PNAS：基因療法新突破,阻止小鼠老年癡呆

PNAS：基因療法新突破,阻止小鼠老年癡呆

2016年10月07日訊 最近，研究人員通過使用一種病毒將一個特定的基因?qū)氪竽X，阻止了小鼠老年癡呆癥的發(fā)展。這項研究是由英國老年癡呆癥研究中心和歐洲研究委員會資助。

這些早期發(fā)現(xiàn)是由英國帝國理工學院的科學家?guī)ьI完成，為這種疾病的潛在新療法，開辟了一條新的道路。在這項研究中，研究小組使用了一種改進的病毒，將一個基因--稱為PGC1-α，傳遞給腦細胞。之前由同一個團隊帶領的研究表明，這個基因可在實驗室中阻止細胞內(nèi)一個叫β-淀粉樣蛋白的形成。

β-淀粉樣蛋白是淀粉樣蛋白斑塊的主要組成部分，是在老年癡呆癥患者的大腦中發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)粘性團塊。這些斑塊被認為可觸發(fā)腦細胞的死亡。

在英國，阿爾茨海默氏病影響約520000人。這種疾病的癥狀包括，記憶力喪失、困惑和情緒或性格的改變。在世界范圍內(nèi)有4750萬人受癡呆癥的影響，其中老年癡呆癥是最常見的形式。目前還沒有治愈老年癡呆癥的方法，目前的藥物只能幫助緩解疾病的癥狀。

本文資深作者、帝國理工學院醫(yī)學系的Magdalena Sastre博士表示，希望這些新的發(fā)現(xiàn)將來可以提供一種方法，預防這種疾病，或在早期階段停止它。她解釋說：“雖然這些研究結果下結論為時過早，但是它們指出，這種基因治療可能對患者有潛在的治療用途。還有許多障礙需要克服，目前唯一的方法是通過注射將基因直接傳遞到大腦中。然而，這一概念驗證性的研究表明，這種方法還需要進一步調(diào)查?！?/p>

本研究共同作者、醫(yī)學系的Nicholas Mazarakis教授解釋說：“在實驗中所使用的改進病毒被稱為慢病毒載體，并普遍應用于基因治療，科學家利用慢病毒感染細胞的方式，產(chǎn)生了一個修改版本的病毒，將基因?qū)胩囟ǖ募毎?。它被用于在實驗中來治療從關節(jié)炎到癌癥的一系列疾病。此前我們已經(jīng)成功地在臨床試驗中利用慢病毒載體，將基因傳遞到帕金森病患者的大腦中?！?/p>

在這項新的研究中，該團隊將含有基因PGC-1α的病毒，注入易患阿爾茨海默病的小鼠兩個大腦區(qū)域。靶向的區(qū)域是海馬體和皮質(zhì)，因為這些區(qū)域是阿爾茨海默氏病中首先形成淀粉樣蛋白斑塊的區(qū)域。

海馬體的損害會影響短期記憶，并導致一個人忘記最近的事件，如一次談話或他們吃了什么早餐。海馬體還負責定位，其損害會導致一個人不認識曾經(jīng)熟悉的路線，如從商店開車回家。同時，皮質(zhì)負責長期記憶、推理、思維和情緒。皮質(zhì)損害可能會引發(fā)抑郁癥狀，如抑郁，在結帳時試圖弄清要付出多少錢，如何穿衣服或如何烹飪一道熟悉的菜。

動物在老年癡呆癥的早期階段接受了治療，此時它們?nèi)匀粵]有發(fā)展出淀粉樣斑塊。四個月后，該研究小組發(fā)現(xiàn)，與未經(jīng)治療的小鼠相比，接受該基因的小鼠有非常少的淀粉樣斑塊，前者的大腦中有多個斑塊。

此外，接受治療的小鼠在記憶任務中表現(xiàn)的跟健康小鼠一樣。任務包括一些挑戰(zhàn)，例如，把小鼠籠子里的一個熟悉物體換成新的。如果小鼠有一個健康的記憶，它們將長時間的探索新的對象。

