帕金森病相关外周血淋巴细胞生物标志物的研究进展

黄丽娟 王卫东

(南昌大学第二附属医院，江西 南昌 330000)



帕金森病相关外周血淋巴细胞生物标志物的研究进展

黄丽娟 王卫东

(南昌大学第二附属医院，江西 南昌 330000)

帕金森病；外周血淋巴细胞；生物标志物

目前临床中主要依据临床症状及对左旋多巴治疗的反应对帕金森病(PD)患者进行诊断，当PD患者出现明显或典型临床症状时，绝大多数患者纹状体多巴胺浓度一般已较正常水平降低80%以上，如果能从患者外周血中获取可以对PD诊断和治疗效果进行判断的有效生物标志物，这将会对PD的诊断及治疗产生重要意义，但至今尚无肯定的临床生物标志物。外周血容易获取，并可进行长期随访观察，且淋巴细胞上表达有多种神经递质，这使得人们开始在外周血淋巴细胞(PBL)上寻找诊断PD的新途径。PBL不仅能够透过血脑屏障，而且其细胞膜表面表达有多种神经递质，这些神经递质不仅可以介导免疫细胞间的联系，还能参与免疫系统与神经系统之间的双向沟通〔1〕。实际上，免疫系统能够较灵敏地反映PD在中枢水平的特殊发病机制，PBL和黑质致密细胞有着相同的能够赋予多巴胺能细胞相应功能的分子体系，因此它们有可能表达诠释PD发病机制及病情程度的灵敏指标〔2,3〕。近年来对PBL上可能表达的生物标志物的研究有很多，尽管相关的研究存在方法和理论上的局限性，但它们为寻找中的PD生物标记物提供理论依据〔3〕。本文对既往针对PD患者PBL中多巴胺系统、胆碱受体、腺苷受体的相关文献进行综述。

1 多巴胺能递质相关生物分子

多巴胺是一种中枢神经系统的重要递质，它参与运动、认知及行为的控制和内分泌的调节〔4〕。酪氨酸羟化酶是酪氨酸合成多巴胺的限速酶。多巴胺是通过作用于靶细胞上的多巴胺受体来发挥作用的，多巴胺受体均为含7个跨膜区域的G蛋白耦联受体〔4,5〕，根据其药理作用及生化特点，多巴胺受体可分为D1和D2样受体，D1样受体分为D1和D5受体两种亚型，它们能促进细胞内环磷酸腺苷的激活。D2样受体分为D2、D3和D4受体三种亚型，它们抑制细胞内环磷酸腺苷的激活〔4,6〕。多巴胺转运体(DAT)是由12个跨膜区构成的蛋白质，DAT的主要功能为再摄取突触间隙的多巴胺，以限制多巴胺能受体激活的时间、程度和范围,中止神经细胞间的信息传递，还能维持多巴胺在神经元中的稳定。

1.1 多巴胺 Caronti等〔7〕研究发现未接受药物治疗及接受多巴胺受体激动剂治疗的临床早期的PD患者PBL多巴胺含量比健康对照组低，而这两组患者PBL多巴胺含量之间无明显差别，此外，经左旋多巴治疗后的PD患者PBL内多巴胺含量明显增加，早期PD患者PBL多巴胺含量减少提示细胞内多巴胺合成的途径可能受损。Rajda等〔8〕发现高剂量左旋多巴治疗的PD患者PBL内多巴胺含量比低剂量左旋多巴治疗的PD患者及健康对照组更高，这说明细胞内多巴胺水平是有左旋多巴剂量依赖的。临床早期的PD患者PBL内多巴胺含量的减少可能有助于PD的早期诊断，PBL内多巴胺的含量可能可以作为患者对左旋多巴治疗反应的一项指标。

