【正文】 評估 臨床表型 影像改變 治療反應(yīng) 疾病進(jìn)展 遺傳因素對發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的影響 風(fēng)險(xiǎn)基因?qū)Ρ硇秃图膊∵M(jìn)展的影響 基因 環(huán) 境 老化相互作用規(guī)律 多位點(diǎn)聯(lián)合分析 風(fēng)險(xiǎn)基因相互作用模式 涉及多風(fēng)險(xiǎn)基因的分子通路 風(fēng)險(xiǎn)基因突轉(zhuǎn)基因猴模型 風(fēng)險(xiǎn)基因和環(huán)境因素對多巴胺神經(jīng)元影響機(jī)制 風(fēng)險(xiǎn)基因變異與環(huán)境因素相互作用參與 PD發(fā)病的分子機(jī)制 隨訪 環(huán)境暴露因素調(diào)查 環(huán)境 因素干預(yù) DA能神經(jīng)元選擇性死亡 PD所致特異性異常修飾 （磷酸化、 SUMO化） 線粒體 功能障礙 蛋白異常聚集 鐵離子 選擇性聚集 鐵離子攝入 和轉(zhuǎn)出障礙 黑質(zhì) /腹側(cè)被蓋區(qū)差異表達(dá)蛋白 HSP22等 黑質(zhì)對損傷的易感性增高 易感性增高 已知 的差異 表達(dá)的蛋白 PD致病蛋白 (DJ1等 ) 與 3 組交叉：膠質(zhì) 細(xì)胞的作用 選擇定位于線粒體 基因敲除 或轉(zhuǎn)基因 免疫組化 CoIP/基因敲減 基因敲減 細(xì)胞共培養(yǎng) 鐵離子測定 常規(guī)染色 細(xì)胞共培養(yǎng) 課題 3：神經(jīng)元 膠質(zhì)細(xì)胞相互作用在 帕金森病 發(fā)生發(fā)展中的作用及機(jī)制研究 課題 4： 帕金森病 非運(yùn)動癥狀發(fā)生機(jī)制及早期臨 床預(yù)警指標(biāo)的研究 全身 單胺能神經(jīng)元 功能障礙與 NMS 發(fā)生的 關(guān)系 利用 PD 患者 及健康社區(qū)老年人群 隊(duì)列 回顧性病例 對照研究 前瞻性追蹤研究 了解 PD 病人 NMS 的分布及其與關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)基因、環(huán)境暴露、疾病進(jìn)展和藥物療效反應(yīng)的關(guān)系 NMS 對 PD 早期預(yù)警和診斷的 敏感性和特異性 通過對有 NMS 的 老年人群追蹤觀察 PD發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)及其與遺傳和環(huán)境因素交互作用的規(guī)律和特點(diǎn) 動物模型 （ 食蟹猴和轉(zhuǎn)基因鼠） 關(guān)鍵基因 探索建立基于 NMS 的 PD 患病風(fēng)險(xiǎn)評估量表 老 化 環(huán)境因素 帕金森病 NMS 研究 基因敲除鼠 /野生鼠 膠質(zhì)細(xì)胞 神經(jīng)元共培養(yǎng)體系 NGF/BDNF 等營養(yǎng)因子 ProNGF/ProBDNF 等前體分子 MPTP/MPP+/6 OHDA/LPS/Lactacystin 基因敲除鼠 /野生鼠 膠質(zhì)細(xì)胞 神經(jīng)元共培養(yǎng)體系 膠質(zhì)細(xì)胞 神經(jīng)元共培養(yǎng)體系 KATP 通道 PHOX/ MMP9 線粒體損傷氧化應(yīng)激 PP2A/JNK 凋亡 /自噬 存活 凋亡 線粒體 抑制劑 膠質(zhì)細(xì)胞 神經(jīng)元 p75Trk p75sortilin 課題 5： 帕金森病 預(yù)警、早期診斷與干預(yù)的新策略研究 PD 的預(yù)警、早期診斷 PD 的干預(yù)新策略研究 早期診斷 功能影像學(xué)檢測 [18F]AV133 、 99mTcTrodat1及 G964 臨床前研究 研究 臨床大樣本驗(yàn)證 PD 早期特異性 功能改變 蛋白質(zhì)組學(xué)、蛋白芯片篩選新標(biāo)記物及已有 的 α SYN 、LRRK DJ1 PD（非運(yùn)動癥狀） 腦脊液、血液 針對 αSYN 蛋白和 5HT 能神經(jīng)元 的探針設(shè)計(jì)與研究 DA 神經(jīng)元變性死亡 iPS 誘導(dǎo) 增殖 、 擴(kuò)增 T 褐藻多糖硫酸酯、遠(yuǎn)志皂苷、 姜黃素 切割及磷酸化如何調(diào)控GSK3 體外分化成 PD 疾病模型 獲得 PD 治療新靶點(diǎn)新藥物 PD 動物模型 PD 猴模型 GSK3 如何穩(wěn)定 Bim PHOX/MMP9/JNK3 通路變化 DA 能神經(jīng)細(xì)胞 