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小鼠模型指出了治疗罕见的肌肉疾病,肾脏疾病的新策略

新闻发布

2007年6月1日,星期五

研究人员对转基因小鼠中发现的线索感到惊讶。

根据对转基因小鼠的研究提供的线索,美国国立卫生研究院(NIH)旗下的美国国家人类基因组研究所(NHGRI)的研究小组制定了一项策略,该策略将作为对人类的第一种治疗方法进行测试患有遗传性包涵体肌病(HIBM),这是一种罕见的变性肌肉疾病。一项出乎意料的发现是,该研究表明该方法也可能使某些肾脏疾病的患者受益。

NHGRI主任弗朗西斯·科林斯(Francis S. Collins)博士说:“很高兴看到人类基因组测序产生的工具和技术被用于发现治疗遗传性人类疾病的新策略。” “这项工作还强调了动物模型在更多地了解人类疾病涉及的途径以及如何靶向影响这些途径的疗法方面的价值。”由NHGRI医学遗传学分会副研究员Marn Huizing博士领导的科学家在6月号的《临床研究杂志》上报告了他们的发现。这项研究得到了NHGRI校内研究部门的支持,并与马里兰州贝塞斯达的霍华德·休斯医学研究所(HHMI)和加利福尼亚州恩西诺的HIBM研究组合作进行了研究。

NHGRI科学总监Eric D. Green,医学博士说:“我们很高兴这项研究有可能为患有HIBM或肾功能不全的患者带来新的治疗方法。这项工作是转化研究的坚实例证,实验室中的发现为帮助患者应对令人沮丧和衰弱的遗传性疾病提供了一条前进的道路。”

HIBM是一种遗传性疾病,具有非威胁生命的症状,该症状在成年后出现,并导致缓慢进行性肌肉无力。大多数患者在20多岁时就会出现症状,并在40岁时变得束手无策,因为他们的手臂,手,腿和核心肌肉逐渐变弱。它是由GNE基因的突变引起的,该基因编码两种产生唾液酸的酶,一种对肌肉发育和肾脏功能至关重要的糖。

这项新的研究集中在伊朗犹太人家庭中的一种HIBM形式,这种形式是由GNE基因M712T的特​​定突变引起的。其他许多GNE突变也可能引起HIBM,并在全球人群中发生。目前,没有针对任何类型的HIBM的处理方法。

在寻找潜在的HIBM治疗方法时,研究人员借鉴了以前的证据,即促进唾液酸产生的酶的损伤会导致肌肉蛋白质中唾液酸水平降低。他们假设一种称为N-乙酰甘露糖胺或ManNAc的化合物(一种天然转化为唾液酸的糖)可能会对HIBM引起的肌肉无力产生影响。

为了帮助检验该假设,Huizing博士及其同事创建了一个转基因小鼠模型,其中将M712T GNE基因突变引入了小鼠品系。然而,研究人员惊讶地发现,转基因小鼠没有像预期的那样发展成年性肌肉疾病,而是发展为肾脏疾病,导致它们在出生后几天内死亡。当研究人员向怀孕的转基因小鼠的饮食中添加ManNAc时,胎儿中唾液酸的产生得以改善,并且它们的出生时肾脏明显改善。

NHGRI临床主任医学博士William Gahl是该研究的合著者,他说:“关于HIBM疾病,我们希望具有与我们的小鼠模型相同的基因突变的人类也能回应ManNAc。这些转基因小鼠的可用性将极大地帮助我们评估在HIBM患者中测试药物的合适剂量。” Huizing博士说:“我们惊讶于HIBM突变对转基因小鼠的肾脏功能产生了如此有害的影响,”肾脏中对于过滤这些动物血液中的废物至关重要的结构元素受到了严重损害,我们将其与唾液酸缺乏症联系起来。这一结果证明了人体合成唾液酸对肾脏发育和功能的重要性。”

迄今为止,接受ManNAc补充的转基因小鼠所生的后代都没有继续发展为肌肉无力,但突变小鼠仍然比未受影响的兄弟姐妹小。 Huizing博士实验室目前正在进行研究,以对突变小鼠进行研究,直到它们变老为止,以便研究人员可以评估任何肌肉无力发作。此外,NHGRI临床研究人员最近观察到接受静脉注射免疫球蛋白G的HIBM患者的肌肉力量暂时但显着改善-研究人员怀疑是通过免疫球蛋白中存在的唾液酸介导的。

NHGRI研究人员预计,ManNAc用于HIBM的临床试验将于夏末或初秋开始。基于他们的发现,该小组还正在探索ManNAc可能使罹患涉及过滤血液所需的肾脏细胞层受损的疾病的人们受益的可能性。

NHGRI是国立卫生研究院(National Institutes of Health)的27个研究所和中心之一,国立卫生研究院是卫生与公共服务部的下属机构。 NHGRI内部研究部开发并实施了用于理解,诊断和治疗基因组和遗传疾病的技术。有关NHGRI的其他信息,请访问www.genome.gov

关于美国国立卫生研究院(NIH):美国国立卫生研究院(NIH)是美国的医学研究机构,包括27个研究所和中心,并且是美国卫生与公共服务部的组成部分。 NIH是进行和支持基础,临床和转化医学研究的主要联邦机构,并且正在调查常见和罕见疾病的病因,治疗方法和治愈方法。有关NIH及其计划的更多信息,请访问www.nih.gov

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