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日本开发出治疗亨廷顿舞蹈病等神经退行性疾病的新基因疗法

2010-03-02 00:00 理化研究所 RIKEN 阅读 0
核心摘要: 日本理化研究所开发出一种针对亨廷顿舞蹈病等神经退行性疾病的新基因疗法。该疗法通过融合肽HQ靶向降解异常堆积的多聚谷氨酰胺蛋白,在亨廷顿舞蹈病模型小鼠中成功减少毒性蛋白、改善运动机能并延长寿命。研究为治疗阿尔茨海默病、帕金森病等蛋白质错误折叠相关疾病提供了新策略。

日本理化研究所(RIKEN)近日宣布,其研究人员开发出一种针对亨廷顿舞蹈病(Huntington's disease)等由异常蛋白质堆积引起的神经退行性疾病的基因疗法,并在亨廷顿舞蹈病模型小鼠中成功改善了症状,延长了寿命。该研究为治疗多种蛋白质错误折叠相关疾病提供了新思路。

亨廷顿舞蹈病是一种常染色体显性遗传的神经退行性疾病,由亨廷顿基因(HTT)中CAG三核苷酸重复序列异常扩增所致。正常情况下,CAG重复次数约为20次;当重复次数超过40次时,编码的多聚谷氨酰胺(polyQ)链异常延长,导致突变亨廷顿蛋白(mHTT)在神经元内聚集,形成毒性聚集体,引发神经元功能障碍和死亡。患者通常在30至50岁发病,表现为进行性运动障碍(如舞蹈样动作)、认知衰退和精神症状,目前尚无有效治疗方法。

RIKEN团队开发的新疗法基于一种融合肽“HQ”,由两种肽——QBP1(polyQ结合肽1)和HSC70bm(热休克同源蛋白70的变体)融合而成。QBP1能够特异性识别并结合异常延长的polyQ链,而HSC70bm则引导复合物进入溶酶体进行降解。具体机制为:在细胞中表达HQ后,HQ与异常polyQ蛋白结合形成复合体,该复合体通过HSC70bm与溶酶体相关膜蛋白2A(LAMP2A)的相互作用,被转运至溶酶体腔,进而被水解酶分解,从而清除毒性蛋白聚集体。

在亨廷顿舞蹈病模型小鼠(R6/2品系)中,研究人员通过腺相关病毒(AAV)载体将HQ基因递送至最易受损的大脑纹状体区域。结果显示,与对照组相比,治疗组小鼠纹状体中多聚谷氨酰胺蛋白的表达量显著减少,运动机能测试(如转棒实验)成绩改善,且平均寿命延长了约20%。此外,未观察到明显的免疫反应或毒性。

研究团队指出,阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病同样与异常蛋白质(如β-淀粉样蛋白、tau蛋白、α-突触核蛋白)在脑内堆积相关。因此,这种基于靶向降解异常蛋白的基因疗法具有广泛的应用潜力,未来可能通过调整结合肽的特异性,拓展至其他蛋白质错误折叠疾病。该研究已发表于《Nature Communications》期刊。

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