1.2 多巴胺受体 Le Fur等〔9〕利用放射配体结合技术，对15例PD患者与15例年龄相匹配的健康志愿者组成的对照组进行研究，发现PD患者的PBL上的〔3H〕螺环哌啶酮的结合比健康组少，且该结合位点的减少与PD的症状的严重程度呈线性相关，而另一组患有其他神经系统紊乱疾病(血管性偏瘫、阿尔茨海默病、橄榄体脑桥小脑变性和亨廷顿病)的患者中并没有观察到该结合的减少。这可以表明PBL上多巴胺受体在PD患者中的改变具有特异性。Nagai等〔10〕使用逆转录PCR(RT-PCR)技术对受试者的PBL多巴胺受体mRNA表达进行定量分析，发现PD患者PBL上D3RmRNA的表达量比健康人低，且其表达量与是否接受左旋多巴治疗及性别无关，D3RmRNA表达的减少与PD患者临床症状的严重程度相关，然而，他们发现这两组受试者间的D5RmRNA的表达无明显差异。Barbanti等〔11〕也对此进行了进一步的研究，对50例原发性PD患者，36例神经系统疾病对照组(包括多系统萎缩、特发性震颤和其他神经变性病)及26例健康对照组，利用放射配体结合技术，用〔3H〕-SCH23390 和〔3H〕-7OH-DPAT分别标记D5受体和D3受体，发现PD患者PBL多巴胺D1样和D2样受体的最大结合量(Bmax)比患有其他神经变性病的患者或健康对照受试者更高，而患有其他的神经系统疾病的患者和健康对照组之间无差异。其中25例PD患者在接受3个月的左旋多巴或溴隐亭治疗后，与对照组相比，其PBL多巴胺D1样和D2样受体的最大结合量减少，左旋多巴或溴隐亭的治疗导致了受体的下调。另外他们的研究还表明PD患者D1样和D2样受体与临床特点(病程、严重程度和临床表现)均无关，他们认为PBL多巴胺D1样和D2样受体的表达增加可能是种代偿机制，可能是PD患者多巴胺能系统弥漫性损害的标志。

研究提示PBL上多巴胺受体可能与PD有关，它的变化有可能用于PD的特异性诊断，并可能与其他神经系统疾病相鉴别。此外PBL上多巴胺受体还有可能用于监测PD的进展，指导治疗。然而以前的研究结果并不完全一致，这就需要更合适的技术及更加完善的实验设计，以得出更为准确的结果。

1.3 DAT 早在1993年Innis等〔12〕就已经用单光子发射计算机断层成像证明了PD患者纹状体DAT减少，并表明这可能有助于早期诊断PD，甚至监测疾病的进展。但该技术既复杂又昂贵，寻找简单又经济的方法成了许多研究者探索的目标。

对外周血DAT的研究可对其表达密度及功能两方面进行。Caronti等〔13〕用免疫化学技术发现，在PD临床早期阶段，PBL上DAT的免疫活性就已经低于健康对照组，且不受多巴胺受体激动剂的影响。Pellicano等〔14〕的研究发现未使用多巴胺能药物的PD患者PBL上DAT免疫活性减低，而特发性震颤患者无明显变化。Amenta等〔15〕发现纹状体及PBL上的DAT是相同的，它们间主要的区别在于表达的密度不同，并确定PBL上的DAT能够吸收3H-多巴胺(3H-DA)，表明这些DAT是有功能活性的。Buttarelli等〔16〕对PD患者PBL上的DAT使用免疫细胞化学技术，并用单光子发射计算机断层成像术(SPECT)对相同患者的纹状体DAT进行分析，发现PBL与纹状体上的DAT的水平无明显相关。然而，Pontieri等〔17〕发现在接受左旋多巴或多巴胺受体激动剂治疗的PD患者PBL与纹状体上的DAT的表达高度相关。Fanciulli等〔18〕对药物对DAT表达的调节作用进行研究，发现多巴胺受体激动剂能使PD患者PBL上DAT表达减少,而左旋多巴并没有这种效果。

1.4 酪氨酸羟化酶 Caronti等〔7〕研究发现临床早期PD患者PBL上酪氨酸羟化酶免疫活性比健康对照组低，且该活性与是否接受多巴胺受体激动剂或左旋多巴治疗无关。此外，他们发现在大多数早期PD患者中，酪氨酸羟化酶免疫活性在少数淋巴细胞中还是正常的，在大部分淋巴细胞内是减低的，这提示PD患者PBL内酪氨酸羟化酶免疫活性的减低是慢性进展性的过程，它在疾病的进展过程中逐渐加重。这提示PBL酪氨酸羟化酶可能不仅能用于诊断PD，还能监测疾病的进展。

2 胆碱能递质相关生物分子

纹状体中多巴胺与乙酰胆碱两大类递质系统的功能相互抵抗，两者之间的平衡对基底节运动功能起着重要的调节作用。PD患者纹状体多巴胺含量显著降低，造成乙酰胆碱系统功能相对亢进，这种递质失衡与肌张力增高、动作减少等运动症状的产生密切相关。乙酰胆碱通过作用于胆碱受体，维持胆碱能神经系统的生理功能。胆碱受体分为烟碱型受体和毒蕈碱型受体两大类，它们分别属于离子通道型受体和G蛋白耦联受体。胆碱能神经元几乎存在于脑内各处,它经突触前膜释放后,被胆碱酯酶水解失活。通过尸检黑质纹状体和中脑皮质边缘系统，发现PD病人额叶和尾状核的毒蕈碱型受体增加，但只有额叶的毒蕈碱型受体增加有统计学意义，而脑桥被盖背外侧核、伏隔核、黑质无明显改变〔19〕。PD病人的额叶、颞叶、顶叶、枕叶、海马、尾状核、壳核的烟碱型受体水平明显降低〔20〕。

