Real-Time Quaking-Induced Conversion

Synonym: PrPSc-Aggregationsassay

Inhaltsverzeichnis

1 Definition
2 Hintergrund
3 Methode
4 Ablauf
5 Interpretation
- 5.1 Probenmaterial
- 5.2 Genotyp
6 Klinik
7 Literatur

1 Definition

Real-Time Quaking-Induced Conversion, kurz RT-QuIC, ist eine Methode zum Nachweis kleinster Mengen fehlgefalteter Prion-Proteine. Sie wird zur Diagnostik von Prionenerkrankungen eingesetzt, insbesondere der sporadischen Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (sCJK).

2 Hintergrund

Das charakteristische neuropathologische Kennzeichen übertragbarer spongiformer Enzephalopathien ist das Vorhandensein von PrP^Sc, der pathologischen, potentiell-infektiösen Form der Prionproteine.

3 Methode

Das Prinzip der RT-QuIC beruht auf dem Nachweis der erhöhten Aggregationsneigung des pathologischen Prionproteins (PrP^Sc) im Untersuchungsmaterial (z.B. im Liquor cerebrospinalis oder in anderen Geweben und Körperflüssigkeiten).

Dabei wird die Fähigkeit von PrP^Sc genutzt, die Umwandlung von PrP^C (physiologische Form, Alpha-Helix) in die fehlgefaltete Form (Beta-Faltblatt) zu induzieren. Diese Form führt im weiteren Verlauf zu einer Aggregation mit Entstehung von Fibrillen. Die Bildung dieser fehlgefalteten Prionaggregate kann durch Bindung des fluoreszierenden Farbstoffs Thyoflavin T in Echtzeit nachgewiesen werden.

Durch Nachahmung der selbstreplizierenden Eigenschaften des pathologischen Prionproteins kann die Menge von PrP^Sc, die oft nur sehr gering ist, durch mehrere Amplifikationsschritte bis zur Detektionsgrenze angereichert werden.

Die Sensitivität der RT-QuIC beträgt zwischen 69 und 89 %, die Spezifität liegt bei etwa 100 %.

4 Ablauf

Die RT-QuIC besteht aus mehreren Zyklen einer experimentell beschleunigten Prionenreplikation. Jeder dieser Zyklen besteht dabei aus zwei Phasen:

Erste Phase: In dieser Phase interagieren kleinste Mengen von PrP^Sc mit einigen rekombinanten PrP-Molekülen, konvertieren diese und induzieren dadurch ein Wachstum von PrP^Sc-Polymeren.
Zweite Phase: In dieser Phase werden die Polymere mittels doppel-orbitaler Vibration fragmentiert. Dadurch wird die Anzahl von potenziellen Nuklei in jedem Zyklus exponentiell gesteigert. PrP^Sc-Polymere werden während der Replikation per Fluoreszenzfarbstoff detektiert und ihre Zunahme über die Fluoreszenzintensität dargestellt.

Die RT-QuIC ist, anders als der Name vermuten lässt, ein relativ langer Prozess mit einer Dauer von etwa 30 bis 90 Stunden.

5 Interpretation

Die Methode wird durch folgende Faktoren beeinflusst:

5.1 Probenmaterial

Die Beurteilung der RT-QuIC kann u.a. durch das Vorhandensein einer erhöhten Erythrozyten- oder Leukozytenzahl sowie durch eine erhöhte Gesamtproteinkonzentration beeinflusst werden. Entsprechende Proben sind daher mit Vorsicht zu interpretieren.

Hinweis: Es wird empfohlen, dass die Liquorproben für die RT-QuIC-Analyse klar und farblos, mit einer Leukozytenanzahl von unter 10 x 10⁶/L und einer Gesamtproteinkonzentration von unter 1 g/l sein sollten.

5.2 Genotyp

Die Methode scheint eine geringere Empfindlichkeit bei Patienten mit den seltenen Subtypen sCJD-MM2 (Methionin) und sCJD-VV1 (Valin) zu haben.

6 Klinik

RT-QuIC ist inzwischen ein wichtiger Bestandteil der klinischen Diagnostik der sporadischen Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (sCJK). Laut Diagnoserichtlinien genügt bei einem progressiven neurologischen Syndrom ein positiver Befund im RT-QuIC für die Diagnose einer wahrscheinlichen sCJK. Die sonstige Diagnostik der sporadischen Creutzfeldt-Jakob-Erkrankung umfasst u.a. den Nachweis des 14-3-3-Proteins mittels Western Blot, das Vorhandensein triphasischer Sharp-Wave-Komplexe im EEG und Veränderungen im Kortex oder den Basalganglien im MRT.