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SOD1控制中性粒细胞氧化爆发和微生物杀伤
1显微镜核心设施，Max Planck感染生物学研究所，CharitePlatz 1，10117柏林，德国； 2Charité - 柏林大学柏林大学成员，柏林弗里伊大学和洪堡乌纳弗蒂蒂特·祖林，柏林，ALS和其他运动神经元疾病中心，德国柏林13353； 3 Max Planck感染生物学研究所，柏林10117，德国＃通讯作者摘要中性粒细胞是专门生产大量活性氧（ROS）以杀死微生物的人。然而，这些细胞调节不同ROS物质并减轻氧化应激的机制尚不清楚。在这里，我们证明了超氧化物歧化酶1（SOD1）在中性粒细胞中的ROS形成和抗菌活性中起着至关重要的作用。我们的发现表明，SOD1在ROS爆发过程中调节了超氧化物（O 2-）与过氧化氢（H 2 O 2）的比率，从而支持髓过氧化物酶（MPO）酶促活性。通过采用生化，细胞生物学和遗传方法，我们表明SOD1对于Netosis和微生物感染过程中的ROS形成至关重要，因为它可以减少氧化应激，并启用完全嗜中性粒细胞激活。SOD1活性的损害会增加半胱氨酸的氧化和脂质过氧化。 从患有SOD1突变的患者中分离出的中性粒细胞降低了ROS的产生，中性粒细胞外陷阱（NET）形成受损。 我们的发现表明SOD1是氧化爆发中的新调节因素，可以使中性粒细胞的全部免疫学反应。 简介SOD1活性的损害会增加半胱氨酸的氧化和脂质过氧化。从患有SOD1突变的患者中分离出的中性粒细胞降低了ROS的产生，中性粒细胞外陷阱（NET）形成受损。我们的发现表明SOD1是氧化爆发中的新调节因素，可以使中性粒细胞的全部免疫学反应。简介
静脉注射AAV基因治疗用于治疗SOD1-ALS的静脉输送可提供NHP
超氧化物歧化酶1（SOD1）中的突变导致渐进性运动神经元通过有毒功能获得的特性丧失，并负责多达20％的家族性肌萎缩性侧面硬化症（ALS），或在美国所有ALS患者中大约2％的ALS患者评估了SOD1还原性降低的运动学策略，并且在所有ALS患者中均表现出了降低的运动，并改善了运动学，并改善了运动学的生存学，并具有SOD1患者的发展。表达突变体SOD1。最近对靶向SOD1的反义寡核苷酸的批准已进一步验证了SOD1作为治疗靶标。虽然减少SOD1的方法表现出不同程度的疗效，但它们依赖于无法实现最大治疗益处所必需的广泛，CNS范围的SOD1降低的直接CNS给药。我们先前报道了一系列体外和体内研究的结果，这些研究表明靶向SOD1的AAV基因治疗后，SOD1降低了。在G93A小鼠疾病模型中，我们在脊髓的整个尾声范围内证明了强大的SOD1敲低，运动性能的显着改善以及超出以前报道的核内核，肠内或肠内递送的生存延伸。在当前的研究中，我们将针对SOD1的高度有效的siRNA与静脉输送的，血脑屏障 - 透明剂tracer™capsid结合在一起，用于在NHP中进行评估。在2个月的生活期之后，我们观察到对脊髓和运动皮层的有利生物分布，从而显着降低了SOD1 mRNA。比静脉AAV递送中通常使用的新型衣壳固有的增强的BBB - 渗透率和自然的外围组织固有的固有的固定剂量，从而具有较低的剂量，从而产生了有利的安全性。这些结果表明，有效的SOD1 RNAi转基因与新型Tracer™衣壳的结合可显着减少临界脊髓和大脑区域中ALS中影响的SOD1 mRNA，并支持其持续的发展和发展到临床。
静脉注射AAV基因治疗用于治疗SOD1-ALS的静脉输送可提供NHP
在cynomolgus monkeys中静脉内给药Vy9323导致颈脊髓和腰椎脊髓中的大量载体基因组递送（A，B），并在颈椎和腰椎脊髓腹侧角组织（C，D）和Laser捕获的电动机（C，D）和Laser Captured captured的SOD1 mRNA减少。vy9323可大大降低颈脊髓中的SOD1 mRNA。黑色箭头代表表达许多SOD1 mRNA副本的细胞，红色箭头指示表达更少副本的细胞。在输送标记有效载荷和VY9323 CAPSID后，自动检测运动神经元转导，确定了85-94％的神经元在宫颈，胸腔和腰椎转导85-94％。
与SOD1突变相关的快速进行性肌萎缩性侧性硬化症（P.D126H变体）在COVID-19疫苗接种后
