【正文】 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)： 利用轉(zhuǎn)基因動物模型和細(xì)胞模型，鑒定可能與黑質(zhì) DA 能神經(jīng)元選擇性變性有關(guān)的蛋白，提出 DA 神經(jīng)元選擇性損傷的關(guān)鍵分子模型； 深入探討鐵離子代 謝異常在 PD 發(fā)病中的作用；闡述膠質(zhì)細(xì)胞在其中的作用； 闡述已知的 PD 致病蛋白（ αSyn、 PINK DJ1） 的相互作用，以及在線粒體損傷中的作用機(jī)制，探討多巴胺能神經(jīng)元中線粒體損傷對其進(jìn)行性和選擇性損傷的機(jī)制。 承擔(dān)單位： 中科院上海神經(jīng)科學(xué)研究所 課 題負(fù)責(zé)人： 周嘉偉 課題參加人員： 謝俊霞、王光輝 、柯亞 經(jīng)費(fèi)比例： % 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 主要研究內(nèi)容： 神經(jīng)元周圍的膠質(zhì)細(xì)胞在維持神經(jīng)元微環(huán)境的動態(tài)平衡中發(fā)揮重要作用。本課題擬通過系統(tǒng)地研究神經(jīng)元 膠質(zhì)細(xì)胞之間的相互作用，闡明膠質(zhì)細(xì)胞在維持神經(jīng)元正常功能以及在病理狀態(tài)下導(dǎo)致神經(jīng)元死亡中的作用，以揭示在 PD 時黑質(zhì) DA 能神經(jīng)元進(jìn)行性、選擇性死亡的機(jī)制以及發(fā)現(xiàn)潛在的新的治療靶點(diǎn)。 明確內(nèi)、外源性神經(jīng)毒素對神經(jīng)元、小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞的影響；闡明小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞在 PD 免疫炎癥與氧化應(yīng)激過程中發(fā)揮的不同作用以及與神經(jīng)元的相互影響；明確 PHOX、 MMP9 在 PD 發(fā)病中的作用以 及相關(guān)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制，及其作為 PD 神經(jīng)保護(hù)靶點(diǎn)的可能性。 明確線粒體功能障礙氧化應(yīng)激及自噬在 PD 發(fā)病相關(guān)基因 Syn 和 PINK1激活膠質(zhì)細(xì)胞的過程中的作用，探討干預(yù)膠質(zhì)細(xì)胞活化的靶點(diǎn)，為防止 PD進(jìn)行性發(fā)展提供線索。 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。因此 本課題旨在 探討PD 患者中各種 NMS 的發(fā)生率、病因、發(fā)生機(jī)制及與臨床進(jìn)程的關(guān)系，研 究和闡明與各種 NMS 發(fā)生相關(guān)的因素及其機(jī)制。 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)險評估量表，綜合評價其作為 PD臨床預(yù)警指標(biāo)的可能性。 擬申請專利 12項(xiàng)。同時，研究 PD 干預(yù)新策略，包括以 GSK3α /β作為靶標(biāo)的研究；對中藥單體 T10/天然海洋藥物海帶褐藻硫酸酯 /中藥提取物遠(yuǎn)志皂苷的神經(jīng)保護(hù)作用機(jī)制，為研發(fā)具有神經(jīng)保護(hù)作用的藥物奠定基礎(chǔ)；以及對 iPS 細(xì)胞轉(zhuǎn)化的神經(jīng)干細(xì) 胞在 PD 細(xì)胞治療和抗 PD 藥物篩選中的應(yīng)用研究。 研究目標(biāo)： （一） PD 病的預(yù)警、早期診斷 獲得 PD 早期診斷的生物標(biāo)記物（血清α SYN、 LRRK DJ1 抗體 /蛋白）； 通過分子設(shè)計(jì)、化學(xué)合成，制備系列小分子化合物及其 125I 和 18F 標(biāo)記物等手段，完善神經(jīng)退行性疾病分子影像技術(shù)平臺，研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的PD 影像學(xué)診斷分子探針： （ 1）完成 [18F]AV133 、 99mTcTrodat1 及 G964 申報新探針?biāo)幬锏母黜?xiàng)臨床前研究并進(jìn)行新藥臨床 研究申報； （ 2）研究設(shè)計(jì)針對α SYN 蛋白和 5HT 能神經(jīng)元的受體及轉(zhuǎn)運(yùn)載體新的分子探針，評價其對 PD，帕金森病癡呆和路易體癡呆（ Dementia with Lewy Bodies）診斷和鑒別診斷的價值。 （三）發(fā)表文章、人才培養(yǎng)和專利 發(fā)表 SCI 論文 3040 篇； 培養(yǎng)博士后 68 名，研究生 8085 名； 申請專利 35 項(xiàng)；爭取 1 個藥物進(jìn)入“新藥臨床前研究”階段。 新假說： 將 DA 能神經(jīng)元特異表達(dá)蛋白、線粒體功能障礙、金屬離子特異性聚集和不同類型膠質(zhì)細(xì)胞交互作用等前期工作的新發(fā)現(xiàn)有機(jī)融合，提出黑質(zhì)部位神經(jīng)元 膠質(zhì)細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)相互作用的研究理念，系統(tǒng)揭示 PD 多巴胺能神經(jīng)元選擇性、進(jìn)行性變性死亡的機(jī)制。 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。主要研究基礎(chǔ)包括： 在 PD 的病因?qū)W研究中： （ 1）建立了 3000 多例 PD 全國多中心臨床數(shù)據(jù)庫、樣本庫，建立了 120xx 人的社區(qū)老年人群隊(duì)列；（ 2）發(fā)現(xiàn)多種基因突變 /多態(tài)性可能會增加個體的 PD 發(fā)生 風(fēng)險；（ 3）初步證明了某些基因位點(diǎn)分型及其與吸煙、飲茶、農(nóng)藥接觸、腦外傷等環(huán)境暴露因素對 PD 發(fā)病風(fēng)險的影響；（ 4）建立了 αSyn 基因轉(zhuǎn)染猴模型和毒素暴露食蟹猴模型；（ 5）研究了老化對正常猴 DA 能神經(jīng)元以及人腦黑質(zhì) αSYN 和 TH 表達(dá)的增齡性變化。 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。 參加本項(xiàng)目的學(xué)術(shù)骨干絕大多數(shù)參與了原 973 項(xiàng)目的研究工作，并且根據(jù)研究工作的實(shí)際需要，增補(bǔ)了新生力量，使研究隊(duì)伍更趨合理，基礎(chǔ)和臨床搭配得當(dāng)。 本次 973 項(xiàng)目是原 973 項(xiàng)目的延續(xù)。經(jīng)過五年的磨合，已經(jīng)具備了很大的凝聚力，為新項(xiàng)目的完成 奠定了 堅(jiān)實(shí)的團(tuán)隊(duì)基礎(chǔ)。 四、年度計(jì)劃 研究內(nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 第 一 年 1. 研究相關(guān)基因各個多態(tài) 位點(diǎn)的獨(dú)立或聯(lián)合效應(yīng)；研究環(huán)境暴露對攜帶風(fēng)險基因的患者和健康對照在 PD 發(fā)病中的作用 ； 在老化食蟹猴模型，觀察 PD 致病基因（ GBA, α Syn, LRRK2）表達(dá)的增齡性變化。 3. 應(yīng)用 敲 除 鼠 ， 制 備MPTPPD 模型 ； 體外建立神經(jīng)元 膠質(zhì)細(xì)胞共培養(yǎng)體系 ；在MPTP/6OHDA/Lactacystin 建立的PD 動物模型 中 神經(jīng)營養(yǎng)因子合成、及其 p75Trk 神經(jīng)保護(hù)途徑；建立 PINK1 和 α Syn 基因異常表達(dá)的細(xì)胞及動物模型 。 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。 3. 建立 PD 模型及共培養(yǎng)體系。 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。 5. 按照 SFDA 放射性新藥申報要求完成 99mTcTrodat1 和[18F]AV133 的 各項(xiàng)試驗(yàn) ；明確GSK3α /β Ser21/9 磷酸化與 PD發(fā)生的關(guān)系及 GSK3β多肽抑制劑對 PD 動物的治療 作用；明確藥物在多種 PD 模型中的療效；確定藥物抗炎、抗氧化神經(jīng)保護(hù)機(jī)制；建立穩(wěn)定的 iPS 細(xì)胞的誘導(dǎo)、增殖、向神經(jīng)干細(xì)胞分化、神經(jīng)干細(xì)胞分選和體外擴(kuò)增的方法體系。 2. 研究 HSP22 的作用機(jī)理；研究 vav在 DA 神經(jīng)元的表達(dá)和水平的差異對其易感性的影響； Omi、Parkin 和 PINK 對自噬的調(diào)控作用；鐵代謝相關(guān)蛋白在神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞中的表達(dá)異同；小膠質(zhì)細(xì)胞對其他膠質(zhì)細(xì)胞以及 DA 神經(jīng)元鐵代謝功能的影響。 2. 