Memodulasi tindak balas imun periferi: mutasi LRRK2 dan GBA1

Dalam kajian ini, penulis meneroka bagaimana dua bentuk genetik yang paling penting untuk penyakit Parkinson mempengaruhi tindak balas imun terhadap simulasi bakteria yang menonjolkan potensi hubungan antara genetik, persekitaran, dan keradangan dalam penyakit Parkinson. Hari ini, saya sangat gembira kerana disertai oleh salah seorang penulis kertas kerja yang berkaitan, Rebecca Wallings, penyelidik dari Universiti Indiana di Indianapolis.

Becky, selamat datang ke podcast.

Dr. Rebecca Wallings: Terima kasih banyak kerana sudi menjemput saya, Michele.

Dr. Michele Matarazzo: Jadi saya ingin bermula dari gambaran yang lebih besar. Ini adalah topik yang kompleks. [00:01:00] Saya fikir kita baru mula memahami sedikit lebih lanjut tentang perkara ini dan tentang interaksi antara neurodegenerasi, keradangan, tindak balas imun, perkara-perkara seperti ini. Dan terdapat minat yang semakin meningkat dalam peranan sistem imun dalam penyakit Parkinson sejak beberapa tahun kebelakangan ini.

Sekarang kajian anda benar-benar berada di antara persilangan antara genetik dan imunologi. Bolehkah anda beritahu kami apa yang mendorong anda untuk meneroka bagaimana mutasi LRRK2 dan GBA1 mempengaruhi tindak balas imun? Dan terutamanya dalam konteks pendedahan kepada agen luaran, bakteria dalam kes ini?

Dr. Rebecca Wallings: Ya, sudah tentu. Saya akan mulakan dengan sebab LRRK2 dan GBA, jadi bagi pendengar yang mungkin tidak biasa dengan dua faktor risiko genetik yang berkaitan dengan penyakit Parkinson ini. Kami memutuskan untuk melihat LRRK2 dan GBA, kerana LRRK2 adalah mutasi familial yang paling biasa dikaitkan dengan penyakit Parkinson dan GBA adalah faktor risiko genetik yang paling biasa dikaitkan dengan Parkinson.

Dan sebab kami ingin melihat kedua-dua gangguan genetik [00:02:00] ini secara selari adalah kerana terdapat banyak penumpuan fungsi antara dua protein yang dikodkannya. Dan ia seolah-olah menumpu dengan tinggi dalam sistem imun, kedua-dua LRRK2 dan protein yang dikodkan oleh GBA, GCase. A yang diekspresikan dengan tinggi dalam sistem imun, khususnya sel mieloid.

Dan mereka juga mempunyai peranan yang sangat berfungsi dalam biologi lisosom, dan kami telah mengetahui sebagai bidang bahawa kedua-dua LRRK2 dan GBA memodulasi fungsi lisosom dan mutasi mereka boleh mengganggu fungsi lisosom dalam neuron, tetapi juga dalam konteks sel imun di dalam dan di luar otak.

Sebagai sebuah makmal, kertas kerja ini khususnya dijalankan semasa saya masih menjalani pengajian pasca doktoral dengan Malú Tansey. Sejak itu, saya telah memulakan makmal saya sendiri dan kini dia rakan sekerja saya, yang mana sangat mengujakan. Kami sangat berminat dengan peranan sistem imun periferi dalam penyakit Parkinson kerana ia semakin jelas sejak, saya katakan, dua dekad yang lalu, [00:03:00] bahawa bukan sahaja neuroinflammation penyebab penyakit Parkinson dalam erti kata ia bukan sekadar hasil sampingan kematian neuron dan neurogenerasi, tetapi ia sebenarnya menyumbang kepada penyakit ini.

Tetapi keradangan ini tidak terhad kepada sistem saraf pusat ini sahaja. Kami melihat keradangan sistemik pada pesakit dalam model praklinikal kami. Dan data terdahulu yang telah kami kumpulkan sebelum kertas kerja ini, dengan kerjasama Universiti Sydney di makmal Nicolas Dzamko, kami mendapati bahawa PBMC pesakit yang menyimpan sama ada mutasi LRRK2 atau GBA1 ini mempunyai tindak balas berbeza terhadap rangsangan berkenaan dengan tindak balas imun dan biologi lisosomal mereka.

Tetapi dalam data awal itu, kami mungkin melihat tindak balas imun yang kurang fisiologi kerana pada dasarnya kami mengambil PBMC ini daripada pesakit, menyalutnya, dan merawatnya dengan pelbagai sitokin yang berbeza. Ini merupakan cara yang bagus untuk merangsang dan mengaktifkan sistem imun dengan jelas.

