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保护性,抗氧化反应在亨廷顿病患者的神经干细胞中显得较弱

马萨诸塞州总医院(MGH)的多机构团队已经发现亨廷顿病(HD)的潜在治疗策略如何产生其作用,证实其在人类细胞中的作用,并确定了HD患者神经干细胞以前未知的赤字。在他们在美国国家科学院诉讼会上发表的报告中,该小组介绍了一组化合物如何激活NRF2分子途径,保护细胞免受几种破坏性影响,并发现NRF2介导的活性似乎在神经中受损HD患者脑干的干细胞。  

“NRF2激活大量解毒,抗氧化和抗炎基因的表达,以及参与清除受损蛋白质的基因, “这位研究主任的阿列克谢·卡赞采夫博士(Dr. Aleksey Kazantsev)说,他是大众神经退行性疾病研究所(MIND)的调查人员。“在HD的细胞和动物模型的先前工作证明NRF2的神经保护功效,但一直缺乏在人HD单元中的数据,排除NRF2信令的治疗潜力的评估。” 

 甲  2016研究由卡赞采夫导致鉴定的化合物,其名为MIND4的研究者似乎以两种方式保护免受HD相关的神经变性 - 通过激活NRF2介导的途径和通过抑制调节酶SIRT2,这也是正在研究的治疗帕金森病的策略。被称为MIND4-17的相关化合物被发现只能激活NRF2途径,但是比MIND4更有效地这样做。目前的调查总体目标是检查该研究中观察到的NRF2激活反应是否也存在于人类细胞中,表明其具有治疗发展的潜力。

在细胞和动物模型中的初步系列实验复制了以前发现的通过MIND4-17强烈激活NRF2途径的发现,并且还显示进一步向下通路的抗氧化蛋白的表达增加。研究人员然后发现MIND4-17通过模仿激活NRF2途径以响应氧化应激的相同过程而起作用。在无胁迫条件下,NRF2通过两种其他蛋白质结合成复合物,其中一种蛋白质介导导致NRF2分解的过程。  MIND4-17以改变形状并阻止蛋白质复合物形成的方式结合并修饰介导蛋白,从而允许新合成的NRF2逃避降解并移动到核,在其中可以激活保护性抗氧化基因。

NRF2激活也在小胶质细胞和巨噬细胞中诱导抗炎作用,已知在晚期HD中浸润脑的免疫细胞; 并且穿过血脑屏障的MIND4的治疗降低了HD小鼠模型中的关键炎症蛋白的水平。来自HD患者的MIND4-17治疗单核细胞 - 巨噬细胞的前体减少其炎性细胞因子的产生。  

在HD细胞的人类神经干细胞中,反映在突变基因中发现的CAG核苷酸重复序列范围的HD细胞 - 响应于MIND4-17的NRF2激活被发现在与重复数相关的水平上被降低。虽然具有典型的成人HD症状的CAG重复次数的细胞中的反应约为对照细胞中看到的一半,但在具有与幼年型HD相关的重复数量极少的细胞中,MIND4-17不产生可检测的NRF2激活。在极端CAG重复已经减少到非病理水平的细胞系中,MIND4-17以与对照细胞相似的水平诱导NRF2活化。
 
“这些来自HD患者神经干细胞的结果可能是最有趣和重要的研究,Kazantsev说,他现在位于马萨诸塞州剑桥市的创业公司Effective Therapeutics LLC,但是继续与MGH和其他机构的同事合作。“有趣的是,NRF2激活的抗氧化反应仅在神经干细胞中减少,神经干细胞已知在HD患者中耗尽,但在非神经元细胞中保持完整。

虽然这些结果强烈地表明NRF2激活作为一个有希望的治疗途径,只能通过人类临床试验证实。“ 由于MIND4-17无法渗透血脑屏障,因此需要未来的工作来开发强大的NRF2激活化合物脑渗透性,并测试其在HD和其他神经变性疾病模型中的功效。关于MIND4及其相关化合物治疗用途的以前和目前的工作包括HD,帕金森病和肌萎缩性侧索硬化,均由MGH申请专利申请所涵盖。

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