English | 中文版 | 手機版 企業(yè)登錄 | 個人登錄 | 郵件訂閱
當前位置 > 首頁 > 技術文章 > SNCA靶向治療研究與SNCA基因人源化模型B6-hSNCA小鼠的應用

SNCA靶向治療研究與SNCA基因人源化模型B6-hSNCA小鼠的應用

瀏覽次數(shù):451 發(fā)布日期:2024-3-14  來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責任自負

今天和大家見面的是帕金森。≒D)&路易體癡呆癥(DLB)重要治療靶點SNCA的人源化模型。首先,讓小賽帶大家了解一下帕金森。≒D)和SNCA基因吧。

帕金森。≒D)
帕金森。≒D)是一種主要影響中老年群體的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病,僅次于阿爾茨海默。ˋD)的第二常見神經(jīng)退行性疾病。其主要特征是大腦中多巴胺能神經(jīng)元的逐漸喪失,導致震顫、僵硬和運動困難等癥狀。根據(jù)帕金森基金會(PF)的統(tǒng)計,全球有超過1000萬人患有PD,預計在未來30年內(nèi),其發(fā)病率將翻一番[1]。PD在臨床表現(xiàn)、病理特征和基因特性上均呈現(xiàn)異質(zhì)性,可分為快速進展型和緩慢進展型。然而,無論哪種類型,目前都無法根治,患者只能接受對癥治療,以改善運動和非運動癥狀[2]

 

B6-hSNCA小鼠
全世界不同地區(qū)每10萬人中帕金森病的年齡標準化患病率[3]


帕金森。≒D)的遺傳學機制
帕金森病(PD)在臨床上已有超過200年的認知歷史,病理描述也超過了100年,但對其全面理解仍有待深化。PD的風險因素包括年齡、性別、農(nóng)藥接觸、腦外傷和家族史等,其主要病理機制是基底神經(jīng)節(jié)的功能障礙,這是一組在調(diào)節(jié)運動啟動和順利執(zhí)行方面起關鍵作用的相互關聯(lián)的皮質(zhì)下核和腦干核。具體而言,中腦黑質(zhì)的多巴胺能神經(jīng)元缺失影響了向紋狀體(由尾狀核和蒼白球組成)的信號傳導,從而導致黑質(zhì)發(fā)育不全。從遺傳學角度看,自從第一個與PD相關的基因SNCA被發(fā)現(xiàn)以來,過去的20多年里,已經(jīng)有100多個不同的基因被發(fā)現(xiàn)與PD的易感性有明確的關聯(lián)[4]。

 

B6-hSNCA小鼠

帕金森病(PD)的遺傳學和治療研究進展[5]


SNCA基因突變與帕金森。≒D)

帕金森。≒D)的典型臨床表現(xiàn)為特定的運動表型,其病理特征包括路易體的形成和黑質(zhì)神經(jīng)元的缺失。這種疾病的病理過程主要涉及中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的路易小體(LB)的形成,這導致多巴胺能神經(jīng)元逐漸死亡和丟失。路易小體(LB)主要由異常的α-突觸核蛋白(α-syn)的不溶性聚集體組成。SNCA基因是首個被發(fā)現(xiàn)的與帕金森病相關的基因,它編碼α-突觸核蛋白,被認為是帕金森病的關鍵致病基因之一。SNCA基因的突變可以導致α-突觸核蛋白(α-syn)的過量表達,從而形成路易小體(LB),這種病變在帕金森病患者的中樞和周圍神經(jīng)系統(tǒng)中廣泛存在,最終導致帕金森病的發(fā)生[6-7]。因此,SNCA基因和α-突觸核蛋白(α-syn)被視為治療帕金森病的有效靶點。
 

B6-hSNCA小鼠

SNCA基因及其它相關基因突變導致帕金森。≒D)[7]


靶向SNCA治療帕金森病(PD)

由于α-突觸核蛋白(α-syn)是一種內(nèi)在無序蛋白,缺乏典型的小分子結合口袋,使得傳統(tǒng)的小分子藥物治療面臨著巨大的挑戰(zhàn)。新的治療策略主要集中在抑制α-突觸核蛋白(α-syn)的過度形成,降解α-突觸核蛋白(α-syn)或抑制其聚集,以阻止路易小體(LB)的形成。這些策略包括靶向SNCA基因或SNCA mRNA的基因療法、核糖核酸酶靶向嵌合體(RIBOTAC)或小核酸藥物(如ASO、siRNA和miRNA)以及靶向蛋白的抗體藥物[8-12]。無論采用哪種方法,都需要精確地靶向人類的基因或蛋白。因此,在開發(fā)靶向SNCA基因的治療藥物過程中,表達人源SNCA基因的臨床前研究模型是必不可少的。這些模型的開發(fā)和應用,無疑將為帕金森病(PD)的治療研究帶來新的可能性。
 
