原著
退行性病
与再生
基因修饰间充质干细胞有治疗GM2神经节苷脂沉积症的潜力
俄罗斯喀山联邦大学(Kazan Federal University)的 Albert A. Rizvanov等
GM2神经节苷脂沉积症是一组常染色体隐性溶酶体储存疾病,其是由于溶酶体酶β氨基己糖苷酶A(HexA)缺乏导致的,该酶负责GM2神经节苷脂的降解。HexA缺乏导致GM2神经节苷脂在神经细胞中积累,导致严重的神经退行性改变和神经炎症。到目前为止,还未找令人满意的治疗GM2神经节苷脂沉积症的方法。酶替代疗法和底物减少疗法等技术已被证明在一些GM2神经节苷脂沉积症的治疗中是有效的。然而,由于该病影响神经系统,这2种治疗方法(酶替代疗法和底物还原疗法)被认为不够高效,最主要的原因在于血脑屏障阻碍了系统施用的治疗分子渗透到神经系统。另一种相对有效的治疗GM2神经节苷脂沉积症的方法是骨髓移植或脐带血细胞移植(UCBCT)。然而,骨髓移植和UCBCT疗法还不能阻止GM2神经节苷脂沉积症发生的神经变性,而只是暂时缓解一些疾病症状。
基因治疗被认为是治疗GM2神经节苷脂沉积症的一种有希望的方法。使用病毒载体对细胞进行修饰,可在神经系统中稳定表达缺失的蛋白质。通常情况下,中枢神经系统导向的病毒介导的基因治疗牵涉到脑内、脑室内和鞘内给药的病毒。这种给药方法可能伴随着某些风险和弊端,其中最重要的是生物分布不足。对于以神经系统广泛损伤为特征的疾病,基因及其产物的广泛分布是一个基本要求,这就需要多次注射的需要。同时,这些干预的高侵入性也是限制其在临床实践中应用的一个因素。此外,由于即使是与低免疫原性相关的载体(如腺相关病毒(AAV))也能够诱导体液和细胞免疫反应,这可能会大大影响基因治疗的结果。一些病毒载体由于整合到基因组中,还可能导致受体细胞的插入性突变。
直接基因治疗的另一种方法是细胞介导的基因治疗,它涉及注射过度表达缺失酶的基因修饰细胞。简而言之,在这种方法中,由转基因供体细胞分泌的功能性酶被常驻的酶缺陷细胞所吸收。这种类型的治疗能够使缺失的酶在整个神经系统中均匀分布,因为干细胞,如间充质干细胞(MSCs),能够跨越血脑屏障,迁移到中枢神经系统,并能成为缺失酶的稳定来源。
俄罗斯喀山联邦大学(Kazan Federal University)的 Albert A. Rizvanov等在《中国神经再生研究(英文版)》 (Neural Regeneration Research)2024年第1期上发表的最新研究显示,通过与hMSCs-HEXA-HEXB共同培养,从TSD患者中分离出来的mutMSCs可以有效地进行HexA缺陷交叉校正。静脉注射rMSCs-HEXA-HEXB导致大鼠血浆和器官(包括大脑和脊髓)中HexA酶水平的增加,而没有引起实验动物的免疫反应或器官损伤。从而说明基因修饰间充质干细胞有治疗GM2神经节苷脂沉积症是安全有效的,有用于治疗该病的潜力。
文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2024年1期发表。
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https://www.sjzsyj.com.cn/CN/10.4103/1673-5374.375328
引用本文:Shaimardanova AA, Chulpanova DS, Solovуeva VV, Issa SS, Mullagulova AI, Titova AA, Mukhamedshina YO, Timofeeva AV, Aimaletdinov AM, Nigmetzyanov IR, Rizvanov AA (2024) Increasing β-hexosaminidase A activity using genetically modified mesenchymal stem cells. Neural Regen Res 19(1):212-219.