靶向G9a甲基轉移酶的腦滲透性抑制劑MS1262逆轉阿爾茨海默病相關蛋白病理的機制研究

《Nature Communications》:Development of a brain-penetrant G9a methylase inhibitor to target Alzheimer’s disease-associated proteopathology

【字體: 時間:2025年05月08日 來源:Nature Communications 14.7

編輯推薦:

  為解決阿爾茨海默病(AD)現有療法僅能延緩認知衰退且缺乏有效生物標志物的難題,研究人員開發了腦滲透性G9a/GLP抑制劑MS1262,通過非經典翻譯調控機制逆轉AD相關蛋白病理。研究發現,MS1262通過抑制G9a與m6A RNA修飾復合物(如METTL3-HNRNPA2B1)的相互作用,恢復突觸可塑性及認知功能,并在多種AD小鼠模型中驗證了其對Aβ斑塊和神經原纖維纏結(NFTs)的改善作用。該研究為AD治療提供了新靶點,并為個體化療效評估提供了潛在生物標志物。

  

阿爾茨海默。ˋD)作為最常見的神經退行性疾病,其治療面臨兩大困境:一是現有靶向β淀粉樣蛋白(Aβ)的藥物僅能延緩早期認知衰退,無法阻斷疾病進展;二是缺乏能夠精準反映疾病進程的生物標志物。更棘手的是,AD的發病機制復雜多樣,涉及表觀遺傳失調、蛋白質翻譯異常和突觸功能障礙等多重因素。近年來,組蛋白甲基轉移酶G9a(EHMT2)在AD中的異常激活現象引起了學界關注,但其具體作用機制尚不明確。

為破解這一難題,來自美國北卡羅來納大學教堂山分校、西奈山伊坎醫學院等機構的研究團隊開展了一項跨學科研究。他們發現G9a在AD中通過非經典途徑調控m6A(N6-甲基腺苷)依賴的蛋白質翻譯過程,進而開發出高效腦滲透性抑制劑MS1262。該化合物在三種AD小鼠模型(5xFAD、APPNLGF KI和3xTg)中不僅能逆轉認知和情感障礙,還能改善Aβ和tau病理特征。這項突破性成果發表于《Nature Communications》,為AD治療提供了全新干預策略。

研究團隊采用多組學聯用技術體系:通過染色質活性化學蛋白質組學(ChaC-MS)鑒定G9a相互作用蛋白;利用m6A RNA免疫沉淀測序(MeRIP-seq)分析轉錄組修飾;采用串聯質量標簽(TMT)定量蛋白質組/磷酸化蛋白質組技術檢測海馬組織變化;結合行為學測試和電生理記錄評估認知功能改善。人源樣本包括AD患者來源的腦類器官和AddneuroMed隊列的血液轉錄組數據。

Constitutively active G9a regulates a translation mechanism of AD pathogenesis
研究發現AD小鼠海馬和患者來源類器官中,G9a與m6A修飾復合物(METTL3、HNRNPA2B1等)相互作用顯著增強。生物信息學分析顯示,65個保守的G9a互作蛋白主要參與RNA加工、翻譯起始等過程,提示G9a通過非表觀遺傳機制調控AD相關蛋白翻譯。

MS1262 is a highly potent, selective, brain-penetrant inhibitor of G9a and GLP
新型喹啉類化合物MS1262對G9a/GLP的抑制活性(IC50分別為19 nM和6 nM)較前代抑制劑提高20倍以上。藥代動力學顯示其腦血漿比達0.73,且對21種其他甲基轉移酶無顯著抑制。

MS1262 inhibition of G9a activity rescues AD-related deficits in behavior and synaptic function
在三種AD模型中,MS1262治療6周后:空間記憶(新位置識別測試辨別率提升3倍)、焦慮樣行為(高架十字迷宮開放臂停留時間增加2倍)和抑郁樣行為(強迫游泳不動時間減少50%)均恢復至野生型水平。電生理記錄顯示,MS1262使齒狀回顆粒細胞自發性興奮性突觸后電流(sEPSC)頻率提高80%,并完全恢復CA1區長時程增強(LTP)。

G9a activity regulates translational machinery, including m6A-mediated translation, to contribute to AD-related protein networks
多組學分析揭示:MS1262逆轉AD小鼠海馬中9764個差異表達蛋白/磷酸化位點,其中47%來源于m6A標記的轉錄本。關鍵變化包括:m6A寫入酶METTL3表達下調、擦除酶FTO上調,以及突觸支架蛋白SHANK3S685磷酸化水平降低。

MS1262 reversed multiple AD-specific brain pathological processes
與AD患者數據比對發現:148個MS1262調控蛋白與Aβ6-28水平顯著相關(|r|>0.3),包括突觸蛋白NPTXR和膠質纖維酸性蛋白(GFAP)。15個蛋白共表達模塊(如M42基質體模塊)僅在蛋白水平異常,證實G9a主要調控翻譯而非轉錄過程。

這項研究首次闡明G9a通過m6A翻譯調控網絡驅動AD蛋白病理的分子機制。MS1262作為首個能同時改善AD認知癥狀(記憶障礙)和非認知癥狀(焦慮抑郁)的腦滲透性抑制劑,其多重作用機制體現在:① 直接抑制G9a與METTL3復合物的結合;② 逆轉tau微管結合域肽段異常磷酸化;③ 重建鈣信號/CREB通路等突觸可塑性相關網絡。研究還發現18種與患者病理相關的蛋白標志物(如SMOC1、ADCYAP1)可作為治療響應的預測指標,為AD精準醫療奠定基礎。

該成果的臨床轉化潛力顯著:MS1262已在小鼠實驗中顯示良好安全性,其廣譜作用特點有望克服現有Aβ單靶點藥物的局限性。更重要的是,研究建立的"靶點-通路-生物標志物"多維評價體系,為復雜神經退行性疾病的機制研究和藥物開發提供了新范式。

相關新聞
生物通微信公眾號
微信
新浪微博
  • 急聘職位
  • 高薪職位

知名企業招聘

熱點排行

    今日動態 | 人才市場 | 新技術專欄 | 中國科學人 | 云展臺 | BioHot | 云講堂直播 | 會展中心 | 特價專欄 | 技術快訊 | 免費試用

    版權所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    聯系信箱:

    粵ICP備09063491號

    亚洲欧美自拍偷拍,亚洲人成77777,亚洲男女自偷自拍,亚洲成年在线