人重组全长朊蛋白rHuPrP23-231在克雅氏病中神经保护和免疫调节机制的研究

Prion disease is an incurable, neurodegenerative disorder that can affect both human and animals. Creutzfeldt-Jakob disease(CJD)is the most common form of human prion diseases.The conformational conversion of the cellular prion protein(PrPC)into the pathological scrapie isoform(PrPSc)is believed to be the main culprit of prion diseases.We have previously reported a recombinant full-length human prion protein(rHuPrP23-231),which has identical amino acid sequence with PrPC,but lacks the glycophosphatidylinositol anchor and N-linked glycosylation,prevented the morphological impairment induced by PrPSc in the induced pluripotent stem cell(iPSC)derived neurons.In addition,we also found that rHuPrP23-231 can strongly inhibit human prion propagation in vitro.In this project,we aim to investigate the role of rHuPrP23-231 in CJD-related models including PrPSc infected animals,iPSC derived neurons from CJD patients and in a human microglia cell model.The mechanisms regarding neuroprotection and immunoregulation of rHuPrP23-231 in CJD will also be studied.As a promising multi-targets pharmaceutical drug,the inspiration of rHuPrP23-231 from this project will shed light on novel therapeutic strategies on the treatment of CJD.

克雅氏病(CJD)是人类最常见的朊蛋白病，目前尚无有效的治疗方法，其发病的关键环节是细胞型朊蛋白PrPC向致病型朊蛋白PrPSc异构。人重组全长朊蛋白rHuPrP23-231和PrPC有相同的氨基酸序列，但不具有糖基化糖磷脂酰肌醇的膜锚定蛋白及N-连接糖基化的结构，且不能被PrPSc异构。我们前期研究发现rHuPrP23-231可防止PrPSc所致诱导神经干细胞来源的神经元形态学改变，抑制PrPSc在体外的扩增。本课题拟在前期研究基础上，分别以PrPSc感染动物、CJD患者来源的iPSC神经元和人小胶质细胞为模型，研究rHuPrP23-231对CJD的作用，阐明rHuPrP23-231对CJD神经保护和免疫调节的机制。rHuPrP23-231作为作用于多个治疗靶点的药物，具有潜在的临床应用前景，更可为一直困扰临床的CJD防治问题提供理论依据和新思路。

克雅氏病(CJD)是人类最常见的朊蛋白病，目前尚无有效的治疗方法，其发病的关键环节是细胞型朊蛋白PrPC向致病型朊蛋白PrPSc异构。人重组全长朊蛋白rHuPrP23-231和PrPC有相同的氨基酸序列，但不具有糖基化糖磷脂酰肌醇的膜锚定蛋白及N-连接糖基化的结构，且不能被PrPSc异构。本项目发现rHuPrP23-231能够防止PrPSc所致诱导神经干细胞来源的神经元形态学改变，抑制PrPSc在体外的扩增，并在CJD患者来源的iPSC神经元和人小胶质细胞水平观察研究了rHuPrP23-231对CJD的作用。已成功制备人重组全长朊蛋白rHuPrP23-231，建立我国CJD患者临床资料及组织标本库，统计了患者人口学、流行病学、症状体征等临床资料，并收集了CJD患者上臂皮肤、腿部皮肤等组织标本。成功建立了iPSC细胞系，分析了组织标本的特性，包括应用基因编辑技术，通过电穿孔对皮肤成纤维细胞进行基因编辑，观察基因突变对皮肤成纤维细胞的影响，CJD病人皮肤来源的成纤维细胞中PK抵抗PrP 及其糖基改变情况，膜片钳记录不同条件处置下iPSC-源性神经元中GABA诱导电流，并在研究中获得正常和基因突变病人源性人成纤维细胞对铜诱导的氧化应激压力的易损性不同、PrP基因突变成纤维细胞中线粒体功能异常等新发现；进一步挖掘了CJD的发病机制及rHuPrP23-231对其的影响，为CJD的防治问题提供理论依据和新思路。