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2021年5月25日

中大發現一種毒性RNA可破壞神經元DNA 為治療亨廷頓舞蹈症提供新研究方向

2021年5月25日
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中大生命科學學院陳浩然教授(左)與彭少泓博士

(右起)彭少泓博士、陳浩然教授,以及亨廷頓舞蹈症病患者家屬Thomas(透過視象會議參與)、Ken和阿東。

亨廷頓舞蹈症新的藥物治療方向

小分子藥物DB213可中和具毒性的CAG RNAs分子

香港中文大學(中大)生命科學學院陳浩然教授,與美國伊利諾伊大學厄巴納–香檳分校及意大利比薩大學科研團隊的合作研究揭示,一種新型毒性小分子CAG RNAs(簡稱sCAG)會嚴重破壞神經細胞DNA的穩定性,引發亨廷頓舞蹈症。這是首次有研究證實sCAG足以損害神經元DNA。研究團隊通過小鼠動物疾病模型,發現一種新型藥物能有效保護神經細胞DNA免受損傷,為亨廷頓舞蹈症及相關神經退行性疾病的治療研究帶來新曙光。

基因組猶如一個書架,裏面的書籍就是構成包括人類在內生物體的所有遺傳信息。陳教授的研究團隊發現,當sCAG在神經細胞內積聚至一定程度,就會破壞書架的外殼「NUDT16」——負責保護基因組完整性的重要成分。NUDT16的功能受損,大腦細胞會迅速出現基因損傷,最終演化成神經退化及死亡。另一方面,恢復NUDT16的正常功能可有效防止神經細胞基因損傷和細胞凋亡。

亨廷頓舞蹈症是一種成年發病的罕見遺傳疾病,患者通常於30至40多歲開始出現症狀。隨著病情惡化,大腦內神經細胞的持續性損傷會導致患者身體運動不協調及認知思維能力下降,有患者可能出現精神異常障礙。香港及中國內地已有亨廷頓舞蹈症確診病例,然而,現時藥物只能緩解症狀,無法治癒亨廷頓舞蹈症。

可緩解亨廷頓舞蹈症小鼠運動障礙的小分子藥物

陳浩然教授與博士後研究員彭少泓博士及團隊進一步發現一種名為DB213的小分子藥物能夠與sCAG結合並中和其毒性,在小鼠動物模型實驗中顯著改善亨廷頓舞蹈症引起的運動障礙。研究人員利用核磁共振技術,剖析DB213與sCAG的複合結構,以了解DB213如何錨定sCAG。他們將利用此專利技術進一步優化藥物,以提升其對亨廷頓舞蹈症的療效。

陳教授表示:「我們很榮幸能為亨廷頓舞蹈症的研究貢獻了其中一塊丟失的拼圖。我們的研究成果使我們能更進一步從原子層面上理解DB213如何中和sCAG的毒性及緩解亨廷頓舞蹈症的症狀。我們採用鼻腔吸入法讓小鼠動物疾病模型攝入DB213時,發現它能有效地防止神經細胞內DNA損傷並改善小鼠的運動障礙。我們很高興地發現DB213可通過鼻腔進入腦部神經,進一步顯示其治療潛力。我們已準備好將這項研究發現投入臨床前研究。我們深信,除了亨廷頓舞蹈症,DB213也可用於其他罕見神經性疾病,包括多種脊髓小腦萎縮症。」

該研究發現已發表於知名科學期刊——《美國國家科學院院刊》(PNAS),全文請參閱:https://doi.org/10.1073/pnas.2022940118。該項目由香港研究資助局,中大校長委託基金及蔡永業腦神經科學中心資助。

建立香港的亨廷頓舞蹈症病人名冊

為了向亨廷頓舞蹈症患者提供長期臨床護理及加強轉化醫學研究,陳教授正致力於建立香港的亨廷頓舞蹈症病人名冊。罕見病病人名冊是對罹患特定罕見病病人的標準化信息收集,有助建立一個雙向的交流平台,使臨床醫生或科學家可向患者及其看護者宣傳臨床及科研的最新資訊,同時收集來自病人方面的及時回饋。這項目的最終目標是為香港患者做好充足準備以迎接可能到來的Enroll-HD項目提供的新藥臨床實驗機會。

陳浩然教授簡歷

陳浩然教授現為中大生命科學學院教授。他於中大完成生物化學學士學位課程後,負笈英國劍橋大學修讀遺傳學哲學博士課程,之後赴美國賓夕法尼亞大學接受生物醫學博士後訓練。自1999年,陳浩然教授致力於罕見神經和神經肌肉疾病的研究。2014年,陳教授建立了關於肌萎縮性脊髓側索硬化症/額顳葉認知障礙症、亨廷頓舞蹈症、肌肉強直症和脊髓小腦共濟失調症的研究協作網絡。他也是香港青年科學會執行委員會的創始成員。陳教授積極參與社會公益服務,包括擔任香港小腦萎縮症協會科學和醫學諮詢委員會會長,以及創辦Nexus罕見神經退化性疾病科研聯盟。他目前正極力促成香港亨廷頓舞蹈症病人名冊的建立。



中大生命科學學院陳浩然教授(左)與彭少泓博士

中大生命科學學院陳浩然教授(左)與彭少泓博士

 

(右起)彭少泓博士、陳浩然教授,以及亨廷頓舞蹈症病患者家屬Thomas(透過視象會議參與)、Ken和阿東。

(右起)彭少泓博士、陳浩然教授,以及亨廷頓舞蹈症病患者家屬Thomas(透過視象會議參與)、Ken和阿東。

 

亨廷頓舞蹈症新的藥物治療方向

亨廷頓舞蹈症新的藥物治療方向

 

小分子藥物DB213可中和具毒性的CAG RNAs分子

小分子藥物DB213可中和具毒性的CAG RNAs分子

 

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