Adem等〔21〕发现PD患者PBL上的毒蕈碱型受体与健康者相比无明显不同，而PBL上的烟碱型受体较健康人少，后者与尸检大脑结果一致。但PBL上的烟碱型受体是否能够代表中枢该类受体水平，仍需进一步的研究证实，进一步的研究还应分析该类受体的含量与疾病的严重程度是否有关。

3 腺苷受体

腺苷受体共有四种亚型，A1、A2A、A2B和A3受体，均为G蛋白耦联受体〔22〕。A1与A3受体对环磷酸腺苷的产生起抑制作用，而A2A和A2B受体能刺激腺苷酸环化酶，并引起环磷酸腺苷产生的增加。四种腺苷受体中A2A与PD的发生发展最为密切。腺苷A2受体主要分布于纹状体，与多巴胺D2受体共表达，形成异源二聚体〔23〕。刺激腺苷A2A受体能降低多巴胺与D2受体的亲和力，并引起与D2受体相反的作用效果〔24〕。有学者认为A2A受体拮抗剂是治疗PD的另一种方法〔25〕。Varani等〔26〕对PD及无神经系统紊乱性疾病的死者进行豆状核壳A2A受体的测定，发现PD患者豆状核壳A2A受体密度显著增加，此外，他们还发现PD患者PBL膜上A2A受体表达量明显比对照组高，且PBL上A2A受体的数量和功能与统一PD评定量表(UPDRS)中的运动评分显著相关，这表明疾病的严重程度与A2A受体的增加有关。PD患者豆状核壳与PBL上的A2A受体均出现上调，这可能表明PBL可以反映中枢神经系统A2A受体的变化情况。Casetta等〔27〕也发现PD患者淋巴细胞膜上A2A受体上调，且患者该受体在淋巴细胞膜上的密度越高，就越有可能出现并发症。由此可见，检测PBL A2A受体的表达可能有助于PD的诊断，还可能判断疾病的严重程度。

1 Pacheco R,Prado CE,Barrientos MJ,etal.Role of dopamine in the physiology of T-cells and dendritic cells〔J〕.J Neuroimmunol,2009；216(1-2):8-19.

2 Fasano M,Alberio T,Colapinto M,etal.Proteomics as a tool to investigate cell models for dopamine toxicity〔J〕.Parkinsonism Relat Disord，2008；14:S135-8.

3 Fasano M,Alberio T,Lopiano L.Peripheral biomarkers of Parkinson's disease as early reporters of central neurodegeneration〔J〕.Biomark Med,2008;2(5):465-78.

4 Kandel ER,Schwartz JH,Jessell TM.Principles of neural science〔M〕.4th ed.New York:McGraw-Hill,2000:1227-46.

5 Sibley DR,Monsma Jr FJ.Molecular biology of dopamine receptors〔J〕.Trends Pharmacol Sci,1992；13(2):61-9.

6 Civelli O,Bunzow JR,Grandy DK,etal.Molecular biology of the dopamine receptors〔J〕.Eur J Pharmacol,1991；207(4):277-86.

7 Caronti B,Tanda G,Colosimo C,etal.Reduced dopamine in peripheral blood lymphocytes in Parkinson's disease〔J〕.Neuroreport,1999；10(14):2907-10.

8 Rajda C,Dibó G,Vécsei L,etal.Increased dopamine content in lymphocytes from high-dose L-Dopa-treated Parkinson's disease patients〔J〕.Neuroimmunomodulation,2005；12(2):81-4.

9 Le Fur G,Meininger V,Phan T,etal.Decrease in lymphocyte〔3H〕spiroperidol binding sites in Parkinsonism〔J〕.Life Sci,1980；27(17):1587-91.

10 Nagai Y,Ueno S,Saeki Y,etal.Decrease of the D3 dopamine receptor mRNA expression in lymphocytes from patients with Parkinson's disease〔J〕.Neurology,1996；46(3):791-5.

11 Barbanti P,Fabbrini G,Ricci A,etal.Increased expression of dopamine receptors on lymphocytes in Parkinson's disease〔J〕.Mov Disord,1999；14(5):764-71.