獲得 HSP22 的作用機(jī)理；確定 vav在 DA 神經(jīng)元易感性中的可能的作用；獲得自噬相關(guān)的的表達(dá)載體以及建立 EFGPLC3 穩(wěn)定表達(dá)細(xì)胞株，和自噬調(diào)控蛋白EGFPHax1 、 EGFPBclxl 及EGFPBeclin1 的穩(wěn)定表達(dá)細(xì)胞株；明確 Omi、 Parkin 和 PINK 對損傷線粒體的自 噬清除與否以及其對自噬相關(guān)蛋白的影響；小膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)鐵的水平影響其活化與功能。 4. 通過前瞻性研究，對社區(qū)老年人群進(jìn)行風(fēng)險分層，并對具有相關(guān)因素風(fēng)險的個體進(jìn)行 NMS 相關(guān)隨訪并進(jìn)行大規(guī)模基因多態(tài)性研究，分析其遺傳特點(diǎn)；對建模后的動物進(jìn)行病理標(biāo)記物與行為學(xué)觀察。 系統(tǒng)中小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞的激活和分布，及其激活與神經(jīng)元損傷的先后時間關(guān)系及相互作用；明確 PD 腦內(nèi)免疫異常和氧化應(yīng)激水平的改變；闡明活化星形膠質(zhì)細(xì)胞通過其釋放 BDNF等神經(jīng)營養(yǎng)因子、激活 p75Trk途徑和下游細(xì)胞內(nèi)信號、發(fā)揮其DA 能神經(jīng)元的神經(jīng)保護(hù)效應(yīng)機(jī)制 ； 明確 PINK1 和 α Syn 對膠質(zhì)細(xì)胞活化的信號通路 。 5. 按照 SFDA 放射性新藥申報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。 2. 研究 vav 在 DA 神經(jīng)元選擇性變性中的作用和機(jī)理；進(jìn)一步深入探討 Omi、 Parkin 和 PINK 調(diào)控的保護(hù)作用的信號通路；應(yīng)用細(xì)胞和動物模型研究環(huán)境因素（農(nóng)藥及藥物）對 Omi、 Parkin 和 PINK作用的影響；星形膠質(zhì)細(xì)胞釋放的神經(jīng)營養(yǎng)因子對神經(jīng)元鐵代謝的影響。 4. 對風(fēng)險人群進(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. 力爭在 hsp22 研究中取得成果發(fā)表論文；發(fā)表可從信號通路角度闡述 Omi、 Parkin 和 PINK 的作用機(jī)制，明確激酶信號通路；闡述環(huán)境因素對 PD 相關(guān)蛋白引起的多巴胺能神經(jīng)元的損傷的影響機(jī)制；星形膠質(zhì)細(xì)胞通過神經(jīng)營養(yǎng)因子 BDNF 影響神經(jīng)元鐵代謝。 4. 初步分析不同風(fēng)險等級人群出現(xiàn)NMS 及 PD 的情況；初步分析建模動物病理變化與 NMS 之間的相關(guān)性；研究α Syn 等關(guān)鍵基因與年齡、以及 NMS 三者之間的關(guān)系。 2. 開展 GSTO1與選擇性退變機(jī)理的研究；建立 DJ1 的 SUMO 化位點(diǎn)突變動物 /細(xì)胞模型，明確作用靶位，在此基礎(chǔ)上篩選促進(jìn)損傷線粒體清除的化合物； iNOS 的激活對膠質(zhì)細(xì)胞參與神經(jīng)元鐵代謝的影響。 4. 對風(fēng)險人群進(jìn)行 NMS 和 PD 終點(diǎn)隨訪對建模動物進(jìn)行終點(diǎn)觀察；利用α Syn 基因轉(zhuǎn)基因鼠及毒素暴露鼠模型研究α SYN 與環(huán)境毒素（百草枯或魚藤酮）的相互1. 對社區(qū)人群中存在危 險遺傳基因和環(huán)境暴露個體進(jìn)行檢查和確診；爭取發(fā)現(xiàn) 12 個與 PD 相關(guān)的風(fēng)險基因或多態(tài)性；證明 PD 致病基因編碼蛋白在外周血的變化作為 PD 早期診斷標(biāo)志物的可能性。 3. 闡明 細(xì)胞功能（增殖、分化、遷移和生存）的調(diào)節(jié)作用及其與 PD 神經(jīng)損傷與修復(fù)的關(guān)系；明確PHOX/MMP9 與小膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的免疫炎癥和氧化應(yīng)激的關(guān) 系，及其在 DA 能神經(jīng)元損傷和 PD發(fā)生發(fā)展中的作用；初步闡明p75Trk、 p75sortilin 分子表達(dá)和激活的相關(guān)調(diào)控機(jī)制、及其作為促進(jìn) DA 能神經(jīng)元生存和抑制凋亡的神經(jīng)保護(hù)治療新靶點(diǎn)的意義 ； 明確 α Syn 和 PINK1 引起自噬活化膠質(zhì)細(xì)胞的信號通路 。 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. 顯像探針自動化合成標(biāo)記 SOP 的完善和應(yīng)用研究；新探針的放射性標(biāo)記方