Htt基因,也称为Huntingtin基因,位于人类染色体4p16.3上,编码一种名为Huntingtin的蛋白质。Huntingtin蛋白是一种多功能蛋白,参与多种细胞功能,包括囊泡运输、细胞分裂、转录调控、自噬和组织维持。Htt基因的正常功能对于维持神经系统的健康至关重要。
然而,Htt基因中CAG三核苷酸重复序列的异常扩展会导致亨廷顿病(HD),这是一种常染色体显性遗传的神经退行性疾病。当CAG重复次数超过35次时,会导致Htt蛋白形成异常的聚谷氨酰胺结构域,从而干扰其正常功能,并导致神经细胞的死亡和神经系统的功能障碍。HD患者会出现运动障碍、认知衰退和精神症状等临床表现。
除了HD之外,Htt基因的中间等位基因(IAs),即CAG重复次数在27到35次之间的等位基因,也引起了研究人员的关注。一些研究发现,IAs可能与阿尔茨海默病(AD)的发生有关。例如,一项研究发现,与正常对照组相比,AD患者中IAs的频率显著升高,提示IAs可能在AD的发病机制中发挥一定作用[3]。此外,IAs的存在也可能导致HD患者的误诊,因为IAs可能不会表现出HD的典型症状[3]。
为了治疗HD,研究人员已经探索了多种基因靶向技术,旨在降低突变型Htt(mHTT)的表达。这些技术包括非等位基因特异性沉默和等位基因特异性沉默,后者利用单核苷酸多态性(SNPs)和单倍群分析来实现。此外,CRISPR/Cas9基因编辑技术也被应用于靶向HD,通过永久抑制mHTT的表达来减轻神经毒性[1]。在HD的发病机制研究中,研究人员发现HD的病程可以分为两个顺序的、机制上不同的组成部分。第一部分涉及mHTT的积累和毒性,而第二部分涉及神经退行性变[2]。这些发现对于开发针对HD的治疗策略具有重要意义。
总之,Htt基因在神经系统的健康和HD的发病机制中发挥着重要作用。Htt基因的突变和中间等位基因的存在都与神经退行性疾病的发生有关。研究人员已经探索了多种基因靶向技术来治疗HD,并取得了初步的成果。进一步研究Htt基因的功能和HD的发病机制将有助于开发更有效的治疗策略,为HD患者带来希望。
参考文献:
1. Fields, Eric, Vaughan, Erik, Tripu, Deepika, Xue, Huijing, Cao, Kan. 2021. Gene targeting techniques for Huntington's disease. In Ageing research reviews, 70, 101385. doi:10.1016/j.arr.2021.101385. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34098113/
2. Hong, Eun Pyo, MacDonald, Marcy E, Wheeler, Vanessa C, Gusella, James F, Lee, Jong-Min. . Huntington's Disease Pathogenesis: Two Sequential Components. In Journal of Huntington's disease, 10, 35-51. doi:10.3233/JHD-200427. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33579862/
3. Menéndez-González, Manuel, Clarimón, Jordi, Rosas-Allende, Irene, Álvarez, Victoria, Martínez, Carmen. 2018. HTT gene intermediate alleles in neurodegeneration: evidence for association with Alzheimer's disease. In Neurobiology of aging, 76, 215.e9-215.e14. doi:10.1016/j.neurobiolaging.2018.11.014. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30583877/