检查显示左上肢的低位，近端（MRC 3/5）和远端无力（MRC 2/5）以及右前背侧和绑架者Pollicis brevis（4/5）的轻度弱点（4/5）。反射降低，感觉完好无损。在下肢中，髋屈曲（4/5）双侧存在轻度弱点。颈椎和大脑的MRI正常。神经传导研究（NCS）揭示了运动神经疾病的特征，具有完整的感觉研究，其中位神经和尺神经的复合肌肉动作电位显着降低。肌电图（EMG）显示左下角，二头肌臂，第一侧骨间和外展波利西斯的左下角发生了主动的去神经变化。最初，考虑了神经肌瘤的诊断。但是，她的症状进展了，五个星期后，她遇到了吞咽困难。重复的NC和EMG暗示着运动神经疾病，涉及四个区域 - 鳞茎，宫颈，胸腔和腰部区域。与疾病的临床表现一起
31/1/24，11：48评估蛋白质交联作为一种治疗策略，以稳定家族性ALS小鼠模型中的SOD1变体| PLOS生物学
编码Cu-Zn超氧化物歧化酶1（SOD1）的基因中的突变引起家族性肌萎缩性侧索硬化症（FALS）病例的子集。这些突变的共同作用是SOD1通常是稳定的二聚体，将种子有毒骨料的有毒单体分离。大量的研究工作已致力于开发稳定SOD1变体二聚体的化合物，但不幸的是，这尚未导致治疗。我们假设循环硫代硫酸盐交叉接头有选择地靶向一个罕见的2个半胱氨酸的基序，可以稳定在体内引起伪造的SOD1变体。我们创建了一个化学多样化的循环硫代硫化和确定结构 - 链接 - 活性关系的库。根据其交联速率和类似药物样的特性选择了预先铅化合物“ S -XL6”。共结晶结构清楚地建立了s -xl6在CYS 111上桥接单体并稳定SOD1二聚体的结合。生物物理研究表明，对于任何动力学稳定剂的任何蛋白质靶标而言，S -XL6（高达24°C）提供的稳定程度是前所未有的。基因沉默和蛋白质降解治疗方法需要仔细的剂量滴定，以平衡减少的fals sod1表达的益处与毒性丧失酶功能。我们表明S -XL6不承担此责任，因为它挽救了fals Sod1变体的活性。尚未证明没有药理剂与体内的SOD1结合。s -XL6通过避免靶向与血浆蛋白的结合表现出一定程度的选择性。在这里，使用fals鼠标模型，我们演示了口服生物利用度； S -XL6迅速参与SOD1，从而增加了SOD1在体内半衰期； S -XL6越过血脑屏障。综上所述，我们的结果表明，环状硫代氨基氨基介导的SOD1稳定应作为fals的潜在治疗方法，应受到进一步的关注。
针对突变的超氧化物歧化酶1的星形胶质细胞靶向RNA干扰1诱导运动神经元可塑性，并在肌萎缩性侧面硬化症的小鼠模型中保护快速效能的运动单元
图1 AAV-MIR SOD1靶向星形胶质细胞的靶向神经肌肉功能。神经肌肉功能。（a）纵向实验的模式，指示分析时间点。（b）记录在三头肌中记录的诱发复合肌肉动作电位（CMAP）的幅度。请注意，在第45天至66天之间，未处理和AAV-MIR CTRL注射SOD1 G93A小鼠的CMAP振幅的迅速下降。从第73天开始，AAV-MIR SOD1处理组中的CMAP值进行了逐步拯救。（c）网格测试用于评估四肢的强度。请注意，从第86天开始，未处理和AAV-MIR CTRL注射的SOD1 G93A小鼠的分数显着下降。在AAV-MIR SOD1处理的小鼠中观察到肌肉强度的显着拯救。B和C的统计分析：双向ANOVA（X组时间）重复测量通过Bonferroni事后检验； *** p <.001。 （D）在Rotarod测试中测量电动机协调。 请注意，从第75天开始，ALS小鼠的性能逐渐丧失。 AAV-MIR SOD1从第117天开始引起电动机协调的晚期改进。 统计分析：与Newman的单向方差分析 - KEULS事后测试； * p <.05，** p <.01。 数据代表平均值±SEM。 n =每组12只小鼠B和C的统计分析：双向ANOVA（X组时间）重复测量通过Bonferroni事后检验； *** p <.001。（D）在Rotarod测试中测量电动机协调。请注意，从第75天开始，ALS小鼠的性能逐渐丧失。AAV-MIR SOD1从第117天开始引起电动机协调的晚期改进。统计分析：与Newman的单向方差分析 - KEULS事后测试； * p <.05，** p <.01。数据代表平均值±SEM。n =每组12只小鼠
针对突变
