小分子拯救亨氏舞蹈症!大阪大学新研究阻止 DNA 恶性扩增

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恶名昭彰的亨氏舞蹈症的起因是 huntington 基因的突变,通常来自家族遗传,有一成左右来自自体突变,即便还未有症状发生,在任何时候都可以透过基因检测确诊。但一如其他神经性疾病,亨氏舞蹈症没有根治的药物,或是有效的疗法可以减缓疾病进程,并且其病程进展的速度,与发病年龄都因个体而有很大的差异。从一开始的情绪障碍,到肢体不协调、失去语言能力和稳定移动的能力,到最后的全身性肌肉失调。

 

临床上帮助断定病情进展的重要生物标记之一,就是突变的亨氏蛋白 (Huntinrtin)堆积,变异的 huntington 基因会利用滑移和立体结构来开启 DNA 修补机制,接着不断扩张 CAG (cytosine-adenine-guanine) 重复片段,造成基因的不稳定性,转译出更多恶性堆积的蛋白质,进一步破坏正常神经细胞功能,造成精神上的与肢体协调等症状。目前普遍研究都试图减少或清除脑内的恶性蛋白,也有更多针对复制修补 DNA 的酵素进行阻挡,试图使重复片段减少,但瘫痪 DNA 修补机制对正常细胞来说也是一种伤害。

 

而大阪大学在 Nature genetics上发表最新研究,使用能够附着DNA的小分子来清除基因异变的 CAG 重复。naphthyridine-azaquinolone (2-acylaminonaphthyridine and 8-azaquinolone, NA) 小分子最早在2005年由此团队的中谷教授研发并发表在 Nature chemical biology,最早设计作为 G-A 碱基错误配对的标示,但在后来发现这个小分子对于 CAG 有更高的吸附力,在这个新研究中,就应用 NA 的特点,使其附着到滑移错位的 CAG 片段上,阻止由 MutSβ 酵素所执行的错位修正,缩短突变基因中不断增长的 CAG 重复片段。针对异常重复核酸片段,取代针对酵素的策略,成功的在实验中减少了基因异常程度,实验团队在亨氏舞蹈症实验老鼠脑内基底核注射 NA 小分子,可以观察到 CAG 重复缩减的线向,及异变亨氏蛋白堆积的减少,象征 NA 小分子能有效减轻病症的进程。此项研究打开一项亨氏舞蹈症的治疗新标靶—— CAG 串连重复基因,并且演示了安全小分子药物直接针对基因异常做治疗的可行性。NA 的后续药物开发以及未来的基因疗法应用都正在进行中。

文/ Ray 

参考资料:

  1.   https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32060489

 

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