医学进展
2017年05月号
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表观遗传治疗普拉德-威利综合征新进展

作者:包丽霞

普拉德•威利综合征 (Prader-Willi Syndrome,PWS)是染色体15(15q11-q13)的特定区域内,父系表达基因缺陷引起的印记基因疾病,其特征表现是发育迟缓、儿童期肥胖、智力障碍及新生儿肌张力减退。目前PWS治疗的方法是生长激素的药物干预,以及职业和行为疗法。
美国杜克大学的Jiang等研究人员研究发现一种小分子抑制剂在小鼠模型上可以显著改善PWS小鼠的生长和存活情况。常染色质组蛋白赖氨酸N-甲基转移酶2(euchromatic histone lysine N-methyltransferase 2,EHMT2;也称为G9a)的小分子抑制剂恢复了PWS相关基因的表达。
首先,研究人员对9157个小分子进行了基于细胞的高内涵筛选,即是否可以活化小核核糖核蛋白N多肽(small nuclear ribonucleoprotein N polypeptide,SNRPN)的表达。该多肽是PWS印记中心的控制基因。研究人员筛选出32个潜在的活性化合物,包括UNC0638和UNC0642,并进行了体外活性试验。
接着,Jiang等人在PWS患者源性细胞模型中研究了 EHMT2抑制剂是否能去抑制母体PWS相关基因的表达。研究发现,UNC0638和UNC0642均能在细胞模型中激活来自母体染色体的SNRPN的表达及核仁小RNA SNORD116的表达。
接着在小鼠PWS模型上,研究人员将出生后7天的PWS小鼠腹腔注射UNC0642,发现小鼠存活率提高、体重增加。值得注意的是,SNRPN的表达在肝和脑中均检测到,肝和脑在PWS病程中起到关键作用。更重要的是,这种小分子没有表现出毒副作用。此外,该小分子还能使6周龄的PWS小鼠体内的母体基因活化表达。
最后,研究人员研究了这两种化合物的作用机制。研究人员运用亚硫酸氢盐-基因组测序法联合染色质免疫沉淀和可接近性实验,发现化合物可以减少PWS印记中心的组蛋白H3的赖氨酸9的二甲基化,而不会改变DNA甲基化,这会导致印迹区中更加开放的染色质。
该研究证明了开发小分子进行PWS疾病表观遗传治疗的可行性,为今后进一步研究EHMT2抑制剂提供保障。(作者:包丽霞)
参考文献: Nature Reviews Drug Discovery 2017;16:85

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