B6-hSNCA小鼠

靶向SNCA基因或α-突觸核蛋白(α-syn)治療帕金森。≒D)的不同策略[12]


SNCA靶向療法的臨床前研究小鼠模型
Ionis公司開發(fā)的一款名為ION464的SNCA靶向反義核苷酸(ASO)療法于2022年獲批進入Ⅰ期臨床試驗[13]。在臨床前研究中,表達人源野生型SNCA基因的WT SNCA-PAC小鼠被用于驗證該藥物對α-突觸核蛋白(α-syn)形成的抑制效果。研究結果顯示,ION464可以抑制α-突觸核蛋白(α-syn)的生成,防止神經(jīng)元在暴露于毒性α-突觸核蛋白(α-syn)纖維后的死亡,并減輕病理表型和運動缺陷[14]。此外,Thy1-SNCA小鼠、TH-SNCA-140 m小鼠和α-syn A53T小鼠等多種表達人類野生型或突變SNCA基因的小鼠模型也被用來評估SNCA靶向的ASO和其它小核酸藥物對中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的α-突觸核蛋白(α-syn)形成的抑制效果[15-18]。

 

B6-hSNCA小鼠

PEI/SNCA-siRNA納米顆粒顯著降低Thy1-aSyn小鼠腦部SNCA mRNA和蛋白表達[18]


SNCA基因人源化模型—B6-hSNCA小鼠

為了滿足對帕金森新療法的迫切需求,賽業(yè)生物可提供多種轉(zhuǎn)基因、點突變或人源化模型,以便進行臨床前評估,尤其是在SNCA靶向的基因療法或小核酸藥物領域。其中,B6-hSNCA小鼠(產(chǎn)品編號:C001427)是通過基因編輯技術將小鼠Snca基因原位替換為人源SNCA基因,成功地表達人源SNCA基因而不表達小鼠內(nèi)源性Snca基因的人源化模型。此外,我們還可以在此模型的基礎上構建熱門致病點突變?nèi)嗽椿P,以滿足CRISPR、ASO、siRNA和miRNA等新興療法的需求。

B6-hSNCA小鼠

野生型小鼠(WT)和B6-hSNCA小鼠(hSNCA)體內(nèi)基因表達的檢測


總  結
B6-hSNCA小鼠(產(chǎn)品編號:C001427)模型能夠有效地表達人源SNCA基因,而不表達小鼠內(nèi)源性Snca基因。在其腦部和脾臟中,都有顯著的人源基因表達。因此,B6-hSNCA小鼠模型可用于研究帕金森。≒D)&路易體癡呆癥(DLB)等SNCA基因相關的神經(jīng)退行性疾病。

此外,賽業(yè)生物基于自主研發(fā)的TurboKnockout融合BAC重組的技術創(chuàng)新,可以提供基于該模型構建的熱門點突變疾病模型,并可根據(jù)不同點突變提供定制服務,以滿足廣大研發(fā)人員對帕金森。≒D)和路易體癡呆癥(DLB)等疾病藥物篩選和藥效學等實驗的需求。