Tetapi kami ingin beralih kepada beberapa [00:04:00] perangsang imun yang lebih relevan secara fisiologi dalam erti kata kami mahukan bakteria dunia sebenar, virus dunia sebenar, dan memahami bagaimana sel imun pesakit bertindak balas terhadapnya. Kerana kami percaya bahawa Parkinson mempunyai interaksi gen melalui persekitaran berkaitan dengan perkembangan risiko.

Jadi kami ingin anda memahami bagaimana mutasi genetik ini mempengaruhi tindak balas imun terhadap patogen persekitaran dunia sebenar yang akan ditemui orang ramai setiap hari. Jadi mengapa pseudomonas aeruginosa khususnya? Bagi mereka yang mungkin tidak tahu apa itu aeruginosa, bakteria oportunistik yang sangat biasa ditemui di dalam tanah dan di dalam air.

Ia juga merupakan sumber utama jangkitan yang akan dijangkiti orang ramai di hospital. Tidak semestinya data epidemiologi yang mengaitkan Parkinson dengan bakteria tertentu ini dalam erti kata bahawa lebih banyak anda terdedah kepadanya, lebih berisiko anda mendapat Parkinson. Tetapi data daripada makmal kami sejak beberapa tahun kebelakangan ini, kami mendapati bahawa, terutamanya dengan mutasi LRRK2, jika anda memberikan [00:05:00] pseudomonas aeruginosa untuk mengatakan ketukan LRRK2 dalam model tikus praklinikal penyakit Parkinson, cara tikus ini dan sistem imun mereka mengendalikan bakteria ini pada asasnya berbeza dengan cara saya katakan tikus hitam jenis liar akan bertindak balas terhadap bakteria ini. Jadi kami ingin memahami, okay, adakah kita melihat ini pada pesakit juga?

Dr. Michele Matarazzo: Wah. Banyak maklumat yang diberikan. Jadi ia sangat menarik kerana anda telah bekerja di makmal anda dan makmal Dr. Tansey telah bekerja pada sistem imun dengan memberi langkah bukan sahaja melihat keradangan, tetapi bagaimana sel imun bertindak balas terhadap cabaran, cabaran luaran, dan cabaran luaran yang terdapat di dunia sebenar kita di luar. Betul tak? Jadi saya fikir itu pendekatan yang sangat menarik. Dan sekarang ceritakan tentang latar belakangnya. Mari kita beralih kepada kajian itu sendiri. Mari kita bincangkan tentang reka bentuknya. Jadi anda memasukkan pesakit dengan mutasi LRRK2 dengan mutasi GBA1, idiopatik [00:06:00] PD, kawalan sihat.

Sebelum kita membincangkan keputusan, bolehkah anda terangkan secara ringkas bagaimana kumpulan-kumpulan ini dipilih dan apakah yang ingin anda bandingkan antara mereka?

Dr. Rebecca Wallings: Ya, tidak, sudah tentu. Jadi jelas sekali individu-individu yang secara sukarela menderma PBMC mereka untuk kajian ini dipadankan dengan umur dan jantina. Kerana kita tahu bahawa terdapat tindak balas imun yang berbeza pada usia yang berbeza dan juga berbeza antara lelaki dan wanita. PBMC ini khususnya diperoleh dengan kerjasama yang dibiayai oleh Yayasan Michael J. Fox dengan Roy Alcalay di Universiti Columbia dan juga Tel Aviv. Dan Alicia Garrido, yang berada di hospital klinikal Barcelona. Individu-individu ini khususnya diperoleh untuk kehadiran sama ada mutasi LRRK2 atau mutasi GBA atau individu yang mempunyai penyakit Parkinson tanpa mutasi yang diketahui.

