atxn3是一种泛素水解酶(或去泛素酶,DUB),ATXN3基因的产物,在包括周围和神经元组织在内的各种细胞类型中表达,并参与多种细胞途径。重要的是,ATXN3基因内CAG三核苷酸的扩展导致编码蛋白中的聚谷氨酰胺结构域扩展,该蛋白质已与脊椎小脑共济失调的3型发作相关,这也是Joseph病 - 也称为Machado - Joseph Disease,是最常见的Joseph疾病,是最常见的占主导地位的共生性共济失因Worldwordiide Worldword Worldweldiide。ATXN3几十年来一直在进行密集调查中。在这篇综述中,我们总结了ATXN3在蛋白质,DNA修复和转录调节中的主要功能,以及在调节染色质结构中的新兴作用。在病理扩展的ATXN3形式的背景下,还审查了提到的ATXN3的分子函数。
显性遗传的脊髓小脑性共济失调 (SCA) 与从纯小脑到多系统的各种表型有关。过去 5 年中,涉及的基因列表不断增加,包括 SCA37/ DAB1 、SCA45/ FAT2 、SCA46/ PLD3 、SCA47/ PUM1 、SCA48/ STUB1 、SCA50/ NPTX1 、SCA25/ PNPT1 、SCA49/ SAM9DL 和 SCA27B/ FGF14 。在某些患者中,多种潜在致病变异同时出现可解释不同的外显率或更严重的表型。鉴于这种极端的临床和遗传异质性,基因组测序应成为首选的诊断工具,但在许多临床环境中仍无法使用。在第 2 阶段和第 3 阶段研究中测试的治疗方法,例如利鲁唑和小脑和脊髓的经颅直流电刺激,得出了相互矛盾的结果。为了能够进行早期干预,应使用生物标志物(例如神经丝轻链和脑 MRI)评估致病变异的共济失调前携带者;鉴于临床结果在共济失调前阶段没有用处,这些生物标志物也可用作结果测量。开发测量突变蛋白(例如,ataxin-3)浓度的生物测定法可能有助于监测基因疗法的靶标参与。
弗里德赖希共济失调 (FRDA) 是一种常染色体隐性神经退行性疾病,由 frataxin (FXN) 基因内含子 1 中的 GAA 重复扩增引起,导致线粒体铁结合蛋白 frataxin 的表达显著降低。我们之前报告说,同基因造血干细胞和祖细胞 (HSPC) 移植可防止 FRDA 小鼠模型 YG8R 中的神经退行性。我们表明,挽救机制是由功能性 frataxin 从 HSPC 衍生的小胶质细胞/巨噬细胞转移到神经元/肌细胞所介导的。在本研究中,我们报告了使用 CRISPR-Cas9 系统进行 FRDA 自体 HSPC 移植的第一步。我们首次鉴定出一对 CRISPR RNA(crRNA),它们可有效消除人类 FRDA 淋巴母细胞中的 GAA 扩增,恢复 frataxin 表达的非病理水平,并使线粒体活动正常化。我们还优化了从健康和 FRDA 患者外周血中分离的 HSPC 中的基因编辑方法,并证明基因编辑细胞在体外和体内造血正常。该过程不会诱发细胞毒性作用或重大脱靶事件,但在基因编辑细胞中观察到 p53 介导的细胞增殖延迟。这项研究为将基因校正的 HSPC 自体移植用于 FRDA 的临床转化奠定了基础。
摘要:弗里德里希(Friedreich)的共济失调(FRDA)是最普遍的遗传性共济失调形式,以渐进的运动性共济失调,振动敏感性的丧失和骨骼畸形为标志,严重影响了日常功能。迄今为止,唯一可用于治疗FRDA的药物是最近获得FDA批准的Omaveloxolone(Skyclarys®)。负责细胞内铁稳态调节的人frataxin(FXN)基因内的错义突变与FRDA发育有关。这些突变会诱导FXN功能障碍,促进线粒体铁的积累并增强氧化应激,最终触发神经元细胞死亡途径。这项研究合并了来自文献和数据库搜索的226个FXN遗传变异,并只有18个先前表征。预测分析表明,FXN突变的有害和不稳定预测的发生率显着,主要影响对蛋白质功能至关重要的保守残基。此外,构建了人类FXN的准确,全面的三维模型,是生成遗传变异I154F和W155R的基础。这些变体的严重临床意义,进行了分子动力学(MD)模拟,在其N末端段中揭示了灵活性和基本动态变化,其中包括FXN42,FXN56和FXN78领域的蛋白质成熟。因此,我们的发现表明在I154F和W155R突变引起的FXN42,FXN56和FXN78域中的潜在相互作用曲线干扰,与现有文献保持一致。
