第三型脊髓小腦萎縮症神經發炎機制與治療策略研究

背景：多麩醯胺仲介的第三型脊髓小腦運動失調症(SCA3)起因於ATXN3基因編碼區中CAG三核苷酸重複序列擴增突變。錯誤摺疊及聚集的ATXN3多麩醯胺蛋白導致的毒性增添，為主要的致病機轉，並伴隨活性氧化物的增加及細胞毒性。發炎是氧化壓力的一種表現形式，發炎的過程會進一步誘導氧化壓力及降低細胞的抗氧化能力。SCA3病患橋腦可觀察到活化的星狀細胞及微膠細胞，顯示發炎作用參與了致病機轉。 目的：我們先前於LPS活化小鼠RAW 264.7巨噬細胞的研究，發現化合物NC009-1、AM404、VB-037、LM-031具抗發炎性。本研究以小鼠BV-2/人類HMC3微膠細胞，及發炎刺激的人類SH-SY5Y ATXN3/Q75細胞，評估這些化合物的抗發炎性及神經保護性，來發展SCA3治療策略。 方法：BV-2及HMC3微膠細胞以待測化合物前處理8小時後，以LPS及/或IFN-γ活化微膠細胞20小時，再以形態觀察、CD68/MHCII染色、培養基中NO/TNF-α/IL-1β的生成量或微膠細胞中Iba1/CD68表現量檢測，來評估待測化合物的抗發炎性。此外，以BV-2制約培養液或IFN-γ，刺激維生素A酸分化、待測化合物前處理的SH-SY5Y ATXN3/Q75細胞，藉檢測細胞存活情形、凋亡蛋白酶1活性及培養液中LDH釋放量，來評估待測化合物神經保護作用。 結果：在檢測的4種化合物中，化合物AM404及LM-031具自由基捕捉活性。在LPS/IFN-γ活化的小鼠BV-2微膠細胞中，四種化合物皆可抑制一氧化氮生成。在IFN-γ活化的人類HMC3微膠細胞中，四種化合物亦皆可降低培養液中一氧化氮/IL-1β的生成及CD68表現。在發炎刺激的人類SH-SY5Y ATXN3/Q75細胞中，NC009-1、AM404、VB-037或LM-031可減緩降低的細胞存活，及降低增加的凋亡蛋白酶1活性及釋放到培養液中的LDH量。 結論：本研究結果顯示化合物NC009-1、AM404、VB-037、LM-031可能藉標的神經性發炎，來修改SCA3進程。