Kriteria pengecualian tertentu termasuk individu yang mempunyai penyakit autoimun yang berkaitan kerana sudah tentu itu akan menjadi satu kekeliruan besar untuk jenis kajian kami. Dan kami [00:07:00] juga terpaksa mengecualikan individu yang sedang mengambil ubat anti-radang yang ditetapkan. Apa-apa sahaja yang akan memodulasi sistem imun, kami terpaksa mengecualikan mereka kerana sudah tentu itu akan menjadi kekeliruan besar dan menghalang keupayaan kami untuk mentafsir data kami. Kertas kerja ini sebenarnya adalah hasil daripada proses selama enam tahun kami bekerjasama dengan pelbagai pakar neurologi yang berbeza ini yang menyediakan PBMC pesakit dan kami bekerjasama dengan Nicolas Dzamko di Universiti Sydney, di mana melalui pelbagai fasa berbeza projek ini, kami mengoptimumkan protokol untuk mem-biobank PBMC ini, menjadikannya krio-awet dan kemudian ia boleh dihantar sama ada kepada kami di Universiti Florida semasa kertas kerja ini dijalankan atau Universiti Sydney supaya kami kemudiannya boleh mendapatkan semula PBMC ini secara krio dan kemudian melakukan ujian ex vivo ke atasnya. Yang telah menjadi, saya rasa seperti langkah mengehadkan kadar untuk bidang ini untuk masa yang agak lama. PBMC [00:08:00] tidak selalunya dapat memulihkan atau mengkrio dengan baik, kadangkala anda tidak dapat memulihkan atau mengawetnya dengan baik. Kami terpaksa mengoptimumkan protokol ini agar kami dapat memulihkan hasil dan daya hidup PBMC yang tinggi dengan mekrio. Dan itu sendiri sebenarnya mengambil masa beberapa tahun untuk melakukannya dengan betul dan memastikan bahawa kami dapat menjalankan ujian ini secara selari merentasi dua institut yang berbeza dan memastikan bahawa kami dapat melihat fenotip yang sama, kami dapat meniru penemuan satu sama lain. Jadi kertas kerja ini benar-benar merupakan kerja keras yang dilakukan dengan penuh kasih sayang.

Dr. Michele Matarazzo: Ya. Sekarang, sebelum membincangkan dapatan kajian ini, apa yang anda jangkakan? Dan mungkin persoalannya, adakah anda menjangkakan keputusan yang sama antara LRRK2 dan GBA atau sebarang perbezaan yang anda sudah sangkakan mungkin ada di sana.

Dr. Rebecca Wallings: Itu soalan yang sangat bagus. Untuk konteks dengan PBMC ini, kami menyadurnya dan kemudian kami merawatnya sama ada dengan pembawa atau pseudomonas aeruginosa. Tetapi kemudian kami juga dirawat bersama dengan sebatian berbeza yang akan menyasarkan sama ada domain kinase LRRK2 atau sebatian tertentu yang diketahui [00:09:00] meningkatkan aktiviti GCase.

Kerana dengan mutasi GBA ini, terdapat penurunan dalam aktiviti enzimatik GCase yang dikodkan oleh gen GBA. Jadi, berkenaan dengan rawatan berbeza ini, apa jua fenotip yang kami perhatikan, kami berpendapat bahawa rawatan ini sudah tentu akan memperbaikinya. Dan apa yang kami jangkakan untuk diperhatikan telah dilaporkan dalam kertas kerja terdahulu kumpulan Matt Lavoie yang masih di Universiti Florida, sebagai salah satu kumpulan yang melaporkan perkara ini, yang menunjukkan bahawa mutasi LRRK2 mampu memodulasi aktiviti GCase.

Jadi bagi individu yang tidak mempunyai mutasi GBA1 tetapi mempunyai mutasi LRRK2, nampaknya terdapat aktiviti GCase yang diubah juga dalam individu ini. Jadi pastinya terdapat sejenis penumpuan dan sejenis crosstalk antara kedua-dua protein ini khususnya di lisosom. Jadi kami menjangkakan sepenuhnya bahawa rawatan ubat-ubatan ini akan memperbaiki fenotip dalam kumpulan pesakit yang berbeza juga.

Dr. Michele Matarazzo: Dan sebelum kita benar-benar membincangkan keputusan, saya akan terus membincangkan kaedah-kaedah di sini kerana ia sangat menarik. Salah satu perkara [00:10:00] yang saya lihat ialah semua LRRK2 adalah mutasi yang sama, G2019S, manakala dalam GBA1 terdapat pelbagai jenis mutasi.

Adakah anda fikir itu menunjukkan beberapa kebolehubahan juga kerana mutasi yang berbeza itu tidak menyekat aktiviti GCase pada tahap yang sama.

Dr. Rebecca Wallings: Ya. Anda tepat sekali. Sudah tentu. Jadi seperti yang anda katakan, dengan mutasi LRRK2, kita dapat mempunyai semua pembawa G2019S. Ia adalah mutasi yang lebih biasa daripada semua mutasi LRRK2. Jadi, masuk akal bagi kita untuk dapat mempunyai banyak G2019S. Malangnya, apabila anda bekerja dengan populasi pesakit, anda perlu bekerja dengan apa yang anda ada.

Dan ia pasti indah jika kita dapat mengstratifikasikan pesakit GBA berdasarkan mutasi GBA khusus mereka. Kerana anda betul, mutasi GBA ini mengurangkan aktiviti GCase pada kadar yang berbeza. Dan kami memang melihat banyak kepelbagaian dalam pesakit GBA kami, dan kami fikir ia didorong terutamanya oleh mutasi GBA mereka yang berbeza.