參考文獻:
[1] Parkinson’s Foundation. (n.d.). Understanding Parkinson’s: Statistics. Retrieved January 20, 2024, from https://www.parkinson.org/understanding-parkinsons/statistics
[2] Bloem BR, Okun MS, Klein C. Parkinson's disease. Lancet. 2021 Jun 12;397(10291):2284-2303.
[3] GBD 2016 Parkinson's Disease Collaborators. Global, regional, and national burden of Parkinson's disease, 1990-2016: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016. Lancet Neurol. 2018 Nov;17(11):939-953.
[4] Dumbhare O, Gaurkar SS. A Review of Genetic and Gene Therapy for Parkinson's Disease. Cureus. 2023 Feb 5;15(2):e34657.
[5] Dong-Chen X, Yong C, Yang X, Chen-Yu S, Li-Hua P. Signaling pathways in Parkinson's disease: molecular mechanisms and therapeutic interventions. Signal Transduct Target Ther. 2023 Feb 21;8(1):73.
[6] Armstrong MJ, Okun MS. Diagnosis and Treatment of Parkinson Disease: A Review. JAMA. 2020 Feb 11;323(6):548-560.
[7] Ye H, Robak LA, Yu M, Cykowski M, Shulman JM. Genetics and Pathogenesis of Parkinson's Syndrome. Annu Rev Pathol. 2023 Jan 24;18:95-121.
[8] Vijiaratnam N, Simuni T, Bandmann O, Morris HR, Foltynie T. Progress towards therapies for disease modification in Parkinson's disease. Lancet Neurol. 2021 Jul;20(7):559-572.
[9] Polissidis A, Petropoulou-Vathi L, Nakos-Bimpos M, Rideout HJ. The Future of Targeted Gene-Based Treatment Strategies and Biomarkers in Parkinson's Disease. Biomolecules. 2020 Jun 16;10(6):912.
[10] Dehay B, Bourdenx M, Gorry P, Przedborski S, Vila M, Hunot S, Singleton A, Olanow CW, Merchant KM, Bezard E, Petsko GA, Meissner WG. Targeting α-synuclein for treatment of Parkinson's disease: mechanistic and therapeutic considerations. Lancet Neurol. 2015 Aug;14(8):855-866.
[11] Tong Y, Zhang P, Yang X, Liu X, Zhang J, Grudniewska M, Jung I, Abegg D, Liu J, Childs-Disney JL, Gibaut QMR, Haniff HS, Adibekian A, Mouradian MM, Disney MD. Decreasing the intrinsically disordered protein α-synuclein levels by targeting its structured mRNA with a ribonuclease-targeting chimera. Proc Natl Acad Sci U S A. 2024 Jan 9;121(2):e2306682120.
[12] Bortolozzi A, Manashirov S, Chen A, Artigas F. Oligonucleotides as therapeutic tools for brain disorders: Focus on major depressive disorder and Parkinson's disease. Pharmacol Ther. 2021 Nov;227:107873.
[13] Alzforum. (n.d.). Therapeutics: ION464. Retrieved January 20, 2024, from https://www.alzforum.org/therapeutics/ion464
[14] Cole TA, Zhao H, Collier TJ, Sandoval I, Sortwell CE, Steece-Collier K, Daley BF, Booms A, Lipton J, Welch M, Berman M, Jandreski L, Graham D, Weihofen A, Celano S, Schulz E, Cole-Strauss A, Luna E, Quach D, Mohan A, Bennett CF, Swayze EE, Kordasiewicz HB, Luk KC, Paumier KL. α-Synuclein antisense oligonucleotides as a disease-modifying therapy for Parkinson's disease. JCI Insight. 2021 Mar 8;6(5):e135633.
[15] Alarcón-Arís D, Recasens A, Galofré M, Carballo-Carbajal I, Zacchi N, Ruiz-Bronchal E, Pavia-Collado R, Chica R, Ferrés-Coy A, Santos M, Revilla R, Montefeltro A, Fariñas I, Artigas F, Vila M, Bortolozzi A. Selective α-Synuclein Knockdown in Monoamine Neurons by Intranasal Oligonucleotide Delivery: Potential Therapy for Parkinson's Disease. Mol Ther. 2018 Feb 7;26(2):550-567.
[16] Yang J, Luo S, Zhang J, Yu T, Fu Z, Zheng Y, Xu X, Liu C, Fan M, Zhang Z. Exosome-mediated delivery of antisense oligonucleotides targeting α-synuclein ameliorates the pathology in a mouse model of Parkinson's disease. Neurobiol Dis. 2021 Jan;148:105218.
[17] Uehara T, Choong CJ, Nakamori M, Hayakawa H, Nishiyama K, Kasahara Y, Baba K, Nagata T, Yokota T, Tsuda H, Obika S, Mochizuki H. Amido-bridged nucleic acid (AmNA)-modified antisense oligonucleotides targeting α-synuclein as a novel therapy for Parkinson's disease. Sci Rep. 2019 May 21;9(1):7567.
[18] Helmschrodt C, Höbel S, Schöniger S, Bauer A, Bonicelli J, Gringmuth M, Fietz SA, Aigner A, Richter A, Richter F. Polyethylenimine Nanoparticle-Mediated siRNA Delivery to Reduce α-Synuclein Expression in a Model of Parkinson's Disease. Mol Ther Nucleic Acids. 2017 Dec 15;9:57-68.

來源:賽業(yè)(蘇州)生物科技有限公司
聯(lián)系電話:400-680-8038
E-mail:info@cyagen.com

用戶名: 密碼: 匿名 快速注冊 忘記密碼
評論只代表網(wǎng)友觀點,不代表本站觀點。 請輸入驗證碼: 8795
Copyright(C) 1998-2024 生物器材網(wǎng) 電話:021-64166852;13621656896 E-mail:info@bio-equip.com