我們的科學

 

轉譯醫學

 

神經退化性疾病

 

神經退化性疾病是嚴重影響大腦和神經系統的疾病,如阿茲海默症(AD)、帕金森氏症(PD)和肌萎縮側索硬化症(ALS)等。這些疾病的核心成因是疾病蛋白質在身體內錯誤摺疊,形成有害的聚集體,進而損害神經細胞的功能,導致失智或運動障礙。
GBS認為的治療重點:神經退化性疾病的主要病理機制涉及多種朊蛋白以及異常的生理性cross β網絡。我們的治療策略以使用黃芩素為中心,這是一種有助於逆轉失智蛋白如α-突觸核蛋白和TDP-43的錯誤摺疊結構,並且重建正常的類朊蛋白cross β相互作用體的化合物(見影片)。


學理依據--針對多種朊蛋白和類澱粉蛋白假說:神經退化性疾病之所以複雜,是因為體內同時存在多種錯誤摺疊的蛋白質。這種多樣性意味著專門針對單一類型的澱粉蛋白進行治療的方法效果有限。基於這一認識,我們開發了一種以黃芩素為主要成分的新療法,名為Reprofold®。這種療法不僅針對特定類型的蛋白質聚集,還能應對更廣泛的錯誤摺疊蛋白質,包括類澱粉β、α-突觸核蛋白、TDP-43和SOD1等。這些蛋白質都與各種神經退化性疾病有關聯。
藥物作用機制: Reprofold®的作用原理是逆轉疾病蛋白質的錯誤摺疊結構,使其恢復正常的功能形態。這樣做不僅可以阻止蛋白質病理性聚集的過程,還能恢復對細胞健康至關重要的生理性cross β相互作用(請參見下圖)。

這種方法對於像PD(帕金森病)和ALS(肌萎縮性側索硬化症)這樣的疾病至關重要,其中α-突觸核蛋白和TDP-43聚集是關鍵的病理特徵。我們的方法是一種整體性療法,代表神經退化疾病療法的重要轉變。
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圖說:蛋白質病變的緣起和基於Reprofold®的治療策略。基於Reprofold®的治療策略的關鍵是恢復病理蛋白質的正常生理功能。唯有透過這種策略,才能同時解決由錯誤摺疊的病理蛋白質引發的功能喪失和細胞毒性的問題。

在疾病模式的概念驗證: 我們的研究顯示,黃芩素能夠重塑ALS模式細胞中的TDP-43聚集體,或者恢復SMA模式鼠的SMN2類澱粉蛋白結構,以對抗運動神經元功能障礙。此外,黃芩素在分解α-突觸核蛋白方面的有效性已在PD模式中得到驗證,表明其有潛力成為一種針對神經退化性疾病的通用治療藥物,因為這些疾病都與蛋白質錯誤摺疊有關。
初步臨床試驗:我們的初步實驗指出,減輕α-突觸核蛋白錯誤摺疊的負擔可能對改善路易氏體失智(DLB)患者的症狀有所幫助,這些症狀包括身體前傾、步伐變小、視覺幻覺、躁動以及認知能力下降(詳情見影片)。症狀的改善可能主要歸因於黃芩素對這些生物標記的作用。與其他試驗中減緩認知衰退的藥物不同,接受黃芩素治療的受試者在治療過程中從基線狀態顯示出顯著的行為和認知改善。值得注意的是,黃芩素僅僅在5天內就展現出戲劇性的改善效果。因此,我們計劃進一步開展黃芩素的臨床試驗,以驗證其對路易氏體失智的安全性和有效性,同時優化治療方案。

Video:在接受Reprofold®治療後,DLB受試者能夠流利地自發表達對醫生的感激之情。在此之前,受試者的簡易心智量表(MMSE)得分僅為4,並且無法與他人進行正常對話。
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圖說:在接受Reprofold®治療後,影片中的受試者顯示出TDP-43和PD指標生物標記都恢復到正常水準。)
長期目標-發病前無症狀時期的疾病預防:Reprofold®的另一個重要優勢在於其低毒性,這意味著它可以作為預防性治療的寶貴選擇。這一點非常重要,
因為它允許在疾病發展的早期階段進行干預,有望阻止疾病的進展,甚至逆轉蛋白質錯誤摺疊導致的損害。此外,我們已經開發了一種準確的診斷測試,用於檢測血漿中突觸核蛋白和TDP-43的水平,這使得更早和更準確的診斷成為可能。這種更安全的預防性治療和先進的診斷技術相結合,為患者提供了重要的價值,能夠顯著改善健康結果,提高生活品質,同時減少長期的醫療費用。

 

廣效性抗病毒治療和預防藥物

 

在COVID-19爆發後不久,GBS從其化合物庫中篩選出兩種SARS-CoV-2抑制劑,DoublePlay-001和DoublePlay-002,並一直在與美國國立衛生研究院(NIH)合作研究COVID-19的治療方法。這兩種化合物的抑制機制不同,但它們都能防止病毒複製。DoublePlay-001因其較低的毒性而被選擇進一步優化。DoublePlay-001的另一優勢是它已被允許直接進入第二階段臨床試驗。除了治療患者,它還有可能成為高風險人群的預暴露和暴露後預防,例如健康的醫療人員和慢性病患者。它提供了類似於疫苗的保護效果,減少了感染的可能性。最近,GBS還發現了COVID-19在感染的糖尿病患者中導致高死亡率的新機制。因此,GBS設計了相關的動物研究,以尋找其他候選治療方法。



 

結語

 

在格瑞奇,「我們的科學」不僅代表了對於當前醫學挑戰的深刻理解和創新的解決方案,它還體現了我們對於未來科學研究和患者福祉的持續承諾。透過不斷探索和創新,我們期待在神經退化性疾病的治療以及其他重大健康挑戰上取得更多突破,為全球患者提供希望和治療方案。



研究論文

 

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Wang IF, Chang HY, Hou SC, Liou GG, Way TD, Shen CK (2012). The self-interaction of native TDP-43 C terminus inhibits its degradation and contributes to early proteinopathies. Nat Commun. 2012 3:766.

Chang HY, Hou SC, Way TD, Wong CH, Wang IF (2013). Heat-shock protein dysregulation is associated with functional and pathological TDP-43 aggregation. Nat Commun. 4, 2757.

Ting CH et al., Prion-like Conformational Editing of SMN2 Proteins Rescues Spinal Muscular Atrophy.

https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-606188/v1

Chang, HY., Wang, IF. Restoring functional TDP-43 oligomers in ALS and laminopathic cellular models through baicalein-induced reconfiguration of TDP-43 aggregates. Sci Rep 14, 4620 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-55229-9

Chang HY & Wang IF (2024) Unraveling the Complex Pathology of Neurodegenerative Diseases: Multiple Prions, Cross-β Networks and Baicalein's ReproFold.

https://doi.org/10.20944/preprints202402.0790.v1

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