靶向降解多聚谷氨酰胺雄激素受体的PROTACs在脊髓延髓肌萎缩症模型中的治疗潜力

本研究针对脊髓延髓肌萎缩症(SBMA)这一目前缺乏有效治疗手段的神经退行性疾病，开发了雄激素受体(AR)靶向蛋白降解嵌合体(PROTAC)疗法。研究人员通过多种模型系统证实，新型PROTAC分子ARD-1676能快速有效地促进突变型多聚谷氨酰胺AR(polyQ AR)的泛素化降解，并在患者来源的诱导运动神经元(iMNs)和骨骼肌细胞(iSKMs)中纠正转录失调。该研究为SBMA提供了极具前景的治疗策略，相关成果发表在《Neurotherapeutics》杂志。

　　

脊髓延髓肌萎缩症(SBMA)是一种让医生们头疼的X连锁遗传病，主要影响男性的运动神经元和骨骼肌系统。这种疾病的罪魁祸首是雄激素受体(AR)基因中那段调皮的多聚谷氨酰胺(polyQ)重复序列异常延长。就像被施了魔法的蛋白质，突变的polyQ AR会在雄性激素诱导下错误折叠，在细胞核内捣乱，引发一系列毒性反应。虽然科学家们尝试过多种方法想制服这个"坏蛋白"，但在临床试验中都碰了壁。这就像一场没有武器的战斗，医学界急需找到新的"制胜法宝"。

在这项发表于《Neurotherapeutics》的研究中，Agamjot Sangotra、Andrew P. Lieberman等科学家将目光投向了蛋白降解靶向嵌合体(PROTAC)技术。这种"分子剪刀"由三部分组成：一端抓住目标蛋白，一端钩住泛素连接酶，中间用连接子串联。就像给蛋白贴上"销毁标签"，能引导有害蛋白进入蛋白酶体被粉碎。最妙的是，这把"剪刀"还能循环使用。该团队重点测试了三种靶向AR的PROTAC分子(ARD-2128、ARD-2585和ARD-1676)，其中ARD-1676因其优异的药代动力学特性成为明星分子。

研究采用了多层次的实验体系：在过表达AR112Q的PC12细胞系中测试PROTACs的降解效率；使用患者来源的诱导多能干细胞(iPSCs)分化为诱导运动神经元(iMNs)和骨骼肌细胞(iSKMs)模拟人类疾病；最后在AR113Q基因敲入小鼠模型中验证体内效果。关键技术包括Western blot检测蛋白表达、qPCR分析基因表达、免疫荧光染色观察亚细胞定位、以及RNA测序(RNA-seq)解析转录组变化。

PROTACs靶向雄激素受体降解polyQ AR的研究结果令人振奋。在PC12细胞中，三种PROTACs均表现出剂量和时间依赖性降解效果，ARD-1676最快15分钟就能显著降低AR112Q水平。特别值得注意的是，这种降解作用同时发生在细胞核和细胞质中，且能被蛋白酶体抑制剂阻断，证实了其通过泛素-蛋白酶体途径发挥作用。

在患者来源的iMNs中，ARD-1676处理24小时即可显著降低polyQ AR蛋白水平而不影响细胞活力，且对AR mRNA影响甚微，证明其确实通过翻译后调控发挥作用。类似结果在iSKMs中也得到重现，ARD-1676能有效清除R1881诱导积累的AR蛋白。

最令人惊喜的是体内实验结果。单次口服ARD-1676(30 mg/kg)6小时后，AR113Q小鼠肌肉组织中AR蛋白水平显著下降，而肝功能指标保持正常，展现了良好的靶向性和安全性。RNA-seq分析揭示，ARD-1676能部分纠正SBMA iSKMs中1220个差异表达基因的异常，特别是与离子通道和转录调控相关的基因群。

这项研究的讨论部分提出了几个关键见解。虽然PROTACs难以透过血脑屏障，但考虑到SBMA病理中肌肉异常可能早于神经元损伤，外周给药策略依然可行。研究人员还特别指出，ARD-1676能在内源性雄激素存在条件下有效工作，这对未来临床应用至关重要。与反义寡核苷酸(ASO)相比，PROTACs具有口服优势，两者联合使用可能产生协同效应。

这项研究的意义不仅在于为SBMA提供了新的治疗选择，更展示了PROTAC技术在polyQ疾病中的广阔应用前景。ARD-1676快速、高效、可逆的降解特性，加上已进入前列腺癌临床试验的良好基础，使其成为转化医学研究的理想候选。未来研究将聚焦长期疗效评估和给药方案优化，为这种罕见但致命的神经肌肉疾病带来曙光。