
38 neurologi i sverige nr 1 – 19
Referat
ALS
ren, då antikroppar mot olika SOD1-segment binder olika
bra beroende på aggregatets utformning. Antikropparna bin-
der starkt till flexibla fransar av aminosyror på aggregatets
yta, men kommer inte åt den rigida kärnan av aggregatet
[figur 1].
Aggregat av SOD1 renades fram ur ryggmärg från 4 olika
transgena musmodeller (hSOD1
G93A
. hSOD1
G85R
, hSOD1
vt
,
samt hSOD1
D90A
) som utvecklat terminal ALS. Aggregaten
fångades upp på ett filter och färgades in med de respektive
SOD1-specifika peptidantikropparna. Två tydligt särskilda
aggregatstrukturer (typ-A och typ-B) identifierades med den
nya metoden [figur 2], som vi kallar binär mappning av epi-
toper (binary epitope mapping).
8
Dessa två aggregat var
strukturellt skilda från de åtta olika hSOD1-aggregat som vi
utvecklat in vitro. Detta tydliggör att de cellulära förhållan-
dena i CNS är av betydelse vid utveckling av proteinaggregat.
Utöver strukturskillnaderna, skiljde sig aggregaten åt med
avseende på molekylära egenskaper och förmåga att sprida sig
i vävnad. Typ-B-aggregat hade en mer explosiv spridningsför-
måga och var känsligare för exponering av denaturerande lös-
ningar. Att proteinaggregat med aggressiv spridning också är
mer fragila är en etablerad realitet inom prionfältet.
Typ-B-aggregat, som enbart utvecklades i hSOD1
D90A
-mo-
dellen, var även associerade med kortare överlevnad. Både
typ-A- och typ-B-aggregat utvecklades i denna djurmodell,
och ju högre andel av typ-B-aggregat som utvecklades, desto
kortare överlevnad och aggressivare sjukdomsförlopp kunde
observeras.
Sammantaget ger detta stöd för att SOD1-aggregat i sig är
centrala vid SOD1-associerad ALS, samt att dess struktur
påverkar sjukdomsförloppet vid sjukdomen. Denna typ av
mekanism kan man även se vid prionsjukdomar som Creutz-
feldt-Jakobs sjukdom.
PRIONLIKNANDE ÖVERFÖRING OCH SPRIDNING AV
SOD1-AGGREGAT
En prion är ett infektiöst, mycket stabilt, felveckat protein
som har förmåga att få andra proteiner av samma typ att anta
samma felveckade struktur som prionproteinet (templatstyrd
spridning). Vi misstänkte att typ-A- och typ-B-aggregaten
som vi upptäckt egentligen var prioner. För att undersöka
detta renades dessa två aggregat fram genom att homogeni-
sera ryggmärg från terminalt sjuka SOD1-möss. Mindre be-
ståndsdelar som oligomerer och monomerer avlägsnades från
homogenatet. Därefter injicerades typ-A-, typ-B- eller kont-
rollhomogenat i ventralhornet i ryggmärgen på asymtoma-
tiska, 100 dagar gamla, hSOD1
G85R
-möss (detta kallas ”see-
ding” av prioner). hSOD1
G85R
-möss överuttrycker redan mu-
terat humant SOD1, men utvecklar hSOD1-aggregat sent
(vid 300 dagars ålder), och lever länge (i genomsnitt till ca 400
dagars ålder, då de dör av terminal ALS). Därför är model-
len bra för att undersöka tidiga seeding-effekter.
De möss som injicerats med hSOD1-aggregat fick symtom
på ALS cirka 70 dagar efter injektion, och utvecklade termi-
nal sjukdom efter ytterligare 30 dagar, 200 dagar tidigare än
möss som injicerats med kontrollösning.
9
De initiala symto-
men observerades alltid i det vänstra bakbenet, vilket moto-
riskt representerar det lumbala ventralhornet i ryggmärgen,
det vill säga området där injektionen av hSOD1-aggregat ut-
fördes. Med andra ord kan ALS-symtomen associeras med
hSOD1-aggregatens lokalisation.
Intracytoplasmiska SOD1-inklusioner och motorneuron-
död observerades histopatologiskt i ryggmärg. Dessutom
Figur 1. Peptidantikroppar specifika för felveckat hSOD1. (A) Antikropparna tillverkades mot korta konsekutiva segment i hSOD1-sek-
vensen. (B) När proteinet är felveckat/oveckat är epitoperna flexibla och tillgängliga för peptidantikropparna. (C) Det nativa hSOD1-
proteinet är en rigid struktur, vilket gör att antikropparna inte kan binda till proteinet. (D) hSOD1-aggregat är delvis ordnat. Antikropp X
kan inte binda till aggregatet, då dess epitop är lokaliserad i aggregatkärnan, medan antikropp Y:s epitop är lättillgänglig i en flexibel
svans utanpå aggregatet. Anpassad från Bergh J, et al 2015.
8
Figur 2. Strukturanalys av hSOD1-aggregat. Aggregat från
transgena musmodeller med mutationerna D90A-, G93A-,
G85R- eller viltyps-hSOD1 analyserades med binär mappning
av epitoper. Musmodeller med hSOD1D90a-mutation utveck-
lade en aggregatstruktur där de polyklonala antikropparna mot
aminosyrasegmenten 80-96, 100-115 och 111-127 hade klart bättre
affinitet. Anpassad från Bergh J, et al 2015.
8