Tetapi malangnya, dengan berakhirnya pesakit-pesakit ini, kami tidak cukup berkuasa untuk mengstratifikasi [00:11:00] setiap mutasi. Penyelidikan yang berterusan akan meneliti perkara itu kerana kami ingin memahami fokus utama saya dan Makmal Malu cuba memahami bagaimana tindak balas imun yang berbeza ini boleh menyumbang kepada heterogeniti yang kami perhatikan dalam penyakit Parkinson, dalam erti kata klinikal ini, dan juga dalam erti kata patologi.

Jadi kami benar-benar ingin memahami apa yang dilakukan oleh mutasi berbeza ini kerana kami percaya bahawa akan ada tindak balas yang berbeza, terutamanya dalam sistem imun sudah tentu.

Dr. Michele Matarazzo: Baiklah. Kami menantikan kajian selanjutnya yang diterbitkan oleh anda dan kumpulan anda. Sekarang, mari kita lihat keputusan kajian ini. Apa yang berlaku apabila anda melihat mutasi GBA1 dan tindak balas imun?

Dr. Rebecca Wallings: Saya akan cuba ringkaskan perkara-perkara penting. Kerana saya pasti semasa anda membaca kertas kerja ini, terdapat banyak penemuan. Kami mempunyai pelbagai kumpulan yang berbeza, pelbagai rawatan yang berbeza, pelbagai jenis sel imun yang berbeza. Kami sedang meneliti bacaan yang berbeza. Ia adalah kertas kerja yang sangat padat dengan keputusan, jadi saya akan teruskan kepada perkara-perkara penting.

Salah satu perkara yang kami temui adalah salah satu pemerhatian [00:12:00] yang kurang mengejutkan khususnya PBMC Parkinson GBA, apabila kami merawatnya dengan pseudomonas aeruginosa, ia mempunyai peningkatan rembesan sitokin ke dalam medium. Jadi ia mempunyai peningkatan tindak balas keradangan terhadap pseudomonas aeruginosa.

Itu bukanlah perkara paling mengejutkan yang kami perhatikan kerana terdapat banyak kajian yang menunjukkan bahawa terdapat peningkatan tindak balas pro-radang dalam penyakit Parkinson. Terdapat peningkatan keradangan. Ia mungkin menyumbang kepada neuroinflamasi dan neurodegenerasi berikutnya yang kami perhatikan di otak.

Jadi itu tidaklah terlalu mengejutkan. Apa yang lebih mengejutkan ialah kami tidak memerhatikan terlalu banyak fenotip rembesan sitokin dalam pesakit LRRK2. Malah, dalam beberapa sitokin, jadi dengan TNF dan IO 10, sebenarnya terdapat hampir penurunan dalam tindak balas yang sebenarnya dirembeskan oleh LRRK2 dengan sitokin mereka. Yang mana, mungkin saya akan membincangkannya selepas itu apabila anda bertanya tentang implikasi penemuan [00:13:00] ini. Jadi nampaknya LRRK2 dan GBA bertindak balas dengan sangat berbeza, yang dengan sendirinya agak mengejutkan memandangkan hakikat bahawa kita tahu bahawa LRRK2 dan GBA bertemu pada laluan yang sangat serupa tetapi mereka nampaknya tidak bertindak balas dengan cara yang sama, sekurang-kurangnya kepada pseudomonas aeruginosa.

Jadi itu sendiri sangat menarik. Apa yang juga merupakan hasil yang sangat tidak mengejutkan ialah sebatian yang kami gunakan untuk meningkatkan aktiviti GCase sebenarnya tidak banyak memberi kesan kepada pesakit GBA. Kami melihat tindak balas sitokin yang diubah ini. Kami melihat beberapa fosfo RAB10 yang bergantung kepada GBA yang diubah iaitu substrat kinase LRRK2.

Jadi nampaknya GBA sedang mengubah aktiviti LRRK2 dalam sel-sel imun ini. Tetapi apabila kita menggunakan pengaktif GCase, kita tidak melihat banyak tindak balas. Dan salah satu perkara yang kita bincangkan tentang mengapa ini boleh berlaku ialah kemungkinan terdapat tindak balas pampasan [00:14:00] daripada enzim lisosom lain untuk mengatasi fakta bahawa terdapat disfungsi lisosom yang disebabkan oleh aktiviti GCase ini, dan kemudian dengan mengaktifkan GCase, anda hampir mencapai kesan siling. Lisosom telah mula mengimbangi dan memastikan diri mereka lebih gembira. Jadi kehadiran pengaktif GCase ini tidak begitu banyak memberi kesan.

Apa yang benar-benar menarik ialah apabila kami mengambil mutasi LRRK2, PBMC mutan LRRK2, dan kami merawatnya dengan pengaktif GCase, kami sebenarnya melihat sejumlah besar tindak balas yang berbeza. Kami melihat peningkatan dalam ekspresi MHC2 pada membran plasma bagi subjenis monosit yang berbeza.

