改良型α-N-乙酰半乳糖胺酶替代疗法：抑制进行性糖脂蓄积并规避抗药抗体形成的新策略

本研究针对法布里病(Fabry disease)患者因α-半乳糖苷酶A(AGAL)替代疗法(ERT)产生有害抗药抗体(ADAs)的临床难题，通过分子改造获得双突变体(p.S188E/p.A191L)α-N-乙酰半乳糖胺酶(NAGA)。实验证实该酶能稳定降解糖脂底物Gb3/Lyso-Gb3，在转基因小鼠模型中成功规避ADA形成，为ERT耐药患者提供新治疗选择。

　　

法布里病作为一种X连锁遗传的溶酶体贮积症，因α-半乳糖苷酶A(α-galactosidase A, AGAL)缺陷导致糖鞘脂化合物Gb3及其衍生物Lyso-Gb3在器官中异常蓄积，引发多系统功能障碍。虽然重组AGAL的酶替代疗法(Enzyme Replacement Therapy, ERT)已成为标准治疗，但约30-50%的男性患者会产生中和性抗药抗体(Anti-Drug Antibodies, ADAs)，不仅降低疗效还可能诱发过敏反应。这一临床困境催生了研究者对同源酶α-N-乙酰半乳糖胺酶(α-N-acetylgalactosaminidase, NAGA)的改造探索。

来自明治药科大学的研究团队在《Molecular Genetics and Metabolism》发表的研究中，通过分子动力学模拟、细胞实验和转基因动物模型，系统评估了双位点突变(p.S188E/p.A191L)NAGA的 therapeutic potential。研究采用中国仓鼠卵巢细胞(CHO)表达系统制备重组酶，利用法布里病患者来源的成纤维细胞进行稳定性测试，并建立人源NAGA转基因/Gla敲除(NAGA-Tg/Gla-KO)小鼠模型进行长期疗效观察。关键检测技术包括分子对接模拟、酶活性荧光检测、抗药抗体ELISA定量以及基于LC-MS/MS的Gb3/Lyso-Gb3精准定量。

分子动力学模拟揭示，改造后的NAGA活性口袋能稳定结合α-D-半乳糖(α-Gal)，其RMSD值(1.5?)与天然AGAL相当，显著优于野生型NAGA(3.2?)。在法布里病成纤维细胞中，尽管突变酶的初始比活性(0.5 mmol/h/mg)仅为阿加糖酶α(agalsidase alfa)的24%，但14天后仍保留30%活性，而对照组已降至检测限以下，证实其卓越的稳定性。

在免疫原性研究中，NAGA-Tg/Gla-KO小鼠经9次静脉注射后完全耐受，核心体温保持37±0.5°C；而Gla-KO对照组出现严重过敏反应，IgG抗体滴度升高100倍。LC-MS/MS检测显示，4 mg/kg剂量使年轻小鼠肝脏Gb3降低96%，肾脏和心脏分别下降31%和65%，电镜观察证实溶酶体贮积物显著减少。值得注意的是，治疗组所有IgG亚型（包括与人类IgG4功能相似的鼠IgG1）均未出现显著升高。

这项研究首次证实，通过理性设计的NAGA变体可同时实现两个关键突破：既保留对致病性糖脂的水解能力，又利用人体内天然存在的NAGA蛋白实现免疫耐受。特别是对5周龄幼鼠的干预效果，为早期治疗预防器官不可逆损伤提供了实验依据。不过研究者也指出，该酶对肾脏等组织的穿透效率仍有提升空间，且需警惕部分患者预存抗体可能产生的交叉反应。这些发现为开发下一代ERT药物开辟了新路径，尤其为高抗体风险的法布里病患者带来了希望。