Những hạn chế trong việc phát hiện hoạt động gây giống prion trong mẫu máu của bệnh nhân mắc bệnh prion phân tán

BMC Neurology
Toshiaki Nonaka1, Yasushi Iwasaki2, Hiroyuki Horiuchi3, Katsuya Satoh4
1Division of Cellular and Molecular Biology, Nagasaki University Graduate School of Biomedical Sciences, Nagasaki City, 852-8501, Japan
2Department of Neuropathology, Institute for Medical Science of Aging, Aichi Medical University, Nagakute City, 480-1195, Japan
3Laboratory of Immunobiology, Graduate School of Integrated Sciences for Life, Hiroshima University, Higashihiroshima City, Japan
4Department of Health Sciences, Unit of Medical and Dental Sciences, Nagasaki University Graduate School of Biomedical Sciences, Nagasaki City, Japan

Tóm tắt

Tóm tắt Nền tảng Các bệnh prion ở người (HPDs) là các rối loạn thoái hóa thần kinh gây tử vong, đặc trưng bởi sự hiện diện của protein prion bất thường (PrPSc). Tuy nhiên, việc phát hiện hoạt động gây giống prion ở bệnh nhân với độ nhạy cao vẫn là một thách thức. Mặc dù phương pháp chuyển đổi do run rẩy thời gian thực (RT-QuIC) thích hợp để phát hiện hoạt động gây giống prion trong nhiều mẫu khác nhau, nhưng nó cho thấy độ chính xác thấp hơn khi sử dụng mẫu máu toàn phần, huyết tương và các mẫu mô bị nhiễm máu. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã phát triển một công nghệ mới để khuếch đại protein prion bất thường trong HPD in vitro nhằm cho phép phát hiện chúng với độ nhạy cao, được gọi là phương pháp chuyển đổi do run rẩy nâng cao (eQuIC). Phương pháp Ba kháng thể đã được sử dụng để phát triển phương pháp eQUIC mới. Sau đó, hoạt động hạt giống SD50 đã được phân tích sử dụng các mẫu mô não từ bệnh nhân mắc bệnh prion bằng phương pháp RT-QUIC thông thường và phương pháp eQUIC mới. Ngoài ra, các mẫu máu từ sáu bệnh nhân mắc bệnh prion đơn lẻ cũng đã được phân tích bằng phương pháp eQuIC mới. Kết quả Phương pháp eQuIC, với việc sử dụng ba loại kháng thể đơn dòng người, cho thấy độ nhạy cao hơn khoảng 1000 lần so với phương pháp RT-QuIC ban đầu. Tuy nhiên, khi phương pháp này được sử dụng để phân tích các mẫu máu từ sáu bệnh nhân mắc bệnh prion người ngẫu nhiên, không có hoạt động prion nào được phát hiện. Kết luận Việc phát hiện hoạt động gây giống prion trong mẫu máu từ các bệnh nhân mắc bệnh prion ngẫu nhiên vẫn là một thách thức. Do đó, việc phát triển các phương pháp thay thế khác ngoài RT-QuIC và eQuIC sẽ cần thiết cho nghiên cứu trong tương lai.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Prusiner SB, Prions. Proc Natl Acad Sci U S A. 1998;95:13363–83. https://doi.org/10.1073/pnas.95.23.13363.

Nozaki I, Hamaguchi T, Sanjo N, Noguchi-Shinohara M, Sakai K, Nakamura Y, Sato T, Kitamoto T, Mizusawa H, Moriwaka F, et al. Prospective 10-year surveillance of human prion diseases in Japan. Brain. 2010;133:3043–57. https://doi.org/10.1093/brain/awq216.

Kobayashi A, Kitamoto T, Mizusawa H. Iatrogenic creutzfeldt–jakob disease. Handb Clin Neurol. 2018;153:207–18. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63945-5.00012-X.

Saborio GP, Permanne B, Soto C. Sensitive detection of pathological prion protein by cyclic amplification of protein misfolding. Nature. 2001;411:810–3. https://doi.org/10.1038/35081095.

Colby DW, Zhang Q, Wang S, Groth D, Legname G, Riesner D, Prusiner SB. Prion detection by an amyloid seeding assay. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007;104:20914–9. https://doi.org/10.1073/pnas.0710152105.

Atarashi R. Recent advances in cell-free PrPSc amplification technique. Protein Pept Lett. 2009;16:256–9. https://doi.org/10.2174/092986609787601697.

Atarashi R, Satoh K, Sano K, Fuse T, Yamaguchi N, Ishibashi D, Matsubara T, Nakagaki T, Yamanaka H, Shirabe S, et al. Ultrasensitive human prion detection in cerebrospinal fluid by real-time quaking-induced conversion. Nat Med. 2011;17:175–8. https://doi.org/10.1038/nm.2294.

Takatsuki H, Satoh K, Sano K, Fuse T, Nakagaki T, Mori T, Ishibashi D, Mihara B, Takao M, Iwasaki Y, et al. Rapid and quantitative assay of amyloid-seeding activity in human brains affected with prion diseases. PLoS ONE. 2015;10:e0126930. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0126930.

Orrù CD, Wilham JM, Vascellari S, Hughson AG, Caughey B. New generation QuIC assays for prion seeding activity. Prion. 2012;6:147–52. https://doi.org/10.4161/pri.19430.

Orrú CD, Wilham JM, Raymond LD, Kuhn F, Schroeder B, Raeber AJ, Caughey B. Prion disease blood test using immunoprecipitation and improved quaking-induced conversion. mBio. 2011;2:e00078–e00011. https://doi.org/10.1128/mBio.00078-11.

Moško T, Galušková S, Matěj R, Brůžová M, Holada K. Detection of prions in brain homogenates and CSF samples using a second-generation RT-QuIC assay: a useful tool for retrospective analysis of archived samples. Pathogens. 2021;10:750. https://doi.org/10.3390/pathogens10060750.

Douet JY, Zafar S, Perret-Liaudet A, Lacroux C, Lugan S, Aron N, Cassard H, Ponto C, Corbière F, Torres JM, et al. Detection of infectivity in blood of persons with variant and sporadic Creutzfeldt–Jakob disease. Emerg Infect Dis. 2014;20:114–7. https://doi.org/10.3201/eid2001.130353.

Sun JL, Telling GC. New developments in prion disease research using genetically modified mouse models. Cell Tissue Res. 2023;392(1):33–4.

Schmitz M, Silva Correia S, Hermann P, Maass F, Goebel S, Bunck T, et al. Detection of prion protein seeding activity in tear fluids. N Engl J Med. 2023;388(19):1816–7. https://doi.org/10.1056/NEJMc2214647.

Thông tin
Thông tin xuất bản

BMC Neurology

Thông tin tác giả