图1 AAV-MIR SOD1靶向星形胶质细胞的靶向神经肌肉功能。神经肌肉功能。（a）纵向实验的模式，指示分析时间点。（b）记录在三头肌中记录的诱发复合肌肉动作电位（CMAP）的幅度。请注意，在第45天至66天之间，未处理和AAV-MIR CTRL注射SOD1 G93A小鼠的CMAP振幅的迅速下降。从第73天开始，AAV-MIR SOD1处理组中的CMAP值进行了逐步拯救。（c）网格测试用于评估四肢的强度。请注意，从第86天开始，未处理和AAV-MIR CTRL注射的SOD1 G93A小鼠的分数显着下降。在AAV-MIR SOD1处理的小鼠中观察到肌肉强度的显着拯救。B和C的统计分析：双向ANOVA（X组时间）重复测量通过Bonferroni事后检验； *** p <.001。 （D）在Rotarod测试中测量电动机协调。 请注意，从第75天开始，ALS小鼠的性能逐渐丧失。 AAV-MIR SOD1从第117天开始引起电动机协调的晚期改进。 统计分析：与Newman的单向方差分析 - KEULS事后测试； * p <.05，** p <.01。 数据代表平均值±SEM。 n =每组12只小鼠B和C的统计分析：双向ANOVA（X组时间）重复测量通过Bonferroni事后检验； *** p <.001。（D）在Rotarod测试中测量电动机协调。请注意，从第75天开始，ALS小鼠的性能逐渐丧失。AAV-MIR SOD1从第117天开始引起电动机协调的晚期改进。统计分析：与Newman的单向方差分析 - KEULS事后测试； * p <.05，** p <.01。数据代表平均值±SEM。n =每组12只小鼠
新疗法显示出对致命神经疾病的有望：研究
最终，如果它证明了这一点，Agar表示，他希望它可以成为Biogen的Qalsody的共同治疗，Biogen的Qalsody是一种突破性的方案，该方案在2023年获得了食品药品监督管理局的加速认可，该疗法通过减少SOD1基因的数量来生产该人体产生的SOD1基因的数量。
干细胞研究-Chen Lab-休斯顿大学
分子超分辨率显微镜（Chen等，2015），Geneti Cally用SNAP-TAG（一种突变的人O 6-烷基鸟嘌呤-DNA-烷基转移酶）标记了SOD1，可以用各种合成探测器将其共价标记（Keppler et al。通过两轮CRISPR-CAS9介导的同源性建议，获得了遗传修饰的H1 HESC纯合子克隆（H1_SOD1-SNAP）。在三氨基 - 酸 - 酸 - 链接中，将SNAP基因插入了SOD1编码区的C末端（图1 a）。H1 HESC与单个诱导RNA（SGRNA）-CAS9 PLAS MIDS和含有质粒的重组供体共转染。挑选了在分裂克隆中出现的并进行筛选以进行快照插入。首先获得了由一个快照敲入等位基因组成的杂合子克隆，并进行了第二轮CRISPR-CAS9诱导的SNAP敲击。然后，我们成功地产生了通过基因分型PCR，Sanger测序和Southern blot分析确认的纯合子快照敲入克隆（图1 B，补充。 图 1和补充。 图 2）。 通过使用抗SNAP和抗SOD1抗体进行免疫印迹证实了SOD1-SNAP融合蛋白在敲门细胞裂解物中的表达（图1 B，补充。图1和补充。图2）。通过使用抗SNAP和抗SOD1抗体进行免疫印迹证实了SOD1-SNAP融合蛋白在敲门细胞裂解物中的表达（图1 F和补充。图4）。大多数SOD1-SNAP蛋白在敲击细胞裂解物中保持完整，仅几乎无法检测到的未标记的SOD1信号水平，这可能源自裂解（图1 f）。与H1亲本细胞中的内源SOD1水平相比，总体SOD1-SNAP蛋白水平降低了，这表明TAG
朝着基因组治疗我的骨营养侧...
疗程。参与者被随机分配到 tofersen（20、40、60 或 100 毫克）或安慰剂，在 12 周内分 5 次鞘内给药。在接受最高剂量 tofersen 的患者中，脑脊液 (CSF) 中的 SOD1 水平显著降低。虽然该试验不足以证明临床疗效，但一些接受治疗的患者也显示出临床功能和肌肉力量改善的证据。“我们目前正在进行一项 III 期研究，以研究 tofersen 的疗效和安全性，”Miller 说。“这项研究招募了快速进展和缓慢进展的患者，以便我们充分了解该药物的潜力。”在第二项研究中，两名患有 SOD1 ALS 的患者接受了 SOD1 靶向 microRNA，递送到