弗里德赖希共济失调 (FRDA) 是一种常染色体隐性神经退行性疾病,由 frataxin (FXN) 基因内含子 1 中的 GAA 重复扩增引起,导致线粒体铁结合蛋白 frataxin 的表达显著降低。我们之前报告说,同基因造血干细胞和祖细胞 (HSPC) 移植可防止 FRDA 小鼠模型 YG8R 中的神经退行性。我们表明,挽救机制是由功能性 frataxin 从 HSPC 衍生的小胶质细胞/巨噬细胞转移到神经元/肌细胞所介导的。在本研究中,我们报告了使用 CRISPR-Cas9 系统进行 FRDA 自体 HSPC 移植的第一步。我们首次鉴定出一对 CRISPR RNA(crRNA),它们可有效消除人类 FRDA 淋巴母细胞中的 GAA 扩增,恢复 frataxin 表达的非病理水平,并使线粒体活动正常化。我们还优化了从健康和 FRDA 患者外周血中分离的 HSPC 中的基因编辑方法,并证明基因编辑细胞在体外和体内造血正常。该过程不会诱发细胞毒性作用或重大脱靶事件,但在基因编辑细胞中观察到 p53 介导的细胞增殖延迟。这项研究为将基因校正的 HSPC 自体移植用于 FRDA 的临床转化奠定了基础。
弗里德赖希共济失调 (FRDA) 是一种遗传性多系统疾病,主要由 frataxin (FXN) 基因内含子 1 中的 GAA 过度扩增引起。这种扩增突变在转录上抑制了 FXN,FXN 是一种线粒体蛋白,是铁代谢和线粒体稳态所必需的,导致神经退行性和心脏功能障碍。目前,FRDA 的治疗方案集中于通过药物干预改善线粒体功能和增加 frataxin 表达,但在临床试验中无法有效延缓或预防神经退行性病变。最近在 FRDA 动物和细胞模型中对体内和体外基因治疗方法的研究展示了其作为 FRDA 一次性疗法的前景。在本综述中,我们概述了 FRDA 基因治疗的当前和新兴前景,特别关注 CRISPR/Cas9 介导的 FXN 基因编辑作为恢复内源性 frataxin 表达的可行选择的优势。我们还评估了造血干细胞和祖细胞中的体外基因编辑作为潜在的自体移植治疗选择的潜力,并讨论了其在解决 FRDA 特定安全问题方面的优势,以实现临床转化。
1 德国神经退行性疾病中心 DZNE,德国波恩 2 德国波恩大学医院神经内科 3 德国波恩亚琛工业大学神经内科 4 德国于利希研究中心 JARA-脑研究所分子神经科学和神经成像 5 巴西坎皮纳斯神经科学与神经技术研究所 (BRAINN) 6 巴西坎皮纳斯大学神经内科 7 中南大学湘雅医院神经内科,中国长沙 8 中南大学湘雅医院放射科,中国长沙 9 荷兰奈梅亨拉德堡德大学医学中心唐德斯脑、认知与行为研究所神经内科 10 巴黎索邦大学脑研究所、AP-HP、INSERM、CNRS、法国巴黎皮提耶-萨尔佩特里埃大学医院 11 英国伦敦伦敦大学学院皇后广场神经病学研究所临床和运动神经科学系共济失调中心 12 英国伦敦伦敦大学学院医院 NHS 基金会国家神经病学和神经外科医院 13 德国图宾根大学神经退行性疾病系和赫蒂临床脑研究所 14 德国图宾根神经退行性疾病中心 (DZNE) 15 德国图宾根大学医院诊断和介入神经放射学系 16 美国明尼苏达州明尼阿波利斯市明尼苏达大学放射学系磁共振研究中心 17 荷兰格罗宁根大学格罗宁根大学医学中心神经病学系