行為學(xué)變化，腦組織形態(tài)學(xué) 變化 為細(xì)胞移植治療提供新理論 PD 患者 iPS 誘導(dǎo) 增殖 、 擴(kuò)增 進(jìn)一步闡明 PD 發(fā)病機(jī)制 PD 發(fā)病機(jī)制 /藥物靶點(diǎn) 篩選 研究特色及創(chuàng)新點(diǎn)： 本項(xiàng)目在原 973 項(xiàng)目工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合國際 PD 研究的前沿科學(xué)問題，以轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)理念為本，充分發(fā)揮我們臨床基礎(chǔ)相結(jié)合的團(tuán)隊(duì)和資源優(yōu)勢，進(jìn)一步深入研究 PD 發(fā)生發(fā)展機(jī)制及防治新策略， 其主要特色和創(chuàng)新點(diǎn)是： 新視角： 從臨床實(shí)際出發(fā)，將 PD 視為 “由運(yùn)動和非運(yùn)動癥狀組成的一 種全身性疾病 ”；系統(tǒng)研究非運(yùn)動癥狀與運(yùn)動癥狀的相互關(guān)系及其產(chǎn)生機(jī)制，不僅有助于更加全面的認(rèn)識 PD 發(fā)病機(jī)制，還可以為 PD 的早期診斷和系統(tǒng)治療提供理論依據(jù)。 闡明 p75Trk、 p75sortilin 途徑介導(dǎo)活化膠質(zhì)細(xì)胞調(diào)控 DA 能神經(jīng)元發(fā)育、生存和凋亡的作用機(jī)制；發(fā)現(xiàn)干預(yù) p75Trk、 p75sortilin 途徑的神經(jīng)保護(hù)治療新靶點(diǎn)。從老化、遺傳和環(huán)境之間的相互關(guān)系在觸發(fā) PD 起始中所 起的作用（ 課題一 ）；從黑質(zhì) DA 能 神經(jīng)元本身的特性（ 課題二 ）以及神經(jīng)元 膠質(zhì)細(xì)胞的相互關(guān)系（ 課題三 ）入手，探討黑質(zhì) DA 能神經(jīng)元選擇性、進(jìn)行性變性死亡的機(jī)制，力求對疾病的發(fā)生發(fā)展有更 深入的認(rèn)識； 對 PD 所致 全身性 的 NMS 進(jìn)行研究，探討其發(fā)生機(jī)制以及作為 臨床 預(yù)警指標(biāo)的可能性（ 課題四 ）；建立基于 NMS 的 PD風(fēng)險(xiǎn)評估量表、遺傳學(xué)、生物化學(xué)和影像學(xué)檢測手段的疾病早期預(yù)警、早期診斷的綜合指標(biāo)體系，深入研究 具有良好 前景的候選化合物的作用機(jī)制 ， 建立靈長類iPS 細(xì)胞移植治療 PD 的技術(shù)，為 PD 的治療提供新策略（ 課題五 ）。 闡明 NMS 在 PD 的發(fā)生率以及與臨床病程的相關(guān)性，建立以 NMS 預(yù)測 PD的風(fēng)險(xiǎn)評估量表，綜合評價(jià)其作為 PD 臨床預(yù)警指標(biāo)的可能性。為何 PD 會發(fā)生這種區(qū)域性和神經(jīng)元種類選擇性的變性死亡？根據(jù)我們前期工作的基礎(chǔ)和國際最新研究成果，我們提出神經(jīng)元選擇性變性的新假說，即 DA 能神經(jīng)元內(nèi)在固有特性（差異表達(dá)的蛋白、金屬離子以及線粒體等代謝及功能障礙）是其選擇性變性死亡的基礎(chǔ)。 研究目標(biāo)： 通 過回顧性 /前瞻性 研究，明確 PD患者出現(xiàn)不同亞型 的嗅覺、便秘、抑郁、睡眠障礙、認(rèn)知功能障礙等各種 NMS的發(fā)生率，分布頻率及相關(guān)特點(diǎn)；通過探討 NMS與發(fā)病年齡、病程、藥物治療以及不同 NMS之間的關(guān)系，明確NMS與 PD發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系，確定其在 PD早期預(yù)警和早期診斷中的作用和意義； 明確各種 NMS發(fā)生與 PD相關(guān)基因（ Tau、 αSyn或 LRRK2）多態(tài)性和環(huán)境暴露（接觸農(nóng)藥、殺蟲劑、腦外傷等）的關(guān)系； 掌握社區(qū)老年人中（ 60歲及以上）各種 NMS的分布頻率；以及這些 NMS對預(yù)測 PD發(fā)生的敏感性和特異性； 建立特異性強(qiáng)、靈敏度高的各種 NMS預(yù)測 PD的風(fēng)險(xiǎn)評估量表，綜合評價(jià)其作為 PD臨床預(yù)警指標(biāo)的可能性。 