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关注罕见 | 第三期:转甲状腺素蛋白淀粉样变性(Transthyretin Amyloidosis)

2025.07.03.


转甲状腺素蛋白淀粉样变性

转甲状腺素蛋白淀粉样变性(Transthyretin Amyloidosis,ATTR)是一种罕见的系统性疾病,由错误折叠的转甲状腺素蛋白(TTR)的淀粉样沉积引起。
 
 
TTR是一种由127个氨基酸组成的55 kDa蛋白,主要存在于血浆和脑脊液(CSF)中,负责运输甲状腺素(T4)和视黄醇结合蛋白4(RBP4)。TTR的错误折叠导致其在组织中沉积,形成淀粉样纤维,进而引发多种器官功能障碍。ATTR主要分为两种类型:家族性淀粉样多发性神经病(Familial Amyloidotic Polyneuropathy,FAP)和心脏淀粉样变性(Cardiomyopathy)。
 
 
FAP主要影响神经系统,导致感觉神经细胞逐渐退化,引起疼痛、感觉异常等症状;心脏淀粉样变性则导致心肌僵硬和心力衰竭。遗传性ATTR(hATTR)的全球患病率估计约为1万至4万例,而ATTR-CM(转甲状腺素蛋白淀粉样变性心肌病)达30万-50万例。


TTR淀粉样变性的过程包括TTR四聚体的解离、单体的部分展开、非纤维状聚集体、原纤维和成熟淀粉样纤维的形成。TTR的突变是导致ATTR的主要原因,这些突变使TTR蛋白的稳定性降低,更容易发生错误折叠和沉积。目前已发现超过120种TTR基因突变与ATTR相关。


 

图源pubmedATTR淀粉样变性的发病机制和临床表现
 

二、基因治疗
 

(一)RNA干扰(RNAi)

 

RNAi是一种通过小分子RNA(siRNA)抑制特定基因表达的技术。在ATTR治疗中,RNAi被用于降低TTR蛋白的表达。例如,patisiran是一种靶向TTR mRNA的siRNA药物,通过静脉注射递送至肝脏,能够显著降低血清中TTR蛋白水平。

 

(二)反义寡核苷酸(ASOs)

 

ASOs是一类能够与mRNA结合并阻止其翻译的单链DNA或RNA分子。Inotersen是一种针对TTR mRNA的ASOs药物,通过皮下注射给药,能够降低血清中TTR蛋白水平,延缓疾病进展。

 

(三)基因编辑

 

通过精确修改基因组中的突变位点来治疗ATTR。例如,研究团队在小鼠肝脏中进行基因编辑,成功降低了TTR蛋白水平。这种方法具有单剂量治疗、永久性降低TTR水平的潜力,但目前仍处于研究阶段。


三、小鼠模型

1、ATTR V30M小鼠:血清中可检测人TTR蛋白,但无神经或自主神经系统淀粉样沉积。在这些小鼠的肾脏、胃肠道(GIT)和心血管器官中发现了轻微的TTR淀粉样蛋白沉积。

 

2、TTR A97S(hTTRA97S)小鼠:将人源TTR A97S突变基因敲入小鼠Ttr,其特征是在以轴突变性为特征的患者中出现迟发性表现,在衰老的hTTRA97S(>2岁)小鼠的腓肠神经外膜、肾脏远端曲小管和其他器官中检测到嗜刚果淀粉样蛋白沉积物,但在成年组(8-56周)中未检测到。衰老的hTTRA97S小鼠还表现出对机械刺激的超敏反应、较低的神经纤维密度和较少的神经感觉。

 

3、TTR、Rbp4双人源化小鼠模型:通过将TTR和Rbp4基因位点进行人源化,更准确地模拟人类ATTR病理过程。研究表明双人源化小鼠在血清中表现出较低的hTTR和hRbp4水平,但在坐骨神经中显示出更显著的淀粉样沉积。


四、明迅生物助力基因治疗
 

基因治疗为罕见病带来了希望,但其研发和验证离不开动物模型的支持。明迅生物借助自主研发的TurboMice™技术已研发了多个罕见病小鼠模型,TurboMice™技术突破了小鼠造模周期长和复杂模型成功率低的技术难题,可实现几乎任何目标基因位点的编辑,可短至2个月由胚胎干细胞直接制备完整纯合基因编辑小鼠模型。

 

 

明迅生物可根据客户需求定制各类ATTR模型小鼠,如ATTR V30M小鼠,TTR A97S小鼠,TTR、Rbp4双人源化小鼠模型等,欢迎各位老师来咨询!

参考文献:

[1]https://www.msdmanuals.cn/professional/endocrine-and-metabolic-disorders/amyloidosis/amyloidosis
 

[2]Ibrahim RB, Liu YT, Yeh SY, Tsai JW. Contributions of Animal Models to the Mechanisms and Therapies of Transthyretin Amyloidosis. Front Physiol. 2019 Apr 2;10:338. doi: 10.3389/fphys.2019.00338IF: 3.4 Q1 . PMID: 31001136; PMCID: PMC6454033.

[3]Li X, Lyu Y, Shen J, Mu Y, Qiang L, Liu L, Araki K, Imbimbo BP, Yamamura KI, Jin S, Li Z. Amyloid deposition in a mouse model humanized at the transthyretin and retinol-binding protein 4 loci. Lab Invest. 2018 Apr;98(4):512-524. doi: 10.1038/s41374-017-0019-y. Epub 2018 Jan 12. PMID: 29330472.

[4]Advances in Clinical Medicine 临床医学进展, 2024, 14(1), 476-487.

[5]https://mp.weixin.qq.com/s/nmKgJHLmNmK9pgZmS5KMlA.

[6]Intellia and Regeneron Announce Updated Phase 1 Data Demonstrating a Single Dose of NTLA-2001, an Investigational CRISPR Therapy for Transthyretin (ATTR) Amyloidosis, Resulted in Rapid, Deep and Sustained Reduction in Disease-Causing Protein.
 

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