2023年7月7日,永利yl8886官方网站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,这是永利yl8886官方网站首篇在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。作为永利yl8886官方网站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。