Dan bagi pendengar yang mungkin tidak tahu tentang MHC2 ialah gen tikus, tetapi HLA-DR dalam manusia. Ia adalah kompleks penyampai antigen yang dibentangkan pada sel penyampai antigen. Dan kami sebenarnya melihat peningkatan dalam hal ini apabila kami merawat PBMC pembawa mutan LRRK2 dengan pengaktif GCase ini.

Dan kita berbincang [00:15:00] tentang mengapa itu mungkin berlaku, disebabkan oleh fakta bahawa terdapat disfungsi lisosom pada pesakit LRRK2, kehadiran pengaktif GCase ini memulakan sistem tersebut dan membolehkan antigen berbeza yang sedang diproses dalam lisosom yang kemudiannya dihantar ke membran plasma untuk dibentangkan kepada sel T.

Kami fikir perkara itu memulakan sistem itu. Jadi hakikat bahawa kami dapat melihatnya dalam LRRK2, tetapi GBA hampir mempunyai kesan siling yang tidak dapat kami perhatikan, adalah sangat menarik kerana ia menunjukkan bahawa terdapat crosstalk yang sangat kompleks antara kedua-dua protein ini dan terutamanya apabila ia bermutasi, ia benar-benar memerlukan pembedahan lanjut untuk memahami di mana ia bercakap dan mengapa menggunakan LRRK2 dengan pengaktif GCase melakukan satu perkara, tetapi ia tidak berbuat demikian pada mutasi GBA yang mempunyai kurang GCase.

Ia satu pemerhatian yang pelik dan kami masih tertanya-tanya tentangnya.

Dr. Michele Matarazzo: Ya. Saya rasa ini membuka bidang kepada idea baharu dan hipotesis baharu yang akan melancarkan projek baharu. Dan sebenarnya anda telah menjelaskan dengan jelas bagaimana GBA dan LRRK2 adalah gen yang kebanyakannya berkaitan dengan penyakit Parkinson, tetapi dari sudut klinikal, ia pada tahap individu tidak dapat dibezakan daripada Parkinson idiopatik. Tetapi pada tahap kumpulan, ia mempunyai beberapa perbezaan. Dan sebagai contoh, kita tahu bahawa GBA mempunyai fenotip bukan motor yang berbeza. LRRK2 pada asasnya bertentangan dari sudut pandangan bukan motor, ia cenderung untuk melakukan sedikit lebih baik.

Jadi, adakah anda fikir perbezaan yang anda lihat dari sudut imun dan keradangan ini ada kaitan dengan fenotip, di satu pihak. Dan bukan sahaja ia berbeza dari sudut pandangan fenomenologi, tetapi ia juga berbeza jika anda melihat orang yang mempunyai otak dengan LRRK2, contohnya, mereka cenderung mempunyai jumlah pengagregatan alfa sinuclein yang kurang atau lebih rendah berbanding PD idiopatik atau GBA-PD, di mana sinuclein sepatutnya menjadi protein utama [00:17:00] yang diagregatkan dan jika anda melihat data terkini dengan ujian pembenihan alfa sinuclein, anda akan mempunyai bilangan yang sedikit lebih tinggi daripada orang yang mengalami penyakit Parkinson idiopatik dan GBA. Jadi anda fikir patologi dan fenomenologi ada kaitan di sini dengan apa yang kita lihat dalam tindak balas imun.

Dr. Rebecca Wallings: Sudah tentu. Jelas sekali sekarang, semua yang akan saya katakan adalah hipotesis. Ia spekulatif, sudah tentu. Jadi, satu lagi kertas kerja yang, penulis pertama kertas kerja ini ialah Dr. Julian Mark, yang pada masa itu merupakan pelajar MD PhD di Makmal Malu yang saya selia kerana saya merupakan seorang postdoc dengannya.

Beliau mempunyai kertas kerja lain yang diterbitkan sedikit lebih awal daripada kertas kerja ini. Kami tidak mempunyai sebarang mutasi LRRK2 atau GBA dalam kertas kerja ini. Kami mempunyai pesakit Parkinson idiopatik serta individu yang menghidap RBD. Jadi gangguan tidur tingkah laku REM sebagai sejenis kumpulan prodromal. Dan kemudian kawalan yang sihat secara neurologi. Dan kami melakukan paradigma eksperimen yang serupa dalam eksperimen ini khususnya dalam [00:18:00], kami tidak menggunakan bakteria, kami menggunakan sitokin untuk merangsang sistem imun.

