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治療|基因治療在IVA型粘多糖病中的應用( 二 )

治療疾病消息資訊肝臟細胞軟骨股骨脛骨系統應用基因骨骼大鼠模型軟骨素Galns-Galns



治療|基因治療在IVA型粘多糖病中的應用
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圖3. 注射AAV9-Galns能有效治療MPSIVA 。
AAV9介導的Galns表達可防止骨骼病變
對MPSIVA大鼠使用AAV9-Galns ， 可增加Galns在骨骼中的表達 ， 如股骨、脛骨和肱骨（圖4a） ， 可以降低GP和骨干中的KS累積（圖4b-d） 。
2個月大的MPSIVA大鼠的GP軟骨切片顯示GP面積和鈣化區均顯著減少 ， 表明隨著大鼠年齡的增長 ， 骨化發生了變化（圖4e） 。 對MPSIVA大鼠脛骨GP的分析顯示 ， 靜止區和增殖區的軟骨細胞肥大 ， AAV9-Galns處理的MPSIVA大鼠的軟骨細胞肥大明顯減少（圖4f） 。
透射電子顯微鏡（TEM）進一步證實了這一點 ， 證明接受治療的動物增殖軟骨細胞中的儲存液泡大量減少（圖4g） 。 這些結果與AAV9-Galns基因治療的MPSIVA大鼠中觀察到的體型正?；恢拢▓D3a、b） 。
經MPSIVA治療的大鼠顯示正常的骨密度和含量 ， 以及小梁厚度、數量和間距 。 相反 ， 未經治療的MPSIVA大鼠的所有骨參數均發生改變（圖4h-j） 。 這些結果為這種基因療法治療MPSIVA病的骨病理學提供了強有力的證據 。

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圖4. AAV9介導的Galns表達可防止骨骼病變 。
使用AAV9-Galns治療可防止牙齒異常改變
牙齒異常改變是MPSIVA患者的常見特征 。 在2個月大的MPSIVA大鼠中 ， 牙齒錯牙合、脆性和釉質發育不良已經很明顯（圖5a） 。 相反 ， AAV9-Galns處理的MPSIVA大鼠門牙完整 ， 咬合和釉質正常（圖5a） 。
通過下頜骨切片中門牙的LIMP2免疫染色顯示 ， 產生釉質的成釉細胞和乳頭層細胞中存在明顯的溶酶體擴張 ， 導致釉質發育不良（圖5a、b） 。 AAV9-Galns治療糾正了這些細胞的儲存病變（圖5b） 。 MPSIVA大鼠切牙的超微結構分析顯示成釉細胞中有大量的儲存液泡 。 在使用AAV9-Galns基因治療后 ， 病理性溶酶體積聚降低（圖5c） 。

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圖5. AAV9-Galns基因治療可防止牙齒異常改變 。
AAV9-Galns基因治療關節軟骨病變
KS累積改變MPSIVA患者的關節軟骨 ， 導致嚴重的骨關節炎 ， 最終需要骨科手術 。 在4周齡的MPSIVA大鼠中 ， 與WT大鼠相比 ， 用藏紅O染色和LIMP2免疫染色對脛骨軟骨切片的分析發現軟骨細胞肥大增加（圖6a-c） 。 在8周齡時 ， 在MPSIVA大鼠的關節軟骨切片中觀察到LIMP2信號加劇 ， 這與進行性KS積聚和溶酶體擴張一致（圖6d、e） 。 對MPSIVA大鼠注射AAV9-Galns ， 可顯著糾正關節軟骨中的儲存病變（圖6d、e） 。 并且在治療后 ， 死亡率顯著降低（圖6f） 。
對6個月大的MPSIVA大鼠肱骨軟骨切片進行組織學分析 ， 并用藏紅O染色 ， 發現存在骨關節炎 ， 在關節軟骨最淺層有大量肥大軟骨細胞（圖6g） 。 注射AAV9-Galns能夠減少該層中肥大軟骨細胞的數量（圖6g） 。 脛骨關節軟骨表層軟骨細胞的超微結構分析顯示 ， 與未經治療的動物相比 ， AAV9-Galns基因治療的MPSIVA大鼠減少了儲存囊泡（圖6h） 。
對MPSIVA大鼠給藥11個月后 ， 發現軟骨細胞肥大程度減少 ， 并防止了膝關節軟骨丟失（圖6j、k） 。 這與注射AAV9-Galns的大鼠關節軟骨中基質金屬蛋白酶表達的正常化一致 ， 有助于骨關節炎的預防（圖6l） 。 此外 ， 在滑膜中觀察到的溶酶體擴張在AAV9-Galns治療后正?；▓D6m） 。 與關節改變一致 ， MPSIVA大鼠在2個月大時已經表現出握力下降（圖6i） 。 AAV9-Galns基因治療的MPSIVA大鼠表現出與WT大鼠相似的行為（圖6i） ， 這表明AAV9-Galns基因治療可改善MPSIVA的骨關節炎病變 。