[发明专利]组织特异性表达的24-脱氢胆固醇还原酶编码重组腺病毒

说明书

技术领域

本发明涉及阿尔茨海默症基因治疗法与治疗领域。更具体地，本发明涉及利用基因工程技术构建含有dhcr24基因的复制缺陷型重组腺病毒，以及这些腺病毒载体在将dhcr24基因转移入细胞以及实现DHCR24蛋白在神经细胞等细胞中特异性过表达的应用。制备的重组腺病毒有望在阿尔茨海默症以及糖尿病等疾病的基因治疗中获得肯定的疗效。 

背景技术

阿尔茨海默病(Alzheimer Disease，AD)是一种起病隐袭的神经系统退行性疾病，临床上以记忆与认知功能障碍为特征，是老年痴呆病中最常见的类型。有关专家预言，至2025年全世界将有2200 万人口罹患AD；另据估计，2012 年该治疗领域的市场价值可达200亿美元。WHO已将老年痴呆症定为21世纪五大重点疾病之一。寻找治疗老年痴呆症的有效药物，成为世界医学界的研究热点之一。但是由于AD的发病机制尚不明了，目前临床上还没有一种疗效确切的治疗药物。 

20世纪80年代以来出现的“β淀粉样蛋白(Aβ)学说”作为AD的治病病理学说被广泛接受。该学说认为β淀粉样蛋白(Aβ)在脑组织中的沉积可能是阿尔茨海默病发生、发展的中心环节。Aβ是淀粉样前体蛋白(APP)的水解产物。Aβ的增加和聚集所形成的老年斑具有神经毒性，可通过引起氧化应激或者内质网应激导致广泛的神经元变性或死亡。例如Aβ的蓄积能通过直接引发神经细胞内钙离子的释放而诱发内质网应激和神经毒性。因此，凡能减少Aβ产生，加快其清除，或阻止其聚集，或对抗Aβ的毒性引发的氧化应激或内质网应激引起的细胞凋亡的治疗阿尔茨海默病的策略，已经成为目前国际上研究最热门的治疗阿尔茨海默病药物研发方向。但是目前该项研究尚未取得突破性进展，还没有此类药物进入市场。 

近年来，关于AD患者脑内胆固醇代谢的特征及其与AD病程进展的关系的研究取得了很多进展。在脑组织中，胆固醇的作用尤为重要：胆固醇对神经轴突的信号传递、神经生长、修复和重塑起重要作用，神经元载体的功能及突触的发生，成熟及可塑性的维持也都离不开胆固醇的参与。而神经元培养研究显示， 胆固醇水平的减少会抑制树突的延伸和突触的生成， 并认为这可能与tau蛋白(一种与AD发病有关的微管蛋白)的磷酸化有关。正常的脑功能需要恒定的胆固醇水平。脑胆固醇不能从血中摄取，只能由自身合成，其脑内含量与血清胆固醇无关，只与其自身合成量和转出量有关。胆固醇是细胞膜上超微结构脂质筏（Lipid raft）及细胞窖（caveolae）的主要构成成分，参与多数细胞信号转导。研究显示多种神经营养因子作用如NGF、GDNF、EGF 和 FGF 等都需要依赖其受体在脂质筏中的定位而实现。大多数突触生成需要的胆固醇主要来自星型胶质细胞的大量合成，并由含载脂蛋白ApoE的脂蛋白运输到神经元。研究发现ApoE的基因结构具有明显的遗传多态性， 其中ApoE4 (ApoE中HDL新生能及胆固醇供给能最小的基因型) 是迟发性家族性老年性痴呆和散发性老年性痴呆的主要危险因子。ApoE4的基因敲除小鼠突触细胞膜的胆固醇含量比正常组显著增高。而DHCR24是胆固醇合成的最终阶段链甾醇desmonsterol还原为胆固醇过程的关键酶。脑内胆固醇在24S-羟化酶(CYP46)的作用下降解为24S-羟胆固醇，通过血脑屏障，由LDL转运至肝脏代谢。AD患者脑内胆固醇代谢存在明显异常。例如Heverin等指出24S-羟胆固醇的含量在全脑各区均下降，胆固醇／24S-羟胆固醇的比值与之类似，提示AD患者脑内胆固醇含量的降低。尽管有一些证据表明血清胆固醇含量的增加可能增加寡聚Aβ（oligomeric Aβ）的产生和蓄积，但是这种Aβ蓄积反之也会引发胆固醇从神经细胞膜的流失从而导致tau的过度磷酸化及突触可塑性的损伤，提示胆固醇从神经细胞膜的流失很可能是最终导致AD发病的重要因素。由此可见，胆固醇代谢异常几乎与所有重要的AD发病机制有关。因此调节胆固醇代谢合成代谢过程中的某些靶点，将有可能突破AD药物研究的瓶颈，促使新治疗方法的诞生。