Tetapi apa yang Julian lakukan ialah dia menghidap Parkinson, dia menghidap mereka berdasarkan sama ada mereka menghidap Parkinson awal. Jadi mereka telah didiagnosis dalam tempoh lima tahun yang lalu, atau sama ada mereka menghidap apa yang kami sebut sebagai penyakit Parkinson sederhana. Jadi mereka telah menghidap Parkinson selama lebih 10 tahun.

Jadi mereka berada pada tahap perkembangan klinikal yang berbeza. Dan apa yang beliau dapati ialah, sekurang-kurangnya dengan cara sel-sel imun ini merembeskan sitokin, terdapat korelasi yang sangat baik antara jumlah sitokin yang dihasilkan dan skor UPDRS individu ini.

Jadi nampaknya semakin banyak disfungsi imun yang hadir, semakin banyak simptom klinikal motor yang ditunjukkan oleh individu-individu ini. Dan adakah itu didorong oleh perbezaan dalam sistem imun itu sendiri, atau hanya kerana usia mereka sedikit berbeza. Kerana jelas individu yang menghidap penyakit Parkinson [00:19:00] sederhana sedikit lebih tua, jelas mereka yang menghidap penyakit Parkinson awal.

Adakah ia hasil sampingan daripada perkembangan motor dan neurogenerasi serta peningkatan perkembangan penyakit yang memberi kesan kepada sistem imun? Kami masih belum pasti sepenuhnya, tetapi nampaknya perubahan dalam tindak balas imun mempunyai beberapa jenis korelasi dengan fenotip klinikal yang kami perhatikan ini. Dan kami benar-benar berpendapat bahawa ini juga akan berlaku apabila kami melihat mutasi pesakit yang berbeza juga.

Jadi, jika kita mempunyai individu yang mempunyai mutasi GBA, LRRK2, kita benar-benar menjangkakan bahawa kita akan melihat tindak balas imun yang sangat berbeza berdasarkan status genetik, status penyakit. Dan salah satu projek lain yang akan kita mulakan dalam beberapa bulan akan datang di makmal saya ialah kita cuba memahami bagaimana penanda sistem imun yang semakin tua, sistem imun yang semakin tua kedengaran seperti cara yang tidak jelas untuk menggambarkannya, tetapi pada dasarnya kita sangat berminat dengan imunosenesen dan keletihan sel imun dan idea bahawa [00:20:00] terdapat tindak balas imun yang ditindas yang berlaku pada pesakit tertentu. Dan kita akan melihat fenotip ini dalam mutasi LRRK2 yang berbeza, mutasi GBA, penyakit Parkinson idiopatik, lelaki berbanding wanita, untuk cuba memahami bagaimana fenotip imun yang berbeza ini berkorelasi dengan perkembangan klinikal dan patologi serta untuk memahami bagaimana ia menyumbang kepada heterogeniti ini.

Dr. Michele Matarazzo: Baiklah, banyak kerja yang sedang dijalankan. Sekarang salah satu perkara yang anda tunjukkan ialah mutasi genetik juga membentuk bagaimana sistem imun bertindak balas terhadap patogen. Pada pendapat anda, apakah yang diberitahu oleh ini tentang peranan jangkitan atau pendedahan persekitaran dalam penyakit Parkinson?

Dr. Rebecca Wallings: Saya fikir ia menunjukkan bahawa terdapat interaksi gen melalui persekitaran, terutamanya apabila melibatkan sistem imun dalam penyakit Parkinson. Saya fikir LRRK2 adalah contoh yang sangat bagus untuk menekankan perkara di mana kita tahu bahawa mutasi LRRK2 tidak 100% menembusi.

Dan kita tahu bahawa mutasi LRRK2 [00:21:00] juga dikaitkan dengan pelbagai jangkitan dan penyakit berkaitan keradangan lain seperti penyakit Crohn dan kolitis ulseratif. Ia telah dikaji dengan baik dalam bidang tuberkulosis. Kita tahu bahawa LRRK2 bertanggungjawab secara fungsinya untuk tindak balas imun dan tindak balas terhadap jangkitan yang berbeza. Dan saya fikir itu sendiri adalah bukti besar yang menunjukkan bahawa terdapat peranan jangkitan dan pencetus keradangan persekitaran seperti ini dalam penyakit Parkinson.

Namun begitu, saya fikir jika kita melihat data epidemiologi, seperti selesema Sepanyol sebagai contoh, di mana kita melihat apabila ia berlaku, terdapat peningkatan yang besar dalam kalangan individu yang didiagnosis dengan penyakit Parkinson pada tahun-tahun berikutnya, menunjukkan bahawa pendedahan kepada jangkitan kronik dan keradangan kronik berikutnya benar-benar menyebabkan individu yang sudah berisiko, berpotensi secara genetik untuk penyakit Parkinson, untuk kemudian melepasi ambang tersebut untuk menghidap penyakit Parkinson dan mendapatkan diagnosis klinikal tersebut.