我们报告了一名20岁的阿曼男性,有近亲父母的男性,其逐渐频繁的跌倒和共济失调具有延迟的运动里程碑,发现SACS 13q12.12的纯合变异突变暗示了常染色体隐性膜性痉挛性(charlevoix – Sagaguenay(Arsacs))。头部和颈椎的磁共振成像(MRI)显示脑海中的双侧低义条纹(Tigroid Expect),上小脑vermis的萎缩以及callosum callosum callosum萎缩的萎缩和call骨的中体萎缩。肌电图(EMG)和神经传导研究(NCS)显示感觉运动多神经病。维生素B12,生育酚(维生素E)和外周涂片的血液检查并不明显。管理层涵盖了一种多学科的方法,它采用了tizanidine,肉毒杆菌毒素B注射以及广泛的身体和平衡康复。
钙化纤维 - fa¼评估钙三醇在弗里德里希共济失调患者的神经系统症状中的影响; Chop¼费城儿童医院; DPUFAS¼氘化的多不饱和脂肪酸; ELVIS-FA¼FRDA研究者通过Elamipretide启动了研究(IIS); IMF¼前药富马酸酯(MMF)的前体; IRCCS¼ISTITUTODI RICOVERO E CURA A Carattere Scientife; FDA¼美国食品和药物管理局;男性和女性患者的弗里德里希(Friedreich)共济失调的镜架¼弗里德里希(Friedreich)的共济失调; Frda¼Friedreich共济失调; MFARS¼修饰的Friedreich共济失调评级量表;线粒体线粒体; Friedreich的共济失调患者的Moxie¼RTA408胶囊; NAD¼NAD¼NICINAMIDE腺嘌呤二核苷酸; NDA¼新药申请FDA; NRF¼核呼吸因子; PK/PD¼药代动力学/药物动力学; PPAR¼过氧化物酶体增殖物激活受体; TAT¼转录剂。
一名 49 岁女性因言语不清、上肢震颤、行走时感觉不平衡和头晕而到苏丹中部喀土穆州的一家医院就诊,这些症状持续了 5 天。12 天前,她报告有 3 天的发烧和发冷病史,为此她每天服用四次 500 毫克的对乙酰氨基酚片。患者没有皮疹、感冒或头痛病史,也没有颈部疼痛、感觉或运动障碍。此外,她没有延髓症状、呕吐、近期接种疫苗或酗酒史,也不吸烟、没有关节痛或体重波动。入院前,她未被诊断出患有疟疾,也没有接受任何抗疟治疗。在临床检查中,患者意识清醒,对时间、地点和人有定向力。她的脉搏(76/min)、呼吸频率(17/min)、血压(90/50)和体温(39°C)均正常。神经系统检查未发现脑膜炎的证据。然而,患者有共济失调步态、构音障碍、上肢震颤、轮替运动障碍和肌张力低下,但没有运动迟缓、僵硬和眼球震颤。此外,她的感觉正常。对脑部进行了磁共振成像(MRI)以排除感染后小脑炎的可能性,结果显示脑结构和脑室系统正常,没有出血或梗塞的证据,也没有中线移位。进行了脑电图检查,结果也正常。从患者身上采集了血样并送往实验室进行常规检查。进一步检查发现小细胞低色素性贫血,并证实外周血涂片中有恶性疟原虫配子体。Epstein-Barr病毒(EBV)、巨细胞病毒(CMV)、主要地方性虫媒病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)和肝炎病毒的病毒筛查均为阴性。肝功能检查显示血清胆红素0.7 mg/dL,总蛋白7.6 g/dL,血清白蛋白5.8 g/dL,碱性磷酸酶79 U/L,天冬氨酸氨基转移酶(AST)21 U/L,丙氨酸氨基转移酶(ALT)26 U/L。肾功能检查显示血液中尿素(27 mg/dL)和血清肌酐(0.71 mg/dL)正常。全血细胞计数检查显示白细胞增多(12.3×10 3 ),血红蛋白11.0 g/dL,血小板计数149×10 3 。采集痰液样本,抗酸杆菌阴性。患者口服(PO)蒿甲醚/卢米凡特林四片(每片20 mg蒿甲醚;120 mg卢米凡特林)作为初始剂量,8小时后口服四片,