ペリフェリンは、末梢神経系疾患における軸索損傷のバイオマーカーです

末梢神経損傷に固有の有効で反応性のある血液バイオマーカーは、末梢神経系（PNS）疾患の管理を改善するでしょう。ニューロフィラメント軽鎖（NFL）は、軸索病理の検出に敏感ですが、PNSおよび中枢神経系（CNS）全体で発現するため、PNS損傷に固有のものではありません。別の中間フィラメントタンパク質であるペリフェリンは、末梢神経軸索でほぼ排他的に発現しています。ペリフェリンは、PNS軸索損傷の有望な血液バイオマーカーになると仮定しました。ペリフェリンは坐骨神経に分布しており、脊髄組織溶解物ではなく、脳または神経外組織では分布していないことを実証しました。脊髄では、抗ペリフェリン抗体が末梢の一次細胞（前角細胞、運動軸索、原発性求心性感覚軸索）にのみ結合しました。抗体を介した軸索および脱髄神経損傷のin vitroモデルは、軸索損傷のみでペリフェリンレベルの顕著な上昇を示し、脱髄の最小上昇のみを示しました。PNS軸索損傷のバイオマーカーとして血清ペリフェリンを検出するために、単一分子アレイ（SIMOA）テクノロジーを使用したイムノアッセイを開発しました。我々は、ギラン・バレ症候群（GBS、n = 45、179の時点）、慢性炎症性脱髄ポリラジクロネロパシー（CIDP、n = 35、70タイムポイント）、複数の硬化症（MS、n = 30）の患者の縦血清ペリフェリンとNFL濃度を調べました。、認知症（非炎症性CNSコントロール、n = 30）および健康な人（n = 24）。ピークペリフェリンレベルは、他のすべてのグループよりもGBSで高かった（中央値18.75 pg/ml対<6.98 pg/ml、p <0.0001）。ピークNFLはGBS（中央値220.8 pg/ml）で最も高く、健康なコントロール（中央値5.6 pg/ml）で最も低かったが、NFLはCIDP（17.3 pg/ml）、MS（21.5 pg/mL）、および認知症（認知症）を区別しなかった。29.9 pg/ml）。ピークNFLレベルは高齢の場合は高かったが（rho =+0.39、p <0.0001）、ピークペリフェリンレベルは年齢とともに変化しませんでした。GBSでは、3つ以上のタイムポイント（16/25）を持つ個人の大多数の連続ペリフェリンの局所回帰分析が、初期評価の最初の1週間以内に最高値の上昇パターンを示しました。シリアルNFL濃度の同様の分析により、16日間の後のピークが示されました。GBSおよびCIDP患者の血清ペリフェリンとNFLレベルのグループ分析は臨床データと有意に関連していませんでしたが、GBSの一部の個人では、ペリフェリンレベルが臨床結果測定の改善をよりよく反映するように見えました。血清ペリフェリンは、急性PNS軸索損傷の新しい、動的、特異的なバイオマーカーです。

Valid, responsive blood biomarkers specific to peripheral nerve damage would improve management of peripheral nervous system (PNS) diseases. Neurofilament light chain (NfL) is sensitive for detecting axonal pathology but is not specific to PNS damage, as it is expressed throughout the PNS and central nervous system (CNS). Peripherin, another intermediate filament protein, is almost exclusively expressed in peripheral nerve axons. We postulated that peripherin would be a promising blood biomarker of PNS axonal damage. We demonstrated that peripherin is distributed in sciatic nerve, and to a lesser extent spinal cord tissue lysates, but not in brain or extra-neural tissues. In the spinal cord, anti-peripherin antibody bound only to the primary cells of the periphery (anterior horn cells, motor axons and primary afferent sensory axons). In vitro models of antibody-mediated axonal and demyelinating nerve injury showed marked elevation of peripherin levels only in axonal damage and only a minimal rise in demyelination. We developed an immunoassay using single molecule array (Simoa) technology for the detection of serum peripherin as a biomarker for PNS axonal damage. We examined longitudinal serum peripherin and NfL concentrations in individuals with Guillain-Barré syndrome (GBS, n = 45, 179 timepoints), chronic inflammatory demyelinating polyradiculoneuropathy (CIDP, n = 35, 70 timepoints), multiple sclerosis (MS, n = 30), dementia (as non-inflammatory CNS controls, n = 30) and healthy individuals (n = 24). Peak peripherin levels were higher in GBS than all other groups (median 18.75 pg/mL vs. < 6.98 pg/mL, p < 0.0001). Peak NfL was highest in GBS (median 220.8 pg/mL) and lowest in healthy controls (median 5.6 pg/mL), but NfL did not distinguish between CIDP (17.3 pg/mL), MS (21.5 pg/mL) and dementia (29.9 pg/mL). While peak NfL levels were higher with older age (rho=+0.39, p < 0.0001), peak peripherin levels did not vary with age. In GBS, local regression analysis of serial peripherin in the majority of individuals with 3 or more timepoints of data (16/25) displayed a rise-and-fall pattern with the highest value within the first week of initial assessment. Similar analysis of serial NfL concentrations showed a later peak at 16 days. Group analysis of serum peripherin and NfL levels in GBS and CIDP patients were not significantly associated with clinical data, but in some individuals with GBS, peripherin levels appeared to better reflect clinical outcome measure improvement. Serum peripherin is a promising new, dynamic, and specific biomarker of acute PNS axonal damage.