复旦大学附属中山医院神经元核内包涵体病研究取得重要突破

神经元核内包涵体病

神经元核内包涵体病（NIID）是一种以神经系统为主、可累及肌肉、消化道、肾脏等多个器官系统的退行性疾病。广泛分布的p62阳性核内包涵体以及脑白质病变是本病的特征。随着病情进展，患者可出现痴呆、肢体无力、震颤、共济失调、膀胱功能障碍、肾功能不全等表现，严重影响生活质量。自2017年我国首例确诊以来，迄今仅有数百例报道。由于患者病情隐匿，临床表现多样，影像与脑血管病类似，导致诊疗延误，疾病发病机制不清。

近日，复旦大学附属中山医院神经内科汪昕教授团队发现，一种以前尚未认识的异常多聚甘氨酸蛋白（polyG）聚集是成人型神经元核内包涵体病的关键发生机制。该研究成果近期已在线发表于神经病学顶级期刊——神经病理学报（Acta Neuropathologica，IF=17）上，汪昕教授和丁晶教授为论文通讯作者，钟绍平博士为第一作者。病理科纪元主任医师和肾内科吉俊副主任医师也参与了该研究。

2019年，中日学者相继发现NOTCH2NLC基因非编码区的GGC三核苷酸重复扩增是成人型神经元核内包涵体病的遗传病因。然而，三核苷酸重复扩增如何引起特征性的包涵体形成和影像改变以及神经退变仍不清楚。中山医院团队通过对NOTCH2NLC基因的深入分析，发现这段重复序列位于该基因上游一个尚未被注释的微小读码框内。通过上游读码框（uORF）机制，GGC三核苷酸重复被翻译成一种多聚甘氨酸蛋白（N2NLCpolyG），修正了对NOTCH2NLC基因编码蛋白的传统认识。

为了评估GGC三核苷酸重复数对这种致病蛋白的影响，该团队构建了一系列不同重复数的质粒转染细胞。该研究发现在无GGC重复扩增的正常情况下，N2NLCpolyG在体内很快降解，不产生聚集；而患者携带的GGC重复扩增使甘氨酸的数目增加，显著增强N2NLCpolyG的稳定性和自发聚集性，导致包涵体样异常蛋白质聚集形成。该研究还通过活细胞成像技术首次在体外观测到polyG包涵体的动态发生和变化过程。

polyG包涵体：绿色

该研究进一步通过在患者组织中进行免疫染色，发现N2NLCpolyG与p62/泛素等核内包涵体标志物共标，并通过多项实验证明N2NLCpolyG是核内包涵体形成的关键因素。该研究还发现N2NLCpolyG干扰细胞核-细胞质运输过程，可能是引起神经细胞损伤以及神经退行性变的机制。

总而言之，该研究发现NOTCH2NLC基因GGC扩增能翻译产生异常的polyG蛋白，这种蛋白聚集并沉积体内是NIID患者中核内包涵体形成的主要机制。值得注意的是，既往研究已发现另一种GGC三核苷酸重复扩增神经退行性疾病，脆性X相关震颤-共济失调综合征也存在polyG致病蛋白沉积。因此，NIID是第二种被证明的polyG蛋白疾病。该研究与法国IGBMC研究所Nicolas Charlet-Berguerand教授今年稍早发表于Neuron的另一项关于NIID的研究均指出polyG蛋白可能是GGC三核苷酸重复疾病的共同致病因素，提出了polyG疾病谱的概念。与法国团队不同的是，中山团队还发现NOTCH2NLC基因上游的uORF明显抑制其下游编码区的翻译，以及polyG干扰细胞核-细胞质运输过程。

本研究结合基础科研与临床病理，对NIID的疾病机制提出了科学有力的解释，研究成果将有助于寻找该病的特异性治疗靶标。尽管目前尚缺少根治NIID的手段，通过积极的治疗仍能够控制和延缓病情进展，提高患者生活质量。