淀粉样蛋白前体(APP)mRNA 5ʹ端非翻译区(5ʹUTR)能够形成一个与铁应答元件相类似的RAN茎环,可被铁调节蛋白(IRP)识别和结合。神经毒性蛋白翻译抑制剂可以增强IRP与APP mRNA 5ʹUTR的结合,抑制APP mRNA 的表达,进而降低β淀粉样蛋白(Aβ)。
1989年W S Griffin等人的研究显示阿尔茨海默症(AD)β淀粉样斑块周围的小胶质细胞白细胞介素-1(IL-1)表达水平显著增加(W S Griffin., 1989)。同年D Goldgabe等人研究显示IL-1能够促进淀粉样蛋白前体(APP)的表达(D Goldgabe., 1989)。APP可经分步切割成长度分别含30-51个氨基酸残基β淀粉样蛋白(Aβ)多肽。最常见为含40个氨基酸残基的Aβ40和含42个氨基酸残基的Aβ42。Aβ42容易发生聚集,形成β淀粉样斑块。
1999年Jack T. Rogers等人发现IL-1促进APP表达与IL-1作用于APP mRNA 5ʹ端非翻译区(5ʹUTR)有关(Jack T. Rogers., 1999)。APP mRNA的5ʹUTR能够形成一个与铁应答元件(Iron-responsive Element,IRE)相类似的RAN茎环,可被铁调节蛋白(Iron-regulatory Protein,IRP)识别和结合。铁调节蛋白受到细胞内铁离子调控影响APP mRNA表达,细胞内铁离子浓度越高,越有利于APP mRNA表达。IL-1能够促进铁离子的内流,抑制铁离子外流(Jia Wang., 2013), 因此对APP的表达显示出促进作用。
使用铁离子螯合剂去铁胺(Desferrioxamine)或金属离子螯合剂氯碘羟喹(Clioquinol)降低铁离子浓度,可以抑制APP的表达(Jack T Rogers., 2002)。早在1991年D R Crapper McLachlan等人就发现去铁胺能够减缓阿尔茨海默症(D R Crapper McLachlan., 1991)。
第一个进入临床研究,通过抑制APP表达的神经毒性蛋白翻译抑制剂是Buntanetap(Posiphen,研发编号ANVS401)。Buntanetap是乙酰胆碱酯酶抑制剂(AChE)Phenserine的右旋异构体。1997年V Haroutunian等人研究显示Phenserine能够降低实验动物脑脊液中的APP(V Haroutunian., 1997)。2001年K T Shaw等人研究显示Phenserine通过作用于APP mRNA的5ʹUTR降低APP的表达(K T Shaw., 2001)。2007年Debomoy K Lahiri等人的研究显示Phenserine降低APP和Aβ作用与及其右旋体Posiphen(Buntanetap)有关(Debomoy K Lahiri., 2007)。Posiphen通过增强IRP与APP mRNA 5ʹUTR的结合抑制APP mRNA 的表达。
2005年Phenserine的临床试验宣布失败,2007年QR Pharma获得Posiphen的开发权利(Annovis Bio., 2007)。2010年QR Pharma公布了Posiphen的首个临床试结果,验证了Posiphen能够降低轻度认知损害(MCI)阿尔茨海默症患者的APP(Annovis Bio., 2010)。
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