陈玲玲研究组采用环形RNA适配体技术成功治疗
2025-04-02
作者:一一
来源:轻盈医学
关键词: 神经系统 阿尔茨海默病

引言

阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease, AD)作为最常见的神经退行性疾病,以β淀粉样蛋白(Aβ)沉积、Tau蛋白异常磷酸化及慢性神经炎症为核心病理特征。尽管全球科研团队长期致力于靶向Aβ和Tau的治疗策略,但临床效果有限,尤其是针对神经炎症的干预手段仍存巨大缺口。近日,中国科学院陈玲玲研究团队在《自然·生物技术》发表突破性成果,利用环形RNA适配体技术成功抑制AD小鼠模型的神经炎症并显著改善认知功能,为AD治疗提供了全新思路。

一、研究背景:AD治疗困境与神经炎症的关键作用

AD的病理机制复杂,传统疗法多聚焦于清除Aβ斑块或抑制Tau磷酸化,但临床转化效果不尽如人意。近年来,神经炎症在AD中的作用逐渐被重视。研究发现,促炎分子双链RNA依赖性蛋白激酶R(PKR)在AD患者及模型小鼠中异常激活,其过度磷酸化与神经炎症、神经元死亡及认知衰退密切相关。然而,传统小分子PKR抑制剂因特异性差、毒性高,难以临床应用。

陈玲玲团队另辟蹊径,从RNA疗法的角度切入,利用环形RNA适配体(ds-cRNA)靶向抑制PKR,既避免了小分子药物的副作用,又实现了精准调控。

二、研究方法:环形RNA适配体技术的创新设计

研究团队基于前期在银屑病模型中的经验,设计了含短双链结构的环形RNA(ds-cRNA)。其核心优势在于:

1.靶向性:ds-cRNA通过分子内双链结构与PKR结合,特异性抑制其异常激活;

2.稳定性:环形结构抵抗核酸酶降解,延长作用时间;

3.安全性:无显著毒性,克服了传统抑制剂C16的高致死率问题。

实验采用两种AD小鼠模型——5xFAD(以Aβ沉积为主)和PS19(以Tau病理为主),通过以下递送策略验证疗效:

·局部递送:腺相关病毒(AAV)直接注射至海马体神经元和小胶质细胞;

·全身递送:静脉注射AAV-PHP.eB,穿透血脑屏障实现全脑覆盖。

三、研究结果:从病理缓解到认知改善的全方位突破

1.抑制PKR异常激活:ds-cRNA显著降低PKR磷酸化水平,且效果优于传统抑制剂C16(后者因毒性导致小鼠死亡);

2.减轻AD核心病理

o Aβ斑块减少50%以上,Tau蛋白磷酸化水平下降;

o 神经元损失降低2倍,突触功能相关基因表达恢复;

3.改善认知功能:空间学习和记忆能力测试显示,治疗组小鼠表现接近健康对照组;

4.长效性与广谱性:单次给药后疗效持续至少6个月,且对AD早、晚期模型均有效。

此外,转录组分析揭示了ds-cRNA的双重机制:抑制小胶质细胞炎症通路,同时修复突触功能。

四、研究意义:RNA疗法的里程碑式突破

1.靶点创新:首次明确PKR作为AD神经炎症的关键靶点,并验证其干预价值;

2.技术突破:环形RNA适配体兼具高效性与安全性,为RNA药物开发提供新范式;

3.临床潜力:AAV递送系统已应用于多种基因治疗,技术路径成熟,加速转化进程。

此研究不仅为AD治疗开辟了新方向,也为帕金森病、肌萎缩侧索硬化症(ALS)等神经退行性疾病的RNA疗法提供了参考。

五、局限性与未来展望

尽管成果显著,以下问题仍需深入探索:

1.长期安全性:AAV递送可能引发免疫反应,需评估长期毒性;

2.递送效率:血脑屏障穿透能力仍需优化,以提高全脑分布均一性;

3.人群异质性:AD患者存在亚型差异,需验证疗法对不同病理特征的普适性;

4.联合治疗潜力:未来可探索ds-cRNA与Aβ/Tau靶向药物的协同效应。

结语

陈玲玲团队的这项研究,标志着AD治疗从“单一路径”向“多靶点协同”迈进的重要一步。环形RNA适配体技术的成功应用,不仅为亿万AD患者带来曙光,更彰显了我国在RNA医学领域的全球竞争力。未来,随着递送技术的优化和临床转化的推进,这一策略有望成为对抗神经退行性疾病的利器。





文章来源:Circular RNA aptamers targeting neuroinflammation ameliorate Alzheimer disease phenotypes in mouse models. Nat Biotechnol. 2025 Mar 31. doi: 10.1038/s41587-025-02624-w.



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