該研究小組還發(fā)現(xiàn)，接受基因治療的小鼠的海馬區(qū)內(nèi)沒有腦細胞的損失。除此之外，治療后的小鼠的神經(jīng)膠質(zhì)細胞數(shù)量減少，在老年癡呆癥中這類細胞可能釋放有毒的炎性物質(zhì)，從而導致進一步的細胞損傷。

蛋白PGC-1α是由PGC-1α基因編碼的，參與體內(nèi)代謝過程，包括調(diào)節(jié)糖和脂肪代謝。Sastre博士補充說，來自不同機構的其他研究表明，體育鍛煉和化合物白藜蘆醇--存在于紅葡萄酒中，可能會增加PGC-1α蛋白的水平。然而，研究發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇只有作為藥片服用時才有益，而不是從酒中攝取，因為酒精會抵消其帶來的任何益處。該研究小組建議，在疾病的早期階段--此時第一個癥狀出現(xiàn)--注射這種基因，是最有益處的。

Sastre博士說，現(xiàn)在他們希望探索將他們的研究成果轉化為人類治療。“我們?nèi)匀恍枰獛啄甑臅r間才能轉到臨床使用。然而，對于一種迫切需要新選擇的疾病來說，這項工作為未來的療法提供了希望?！?/p>

英國阿爾茨海默病研究中心首席科學官David Reynolds博士說：“目前還沒有治療方法能夠阻止老年癡呆癥的進展，所以像這樣的研究是非常重要的，有望找到新的和創(chuàng)新的方法，使我們接近于這一目標。本研究為‘探索基因治療作為阿爾茨海默病的治療策略’奠定了基礎，但還需要進一步研究，來確定基因治療用于這類疾病患者是否是安全的、有效的和實用的。這些研究結果支持PGC-1-α作為新藥開發(fā)的一個潛在靶標，這是為這種破壞性疾病開發(fā)治療方法的道路上邁出的可喜一步。”

我國在生命科技、空間科技、信息科技和其他領域中最新科技發(fā)展成就

　　生命科技領域：
　　1.我國科學家發(fā)現(xiàn)阿爾茨海默癥致病的新機制
　　2006年11月19日，國際著名學術期刊《自然·醫(yī)學》網(wǎng)絡版在線發(fā)表了中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所研究組關于β淀粉樣蛋白產(chǎn)生過程新機制的最新研究成果。這項成果揭示了阿爾茨海默癥致病的新機制，并且提示β2－腎上腺素受體有可能成為研發(fā)阿爾茨海默癥的治療藥物的新靶點。
　　2.我國抗糖尿病新藥研究取得開創(chuàng)性進展
　　中科院上海藥物所科學家2006年在非肽類小分子胰高血糖素樣肽－1受體激動劑的研究領域取得了重要進展，相關成果于2007年元月第一周發(fā)表在國際權威科學期刊《美國科學院院刊（PNAS）》網(wǎng)絡版上。美國科學院院刊編輯部在向媒體的書面新聞發(fā)布中指出，這類口服有效的非肽類小分子激動劑有可能成為糖尿病、肥胖癥和其他相關代謝性疾病的一種新型療法。
　　3.揭示果蠅記憶奧秘，探索記憶的神經(jīng)生物學基礎
　　中科院生物物理研究所研究組關于果蠅的最新研究成果，揭示了果蠅的腦中并不存在一個通用的記憶中心，而是不同感覺記憶儲藏在不同的區(qū)域里，并且像人類能記住圖像的高度、大小、顏色等不同參數(shù)一樣，果蠅的圖像記憶也有對應的不同參數(shù)。通過對果蠅記憶基因的研究，可進一步運用到小白鼠、哺乳動物甚至人類身上，從而解決人類失眠、老年癡呆等精神性疾病。
　　4.飲用水質(zhì)安全風險的末端控制技術與應用
　　為及時評價水質(zhì)狀況及應對突發(fā)事件，中科院生態(tài)環(huán)境研究中心和中科院廣州地球化學研究所合作開發(fā)出適合末端水質(zhì)監(jiān)控的生物在線監(jiān)測與預警技術，建立并完善生物毒性測試方法，在分子、細胞水平上形成一套適用于水質(zhì)評估的技術體系。研究中開發(fā)的關鍵技術擁有自主知識產(chǎn)權，共產(chǎn)生發(fā)明專利22項，發(fā)表論文61篇，其中SCI收錄論文23篇。