在 NMS 的相關(guān)研究中： （ 1）發(fā)現(xiàn) NMS 在PD 中具有高發(fā)生率，并與臨床進(jìn)程相關(guān)；（ 2）發(fā)現(xiàn) PD 模型猴黑質(zhì)以外的、與NMS 發(fā)病相關(guān)的神經(jīng)元內(nèi)存在較高水平的 αSYN； （ 3）利用上述樣本庫，對PDNMS 的相關(guān)性進(jìn)行了初步研究。 4. 完成各種 NMS 相關(guān)問卷的準(zhǔn)備工作，并完成在社區(qū)人群和 PD隊(duì)列中環(huán)境因素分組與基因分型，了解 PD 患者各種 NMS 分布及其關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)基因、環(huán)境暴露、疾病進(jìn)展和藥物療效反應(yīng)的關(guān)系；完成建模體系。 4. 對風(fēng)險(xiǎn)人群進(jìn)行進(jìn)一步隨訪；對建模動物進(jìn)一步觀察；以不同齡動物（食蟹猴和轉(zhuǎn)基因鼠）為模型，分析嗅球、腦干相關(guān)神經(jīng)核團(tuán)、腸道及心臟自主神經(jīng)中αSyn 等關(guān)鍵基因的改變，及其與NMS 的變化關(guān)系。 2. 對前一年獲得的保護(hù)作用的化合物的保護(hù)作用在動物模型上進(jìn)一步鑒定，并探討其作用機(jī)制；調(diào)節(jié)腦內(nèi)高鐵的藥物在腦鐵過量聚積選擇性損傷多巴胺能神經(jīng)元致帕金森病的中的作 用及其生物學(xué)機(jī)制。 黑質(zhì) DA 能 神經(jīng)元選擇性、進(jìn)行性變性死亡與遺傳、線粒體功能、神經(jīng)元 膠質(zhì)細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和金屬離子異常 聚集 相關(guān)。 課題 一 ： DNA 甲基化變化在惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展及侵襲轉(zhuǎn)移中的作用 本研究將篩選腫瘤細(xì)胞中高甲基化并失活的基因并分析其啟動子區(qū)域組蛋白的修飾狀況，探討 DNA 甲基化與組蛋白修飾的先后關(guān)系。比較不同細(xì)胞系在 EMT前后其基因表達(dá)譜變化，用 MeDIPseq 法比較基因組范圍內(nèi) DNA 甲基化變化情況，并用 ChIPseq 法比較與轉(zhuǎn)錄相關(guān)的主要的組蛋白修飾標(biāo)志如激活性的 組蛋白乙?；?H3K4 甲基化，抑制性的 H3K9， H3K27， H4K20 甲基化等在全基因組范圍內(nèi)的分布變化規(guī)律。因?yàn)槟[瘤細(xì)胞有很多具有干細(xì)胞特性，且目前所掌握的胚胎干細(xì)胞數(shù)據(jù)比腫瘤數(shù)據(jù)更豐富也更系統(tǒng) ,我們將在惡性腫瘤與干細(xì)胞中分別預(yù)測基因表達(dá)與表觀調(diào)控網(wǎng)絡(luò) ， 并進(jìn)一步比較其異同。 包括 去除反映單個(gè)數(shù)據(jù)源自身特征的背景信號，子網(wǎng)絡(luò)的拼接與集成，觀測型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與 (基因敲1） 找出有代表性的腫瘤抑制基因，分析甲基化譜，篩選出一組腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān) DNA 甲基化標(biāo)志物；掌握腫瘤組織中多種 PcG 蛋白表達(dá)變異規(guī)律； 2） 獲得新的組蛋白修飾組分； 3） 篩選出一批腫瘤 相關(guān)的 ncRNA；并確定 ncRNA 及相關(guān)蛋白的表達(dá)譜； 4） 優(yōu)化 EMT 表型誘導(dǎo)條件，完成基因表達(dá)譜及 MeDIPseq，ChIPseq法比較 DNA甲基化及主要組蛋白修飾譜變化實(shí)驗(yàn) ； 5） 發(fā)現(xiàn)與腫瘤發(fā)生發(fā)展和轉(zhuǎn)移相關(guān)的不同 間質(zhì)細(xì)胞的表型特征，以及一些重要的免疫相關(guān)蛋白、間質(zhì)細(xì)胞中 miRNA及 mRNA的表達(dá)改變； 6） 建立 能夠自動整合并利用多個(gè)異質(zhì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) ，適用于大規(guī)模高噪聲的組學(xué)數(shù)據(jù) 的因果推斷方法 ，并開發(fā)為計(jì)算軟件 。