Dr. Michele Matarazzo: [00:22:00] Bagus. Sekarang, nampaknya anda telah pun mendedahkan beberapa projek yang sedang anda usahakan untuk masa hadapan. Apakah soalan utama seterusnya yang perlu dijawab selepas kerja ini?

Dr. Rebecca Wallings: Tidak, sudah tentu. Salah satu perkara yang paling difokuskan oleh makmal saya dan makmal Malu adalah bagaimana kita mensasarkan sistem imun dan, juga dalam siapa, dan juga bila. Saya ada menyebut salah satu kertas kerja Julian yang lain di mana kami melihat individu yang menghidap RBD dan membandingkan mereka dengan individu yang menghidap penyakit Parkinson awal atau sederhana.

Dan apa yang kami perhatikan sangat menarik dan ia benar-benar mengubah cara saya melihat keradangan dalam penyakit Parkinson. Apa yang kami dapati ialah individu yang menghidap RBD mempunyai tindak balas imun hiperinflamasi seperti ini terhadap pengaktif imun yang berbeza. Tetapi kemudian apabila anda beralih daripada RBD dan kemudian melihat individu Parkinson awal dan Parkinson sederhana serta tindak balas imun PBMC mereka, ia hampir seperti hiperaktivasi [00:23:00] diikuti oleh penindasan seterusnya ini dengan cara langkah demi langkah di mana anda mempunyai pengaktifan sistem imun yang besar dalam RBD.

Tetapi apabila anda beralih daripada RBD kepada Parkinson awal kepada Parkinson sederhana, ia menjadi semakin tertekan. Dan itu sangat mengejutkan kerana kami fikir banyak bidang melihat keradangan sebagai sesuatu yang hiperaktif. Ia meningkat. Ia adalah sesuatu yang perlu ditindas.

Ia perlu dibatalkan. Itulah sebabnya banyak terapi klinikal yang telah berjaya ke ujian klinikal fasa dua telah mengambil pendekatan penekan dan anti-radang seperti ini. Tetapi tiada satu pun daripada ujian klinikal tersebut yang memberikan sebarang keputusan yang memberangsangkan. Saya fikir, dan hipotesis saya di seluruh makmal saya ialah kita telah melihat keradangan dengan cara yang salah. Nampaknya dalam tahun-tahun prodromal yang membawa kepada Parkinson, ya terdapat keradangan sistemik kronik yang berlaku. Terdapat tindak balas imun hiperinflamasi yang berpotensi. Tetapi satu perkara yang berlaku [00:24:00] dalam tubuh manusia, dalam menghadapi keradangan kronik secara umum. Tetapi kemudian jika anda menggabungkannya dengan sistem imun yang semakin tua, yang secara semula jadi menjadi lebih tertekan apabila kita meningkat usia.

Sistem imun akan menyesuaikan diri. Ia akan sentiasa cuba mengubah suai tindak balasnya sendiri untuk berhenti merosakkan perumah. Kerana itulah keutamaannya, ialah ia mahu melindungi perumah, bukan? Jadi jika ia dihujani dengan keradangan kronik ini, terdapat hiperaktivasi ini selama bertahun-tahun, lama-kelamaan sistem imun akan menyesuaikan diri dan ia akan mengimbangi dengan menyekat dirinya sendiri.

Dan banyak kajian saya yang merupakan pasca doktoral dengan Malu yang kini saya sedang usahakan di makmal saya sendiri menunjukkan bahawa sebenarnya mungkin terdapat penindasan sistem imun yang berlaku pada individu yang menghidap Parkinson, yang, apabila saya mengatakannya, sesetengah orang memandang saya sedikit lucu dan berkata, apa maksud anda?

Itu bukanlah apa yang diperkatakan oleh bidang ini sejak 10-20 tahun yang lalu, tetapi nampaknya terdapat ketidakupayaan sistem imun individu yang menghidap Parkinson untuk benar-benar menyelesaikan keradangan, yang merupakan masalahnya. Nampaknya terdapat keradangan kronik gred rendah pada peringkat awal yang sentiasa ada [00:25:00], tetapi kemudian jika anda menyerang mereka dengan jangkitan, pengaktifan sitokin, apa sahaja cabaran imun, nampaknya terdapat hampir ketidakupayaan untuk bertindak balas dan menyelesaikan keradangan berikutnya, yang bermaksud keradangan kronik hanya kekal di sana. Untuk masa yang lama. Jadi, daripada cuba menyekat sistem imun yang berpotensi telah ditindas, pendekatan makmal saya dan kami cuba memahami sama ada ini adalah cara yang relevan secara terapeutik untuk menyasarkannya dalam Parkinson, tetapi kami sebenarnya mahu, saya tidak akan mengatakan mengaktifkan sistem imun, tetapi meremajakan sistem imun.

