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基础医学院神经生物学教研室项捷博士在帕金森病致病蛋白新型PET示踪剂的开发研究取得重大突破

来源:基础医学院 发布时间 : 2023-07-12 点击量:

2023年7月7日,空军军医大学基础医学院神经生物学教研室武胜昔教授团队与深圳理工大学(筹)叶克强教授、上海交通大学李丹教授、武汉大学张振涛教授团队在Cell杂志(影响因子 64.5)联合发表题为“Development of an α-synuclein positron emission tomography tracer for imaging synucleinopathies”的长篇研究论著,其中,神经生物学教研室项捷博士为第一作者,这是我校首篇在Cell杂志以第一作者发表的重要创新成果。本研究开发了以帕金森病突触核蛋白聚集体为靶点的新型PET示踪剂“[18F]-F0502B”,为帕金森病的早期诊断提供了具有临床应用前景的影像学检查方法,使得帕金森病的早期精确诊断成为可能。

帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是第二大常见的神经退行性疾病,其特征是黑质致密部(SNpc)多巴胺能神经元的缺失,并伴有α-突触核蛋白(α-Synuclein)在路易小体(Lewy body,LB)中的积累。α-突触核蛋白作为帕金森病、路易体痴呆、多系统萎缩等神经退行性疾病的关键致病蛋白,也是帕金森病成像诊断中一个极有价值的成像靶点。

此外,帕金森病患者脑内α-突触核蛋白聚集物密度低于阿尔茨海默症(Alzheimer's disease, AD)患者脑内Aβ和Tau聚集物密度,开发α-Syn的特异性PET示踪剂更具挑战性。尽管在开发α-Syn PET示踪剂这一领域上已取得了一些进展,但迄今为止,全球尚未发现可应用的α-Syn PET示踪剂。

为了寻找能够特异性识别α-Syn的小分子化合物,团队成员通过对α-Syn结合配体的研究,发现了一些共同的分子结构特征,项捷博士据此筛选并合成了一系列分子衍生物,并进行了体外α-Syn、Aβ和Tau纤维结合实验。团队通过有机合成进一步优化了顶层结构骨架,随后利用含有路易小体、富含Aβ和以过度磷酸化Tau蛋白为主要成分的神经原纤维缠结的小鼠脑切片进行了结合分析。最后,得到了一种新型苯并噻唑-乙烯基-苯酚衍生物(F0502B)。进一步通过冷冻电镜确定了α-Syn原纤维结合F0502B的复合物的原子结构。团队通过构建帕金森病猴模型并运用[18F]-F0502B进行PET-CT显像,进一步明确了F0502B在诊断帕金森类疾病中良好的成像效果。

本研究针对放射性配体的开发为α-Syn的显像和突触核蛋白病的诊断提供了一种有前景的先导化合物[18F]-F0502B,在脑显像中能够提供病理生理学和分子水平信息,可以在不同的突触核蛋白病中有成像应用,有望显著提升帕金森病的早期精准诊断,同时可成为纵向评估靶向α-Syn疾病修饰疗法的靶标监测关键指标。

项捷博士目前是基础医学院神经生物学教研室讲师,2019年博士毕业后一直从事神经退行性疾病的发病机制及早期诊断研究,2020年获得博士后创新人才项目资助,2021年获得全军优秀博士毕业论文。作为我校在站基础医学流动站博后,先后在PNAS,Cell Reports等期刊发表高水平论文,并获得学校雏鹰计划等人才项目资助。

近年来,神经生物学教研室聚焦脑科学领域前沿科学问题,注重学科交叉融合及联合攻关,在情感及认知障碍疾病的发病机制、诊疗策略等方向取得了系列研究成果,先后在Cell、Nature Neuroscience、Science Advances等高水平期刊上发表学术论文,培养了一批青年科研骨干,牵头获批基金委创新研究群体,在推动科技创新和人才团队发展方面做出了积极贡献。

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