這部分工作涉及去除反映單個(gè)數(shù)據(jù)源自身特征的背景信號，子網(wǎng)絡(luò)的拼接與集成，觀測型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與 (基因敲除、 RNA 沉默等 )干預(yù)型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的因果信息集成等多個(gè)問題 ；（ 2） 通過開發(fā)根據(jù)數(shù)據(jù)特征自適應(yīng)地調(diào)整網(wǎng)絡(luò)正則化參數(shù)的學(xué)習(xí)算法等方式，以解決如何在具有較高噪聲和不精確性的系統(tǒng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中進(jìn)行可靠因果推斷的實(shí)際問題。采用球囊形成實(shí)驗(yàn)、二維平皿及三維 Matrigel 培養(yǎng) 以及 免疫缺陷鼠體內(nèi)種植和腫瘤組 織等研究體系，系統(tǒng)深入地研究 ncRNA 和蛋白間的相互作用、它們所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、 調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、以及這些相互作用的生理功能，剖析 ncRNA 調(diào)控網(wǎng)絡(luò)在腫瘤發(fā)生發(fā)展進(jìn)程中的作用與意義。 在國際一流雜志（ IF10）發(fā)表論文 8 篇以上，在有影響力的雜志（ IF5）上發(fā)表論文 25 篇以上。 上述科學(xué)問題的解決將有助于深入認(rèn)識 PD 的發(fā)生發(fā)展機(jī)制，建立早期預(yù)警和診斷體系，為有效防治 PD 提供切實(shí)可行的策略和方案。 5. 確定顯像探針自動合成工藝；明確藥物有 效劑量的毒性范圍，藥物的半衰期、藥代動力學(xué)特點(diǎn)，為進(jìn)一步的藥物開發(fā)奠定基礎(chǔ)；初步明確 PD 細(xì)胞變性死亡機(jī)制并篩選出抗 PD 藥物。 5. 按照 SFDA 放射性新藥申報(bào)要求完成顯像探針的藥理藥效學(xué)研究；篩選所合成的新探針； . 明確 calpain 切割 GSK3β這一事件在 PD 發(fā)生中的作用并獲得 PD 治療短肽；闡明藥物的神經(jīng)營養(yǎng)和神經(jīng)保護(hù)作用機(jī)制是否與抑制小膠質(zhì)細(xì)胞激活、放大星形膠質(zhì)細(xì)胞營養(yǎng)作用有關(guān)，初步明確藥物作用的靶細(xì)胞類型；穩(wěn)定獲得 iPS細(xì)胞定向分化來的 DA 能神經(jīng)元。 5. 顯像探針的臨床前藥學(xué)研究； αSYN 蛋白和 5HT 能神經(jīng)元的受體及轉(zhuǎn)運(yùn)載體顯像的新分子探針的設(shè)計(jì)合成 ；以 GSK3α/β 為靶點(diǎn)研究其在 PD 發(fā)病中的作用及其1. 闡明中國人 PD 獨(dú)特的風(fēng)險(xiǎn)基因變異之間的相互作用方式；得出上述基因在 PD 早期預(yù)警和早期診斷中的作用；初步揭示特定風(fēng)險(xiǎn)基因突變 /多態(tài)性與特定環(huán)境因素及老化之間的交互作用規(guī)律；闡明 PD 致病基因及其編碼蛋白的增齡性變化與 PD 敏感腦區(qū)線粒體功能之間的關(guān)系。 特色資源： 充分利用已經(jīng)建立的、具有國際領(lǐng)先水平的全國多中心 PD 患者和社區(qū)老年人群隊(duì)列臨床數(shù)據(jù)庫和樣本庫，保證本項(xiàng)目研究工作的創(chuàng)新性和整體性。 承擔(dān)單位： 首都醫(yī)科大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人： 王曉民 課題參加人員： 胡剛、陳良為、楊慧 經(jīng)費(fèi)比例： %（含首席經(jīng)費(fèi)） 課題 4： 帕金森病 非運(yùn)動癥狀發(fā)生機(jī)制及早期臨床預(yù)警指標(biāo)的研究 主要研究內(nèi)容： 非運(yùn)動癥狀（ nonmotor symptoms, NMS）作為 PD 臨床表現(xiàn)的重要組成部分，在最近的 PD 臨床與科研研究中受到人們越來越多的關(guān)注。本項(xiàng)目在前期研究中發(fā)現(xiàn)了數(shù)個(gè)中國人 PD 獨(dú)特風(fēng)險(xiǎn)基因變異及環(huán)境易感因素，但其參與發(fā)病的具體機(jī)制尚未闡明。