12 Innis RB,Seibyl JP,Scanley BE,etal.Single photon emission computed tomographic imaging demonstrates loss of striatal dopamine transporters in Parkinson's disease〔J〕.Proc Natl Acad Sci U S A,1993;90(24):11965-9.

13 Caronti B,Antonini G,Calderaro C,etal.Dopamine transporter immunoreactivity in peripheral blood lymphocytes in Parkinson's disease〔J〕.J Neural Transm,2001； 108(7):803-7.

14 Pellicano C,Buttarelli FR,Circella A,etal.Dopamine transporter immunoreactivity in peripheral blood lymphocytes discriminates Parkinson's disease from essential tremor〔J〕.J Neural Transm,2007；114(7):935-8.

15 Amenta F,Bronzetti E,Cantalamessa F,etal.Identification of dopamine plasma membrane and vesicular transporters in human peripheral blood lymphocytes〔J〕.J Neuroimmunol,2001；117(1):133-42.

16 Buttarelli FR,Capriotti G,Pellicano C,etal.Central and peripheral dopamine transporter reduction in Parkinson's disease〔J〕.Neurol Res,2009；31(7):687-91.

17 Pontieri FE,Colosimo C.Dopaminergic system in peripheral blood mononuclear cells in Parkinson's disease〔J〕.Mov Disord,2010；25(1):125-6.

18 Fanciulli A,Misasi R,Campanelli D,etal.Dopaminergic drug-induced modulation of the expression of the dopamine transporter in peripheral blood lymphocytes in Parkinson's disease〔J〕.Pharmacol Rep,2011；63(1056):1056-60.

19 Ruberg M,Ploska A,Javoy-Agid F,etal.Muscarinic binding and choline acetyltransferase activity in Parkinsonian subjects with reference to dementia〔J〕.Brain Res,1982； 232(1):129-39.

20 Rinne JO,Myllykylä T,Lönnberg P,etal.A postmortem study of brain nicotinic receptors in Parkinson's and Alzheimer's disease〔J〕.Brain Res,1991；547(1):155-8.

21 Adem A,Nordberg A,Bucht G,etal.Extraneural cholinergic markers in Alzheimer's and parkinson's disease〔J〕.Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry,1986；10(3-5):247-57.

22 Burnstock G.Purinergic signalling and disorders of the central nervous system〔J〕.Nat Rev Drug Discov,2008；7(7):575-90.

23 Fuxe K,Marcellino D,Genedani S,etal.Adenosine A2A receptors,dopamine D2 receptors and their interactions in Parkinson's disease〔J〕.Mov Disord,2007；22(14):1990-2017.

24 Calon F,Dridi M,Hornykiewicz O,etal.Increased adenosine A2A receptors in the brain of Parkinson's disease patients with dyskinesias〔J〕.Brain,2004；127(5):1075-84.

25 Schwarzschild MA,Agnati L,Fuxe K,etal.Targeting adenosine A2A receptors in Parkinson's disease〔J〕.Trends Neurosci,2006；29(11):647-54.

26 Varani K,Vincenzi F,Tosi A,etal.A2A adenosine receptor overexpression and functionality,as well as TNF- levels,correlate with motor symptoms in Parkinson's disease〔J〕.FASEB J,2010；24(2):587-98.

27 Casetta I,Vincenzi F,Bencivelli D,etal.A2A adenosine receptors and Parkinson's disease severity〔J〕.Acta Neurol Scand,2014；129(4):276-81.

28 Bongioanni P,Gemignani F,Ronato M,etal.T-lymphocyte peripheral-type benzodiazepine binding in parkinsonian patients〔J〕.Parkinsonism Relat Disord,1997；3(1)：37-42.

29 Blandini F,Mangiagalli A,Cosentino M,etal.Peripheral markers of apoptosis in Parkinson's disease〔J〕.Ann N Y Acad Sci,2003；1010(1):675-8.

30 Le W,Pan T,Huang M,etal.Decreased NURR1 gene expression in patients with Parkinson's disease〔J〕.J Neurol Sci,2008； 273(1):29-33.

〔2015-11-19修回〕

(编辑 苑云杰/杜 娟)

王卫东(1968-)，男，博士，主任医师，硕士生导师，主要从事脑血管病及认知相关神经变性病研究。

黄丽娟(1989-)，女，在读硕士，主要从事神经变性与免疫学研究。

R742.5

A

1005-9202(2016)21-5484-04；

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.21.121