Cuba kembalikannya ke keadaan homeostasis di mana ia dapat bertindak balas terhadap cabaran imun dengan cara yang pernah dilakukannya ketika ia jauh lebih muda, saya rasa itulah perkataan yang sesuai untuk menggambarkannya.

Dr. Michele Matarazzo: Jadi, daripada menggunakan fasa hiper keradangan itu sebagai peluang untuk menyekatnya, adalah lebih baik untuk mengelakkannya daripada menyekatnya kemudian.

Dr. Rebecca Wallings: Ya. Jadi inilah masanya, bilakah [00:26:00] kita menyasarkannya dan bagaimana kita menyasarkannya dipersoalkan. Jadi caranya, dan ini sememangnya cara yang terlalu ringkas untuk menggambarkannya, tetapi cara saya memikirkannya di kepala saya adalah jika kita berfikir tentang menyasarkan sistem imun pada individu yang berisiko menghidap Parkinson, jadi peringkat prodromal di mana terdapat hiperaktivasi yang menyebabkan keradangan kronik ini.

Bagi individu-individu tersebut, adalah sangat masuk akal untuk cuba menyekat sistem imun kerana kita ingin menyingkirkan keradangan kronik itu. Tetapi nampaknya sekurang-kurangnya dalam konteks penyelidikan saya, sekarang kebanyakan fokus penyelidikan saya adalah pada mutasi LRRK2. Jadi sama ada ini berkaitan dengan mutasi genetik lain atau Parkinson idiopatik atau sporadis, kami masih belum pasti.

Tetapi nampaknya sekurang-kurangnya dengan mutasi LRRK2 yang telah kami kaji di makmal saya, nampaknya sebaik sahaja penyakit Parkinson bermula dan terdapat simptom klinikal dan mereka telah menerima diagnosis itu, nampaknya sistem imun sebenarnya mempunyai fenotip supresif seperti ini.

Jadi berpotensi, cuba menggunakan pendekatan anti-radang penahan [00:27:00] itu dengan individu-individu tersebut tidak sesuai, perlu mencuba terapi alternatif untuk mengembalikan sistem imun tersebut kepada keadaan yang berfungsi dengan baik dengan saya tidak mahu mengatakan meningkatkan aktiviti. kerana anda tidak mahu meningkatkan aktiviti dan sistem imun yang sudah tidak berfungsi, sokongan.

Itu sahaja. Ya.

Dr. Michele Matarazzo: Baiklah. Becky, terima kasih banyak-banyak. Jika anda perlu memilih satu mesej yang anda mahu doktor atau penyelidik yang berminat dalam bidang ini ambil daripada kajian dan kerja anda, apakah mesej itu?

Dr. Rebecca Wallings: Saya mahu orang ramai memahami bahawa sistem imun periferi merupakan penyumbang kepada penyakit Parkinson. Kebanyakan kajian kami kini menunjukkan bahawa keradangan sistemik dalam penyakit Parkinson dan penyakit neurogeneratif lain adalah relevan secara etiologi. Ia bukan sahaja neuroinflamasi dalam SSP, malah ia juga berlaku di luar otak, yang saya fikir membuka jalan kepada implikasi terapeutik yang berpotensi.

Sistem imun di luar otak jauh lebih mudah untuk disasarkan [00:28:00]. Daripada cuba menyasarkan sistem imun di dalam otak. Jadi, jika kita dapat cuba memahami bagaimana sistem imun periferal menyumbang kepada penyakit ini dan bagaimana kita berpotensi menyasarkannya dalam konteks penyakit, saya fikir akan membuka lebih banyak terapi yang mudah diakses.

Dr. Michele Matarazzo: Baiklah, Becky, terima kasih banyak kerana menyertai saya hari ini. Ia merupakan perbincangan yang bagus tentang topik yang sangat relevan dan kurang dibincangkan serta difahami. Saya rasa begitu. 

Dr. Rebecca Wallings: Terima kasih banyak. Ia satu keseronokan.

Dr. Michele Matarazzo: Baiklah, kita telah dibincangkan tentang kertas kerja mutasi Parkinson's Linked LRRK2 dan GBA1 yang memodulasi tindak balas imun periferi terhadap Pseudomonas aeruginosa yang diterbitkan dalam Movement Disorders Journal.

Jadi saya pasti menjemput anda untuk pergi dan melihatnya dan terima kasih kerana mendengar. [00:29:00] [00:30:00]