　　空間科技領域：
　　1.繪制出天空中的宇宙線分布圖，發(fā)現(xiàn)宇宙線分布是各向異性的和宇宙線的運動規(guī)律
　　在《科學》雜志2006年10月20日刊上，依據(jù)在我國西藏羊八井宇宙射線觀測站的“西藏大氣簇射探測器陣列”所獲得的、積累近九年之久的近四百億觀測事例的實驗數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分析，中國和日本兩國物理學家合作發(fā)表了有關高能宇宙線各向異性以及宇宙線等離子體與星際間氣體物質(zhì)和恒星共同圍繞銀河系中心旋轉的最新結果，這些實驗觀測的前沿進展被審稿人譽為宇宙線研究領域中“里程碑”式的重要成就。

　　信息科技領域：
　　1.龍芯2E通用64位處理器
　　龍芯2E通用64位處理器是目前全球除美日之外性能最高的通用處理器，也是祖國大陸地區(qū)第一個采用90納米設計技術的處理器。中科院計算機所研制的龍芯2E處理器最高主頻達到1.0GHz，實測性能超過1.5GHz奔騰IV處理器的水平，具有低成本、低功耗、高性能、高安全性等特點，在不同工作條件下龍芯2E處理器的功耗在3瓦～8瓦范圍內(nèi)?！笆晃濉逼陂g，龍芯處理器將為推進我國信息化做出更大的貢獻。

　　其他科技領域：
　　1.EAST全超導非圓截面托卡馬克核聚變實驗裝置
　　2006年9月26日，由國家發(fā)改委投資建設的國家大科學工程EAST超導托卡馬克核聚變實驗裝置在進行的首日物理放電實驗的過程中，成功獲得了電流大于200千安，時間接近3秒的高溫等離子體放電，這標志著世界上第一個全超導非圓截面托卡馬克核聚變實驗裝置已在中國首先建成并正式投入運行。
　　2.納米量子結構可控性實驗和理論研究新進展
　　中科院物理所研究組圍繞納米電子器件的基礎問題，在納米結構的探索、組裝規(guī)律和單元器件的物性等方面，在過去的幾年里已產(chǎn)生國際影響。2006年更是取得系列重要進展，并逐步形成了系統(tǒng)性的工作。
　　3.水體污染的激光誘導熒光非接觸監(jiān)測技術裝備系統(tǒng)
　　中國科學院安徽光學精密機械研究所采用激光誘導熒光監(jiān)測技術實現(xiàn)水體污染遙測，系統(tǒng)集光學遙感技術、光譜學、分析化學、電子技術和計算機技術于一體，利用激光誘導熒光光譜法，實現(xiàn)對水體多組成份有機物的在線遙測，發(fā)展和提高了我國水體污染在線遙測的技術水平。
　　4.甲醇制取低碳烯烴技術開發(fā)及工業(yè)性試驗取得重大突破性進展
　　由中科院大連化物所與陜西新興煤化工科技發(fā)展有限責任公司和中國石化集團洛陽石化工程公司合作的“甲醇制取低碳烯烴（DMTO）技術開發(fā)”工業(yè)性試驗項目取得重大突破性進展，在日處理甲醇50噸的工業(yè)化試驗裝置上實現(xiàn)了近100％甲醇轉化率，乙烯選擇性40.1％，丙烯選擇性39.0％，低碳烯烴（乙烯、丙烯、丁烯）選擇性達90％以上的結果。試驗裝置的成功運轉，對我國綜合利用能源、拓展低碳烯烴原料的多樣化具有重大的經(jīng)濟意義和戰(zhàn)略意義。

　　分類可能不大準確，但內(nèi)容應該沒問題。

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