其中一個特殊生物標記: α-突觸核蛋白(α-synuclein),是調節神經傳導訊息的一種蛋白質,可應用於區分帕金森氏症與其他神經退化疾病,例如非典型帕金森氏症(進行性上眼神經核麻痺症,Progressive supranuclear palsy)。

3. 這篇研究有哪些限制,是我們應該謹慎解讀的?

此篇論文分析血漿中八個蛋白質,預測罹患帕金森氏症的罹患風險,透過機器學習模型準確地診斷帕金森氏症,提供提早治療的機會。但由於是臨床樣本較小的研究,仍待確認只有帕金森氏症才會大量表現血漿中的這八個蛋白質,以及確認正常人體內八種蛋白質的濃度,需再精準的分析更大量的臨床帕金森氏症和對照組病人的血漿檢體。也需要特別分析不同人種間,血液中蛋白質的種類與濃度差異,特別是需要確認蛋白質是否有突變而影響功能。

未來要應用在分析台灣族群的帕金森氏症,則需要驗證這八個蛋白質和預測帕金森氏症的準確度和相關性。這篇研究中,運用這八個蛋白質,預測帕金森氏症的準確度是53%-92%之間 ,顯示用血液中的某些蛋白質,仍無法精準預測罹患帕金森氏症的風險,還需繼續研究來加強。

目前臨床上缺乏精準診斷帕金森氏症的指標,開發帕金森氏症標記仍是相當重要的研究方向。血漿蛋白質在未來預測帕金森氏症具有相當大的潛力和應用性,但每個人的個體差異大,不代表這八個蛋白質濃度上升就會增加帕金森氏症罹患風險。

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