亨廷頓病 (HD)是一種遺傳性常染色體顯性遺傳進行性神經(jīng)退行性疾病,原因是中型多刺神經(jīng)元丟失。亨廷頓病是由于亨廷頓基因中重復(fù)的CAG三核苷酸,導(dǎo)致異常亨廷頓蛋白水平升高。受影響的個體在中年期間會出現(xiàn)認知障礙、舞蹈?。ú蛔灾鞒榇ぃ┖途裾系K等癥狀。
亨廷頓病患者的平均生存率為15-20年。在2000年代,涉及胎兒組織的初步研究(也用于PD治療)顯示亨廷頓病患者的臨床改善很大。然而,由于患者的異質(zhì)性,很難重現(xiàn)這些結(jié)果。
因此,焦點轉(zhuǎn)向干細胞移植,目標是通過替換丟失的神經(jīng)元或減少有毒亨廷頓蛋白的形成來重建功能性信息處理網(wǎng)絡(luò)。到目前為止,僅進行了臨床前研究來評估干細胞移植治療亨廷頓病 (HD)的潛力。
干細胞療法治療亨廷頓病的臨床前試驗進展
在已完成的動物研究中,一項實驗旨在研究轉(zhuǎn)基因人間充質(zhì)干細胞在亨廷頓病小鼠中過度表達腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子 (BDNF) 的影響,其中發(fā)現(xiàn)BDNF水平降低與HD嚴重程度有關(guān)。使用了兩種小鼠品系,YAC128(表現(xiàn)出HD 發(fā)病緩慢)和R6/2(表現(xiàn)出HD發(fā)病迅速)。MSC-BDNF治療的結(jié)果是,雖然兩種小鼠品系都減少了與焦慮相關(guān)的行為并增加了神經(jīng)發(fā)生,但R6/2小鼠的存活率更長。
2019年,據(jù)報道,干細胞和基因治療的結(jié)合改善了運動功能(通過旋轉(zhuǎn)桿和握力評估)并延長了亨廷頓病小鼠的壽命。在這項研究中,來自iPSC的恒河猴神經(jīng)祖細胞經(jīng)過基因改造,以降低突變亨廷頓基因(HD的致病因素)的表達。
由于亨廷頓病中腦細胞死亡的原因之一是氧化應(yīng)激,因此研究了臍帶間充質(zhì)干細胞在減少亨廷頓病大鼠氧化誘導(dǎo)的細胞死亡方面的潛力。研究表明,臍帶間充質(zhì)干細胞的旁分泌活性不僅可以防止氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的細胞死亡,還可以改善大鼠的運動功能和紋狀體退化。
另一項研究表明,從ESC體外分化的人紋狀體祖細胞在移植到紋狀體后已經(jīng)成熟并整合到轉(zhuǎn)基因大鼠的突觸回路中。移植后長達兩個月(在大鼠被處死之前),觀察到感覺運動反應(yīng)的改善。然而,長期研究對于評估移植物的長期存活和電路整合至關(guān)重要。
通過基因編輯,Park和團隊下調(diào)源自iPSC的神經(jīng)前體細胞 (NPC) 中SUPT4H1基因(參與核苷酸重復(fù)擴增)的表達,旨在提高SCT在亨廷頓病治療中的治療效果。結(jié)果表明,與未經(jīng)編輯的NPC治療的HD小鼠相比,經(jīng)編輯的NPC治療的亨廷頓病小鼠運動功能得到改善,神經(jīng)元密度增加,這表明基因編輯的干細胞移植在治療亨廷頓病等突變相關(guān)疾病方面具有更高的療效。
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