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阿尔茨海默病患者来源的诱导性多能干细胞的建立及其在发病机制及新药研究中的初步应用

中国药理学与毒理学杂志 2018年第9期32卷 737-738页

作者：蒋宁张林徐玫刘港周文霞军事科学院军事医学研究院毒物药物研究所抗毒药物与毒理学国家重点实验室北京100850

阿尔茨海默病(AD)一种复杂的神经退行性疾病。虽然多年来在AD发病机制和潜在治疗靶点上取得了很大进展,但治疗药物研发并无明显突破。动物模型存在的缺陷,即其仅能反映AD的某一或几个病理特征,而难以全面概括或代表AD疾病特征,是重要原... 详细信息

阿尔茨海默病(AD)一种复杂的神经退行性疾病。虽然多年来在AD发病机制和潜在治疗靶点上取得了很大进展,但治疗药物研发并无明显突破。动物模型存在的缺陷,即其仅能反映AD的某一或几个病理特征,而难以全面概括或代表AD疾病特征,是重要原因之一。诱导性多能干细胞(iPSC)为疾病机制研究与药物研发提供了全新的途径。患者自体来源的iPSC细胞,携带相同的发病基因,再经过诱导获得表型和功能上与AD相同的神经细胞,可以作为体外研究AD发病机制及药物筛选的有效模型。近年来,基于iPSC建立AD疾病模型、研究分子机制及构建药物筛选体系的相关研究已经取得了明显进展。我们最近的研究结果显示,散发性AD患者来源的iPSC诱导产生的神经干细胞(NSC)增殖速度显著低于同龄认知正常人iPSC诱导产生的NSC,且细胞凋亡显著增加。此外,AD患者iPSC诱导的NSC在向神经元诱导分化的过程中,诱导产生神经元的效率及分化速度也与认知正常人显著不同,AD患者来源NSC向神经元分化表现出早熟及凋亡增多。研究还发现,AD患者和认知正常人对皮质酮和H2O2等外界刺激的反应具有明显差异。这些现象初步再现了AD患者大脑中的病理特征,为后续深入研究AD发病机制及抗AD药物筛选奠定了基础。

关键词：诱导性多能干细胞阿尔茨海默病神经干细胞

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细胞治疗药物非临床安全评价研究

细胞治疗药物非临床安全评价研究

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中国毒理学会药物毒理与安全性评价学术大会（2019年）暨粤港澳大湾区生物医药产业第一届高峰论坛

作者：王全军军事科学院军事医学研究院毒物药物研究所国家北京药物安全评价研究中心抗毒药物与毒理学国家重点实验室

细胞药物是以不同细胞为基础的用于疾病治疗的制剂、药物或产品的统称,是一种临床有效的治疗手段,可实施个性化治疗。细胞药物的种类很多,按其生物学特性可分为传统体细胞、免疫细胞以及各种不同的干细胞等。成体细胞包括肝细胞、血管... 详细信息

细胞药物是以不同细胞为基础的用于疾病治疗的制剂、药物或产品的统称,是一种临床有效的治疗手段,可实施个性化治疗。细胞药物的种类很多,按其生物学特性可分为传统体细胞、免疫细胞以及各种不同的干细胞等。成体细胞包括肝细胞、血管内皮细胞、角膜上皮细胞和软骨细胞等;干细胞(前体细胞),包括(成体组织干细胞,包括神经干细胞、造血干细胞和间充质干细胞;胚胎干细胞和诱导性多能干细胞)等和免疫细胞(DC,CIK,NK,CART,TCRT)等。细胞药物己在一些难治性疾病中得到应用,包括血液系统疾病、神经系统疾病、免疫系统疾病和抗衰老等。我国细胞类产品的监管目前实施的类双轨制,根据国家健康卫生委员会管理要求,依据《医疗技术临床应用管理办法》,以医疗机构为责任主体的登记备案制,开展的是"临床研究"。根据国家药品监督管理局,依据《药品注册管理办法》和《细胞治疗用产品的研究与评价技术指导原则》等相关要求,以药品上市许可持有人为责任主体的申报审批制,开展的是"临床试验"。但不管以何种管理方式,都应要满足"安全"和"有效"以及"质量可控"的基本理念。因此,细胞类药物的研究转化,干细胞制剂质量应该符合《干细胞制剂质量控制及临床前研究指导原则》,制剂的制备应符合GMP原则《药品生产质量管理规范》;临床前研究应该符合《药物非临床研究质量管理规范》。在非临床研究阶段,根据不同细胞类药物的特点,把控住其主要风险点,选择合适的动物模型,关注免疫原性和免疫毒性以及其他靶器官毒性,评估好致瘤性和促瘤性问题,解决体内代谢分布难题,消除审评专家的评审安全担忧,从而更好地推向临床,继而更快地服务于人们健康。

关键词：细胞类药物临床前评价研究

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小鼠应激易感与耐受模型的建立

小鼠应激易感与耐受模型的建立

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中国药理学会第十五次全国学术大会

作者：楚沙沙石天尧周文霞军事科学院军事医学研究院毒物药物研究所抗毒药物与毒理学国家重点实验室广东药科大学

目的本研究采用足底电击建立小鼠应激易感与耐受动物评价模型,为深入研究焦虑障碍的发生机制提供依据。方法将C57BL/6J雄性小鼠随机分为对照组,足底电击组。造模方法:一周内随机选4 d进行电击(2次·d-1),每次时间不固定,实验时小鼠... 详细信息

目的本研究采用足底电击建立小鼠应激易感与耐受动物评价模型,为深入研究焦虑障碍的发生机制提供依据。方法将C57BL/6J雄性小鼠随机分为对照组,足底电击组。造模方法:一周内随机选4 d进行电击(2次·d-1),每次时间不固定,实验时小鼠先适应30 s,随后进行10 s声音刺激(85 dB,5 KHz);接着足底电击(1.5 mA,每次2 s)。焦虑易感与耐受评价方法:(1)通过社会交互实验中交互时间与未交互时间比值即交互指数来评价小鼠社会回避症状;(2)通过条件恐惧情景测试中不动时间评价小鼠恐惧记忆再体验症状;(3)通过惊跳反射实验中前脉冲抑制率(PPI)评价小鼠高警觉症状。结果 (1)社会交互实验中交互指数>1的为社会回避耐受小鼠,<1的为易感小鼠;(2)条件恐惧情景测试中足底电击组与对照组相比总的不动时间显著升高(P<0.01),其中不动时间小于等于应激前的为恐惧记忆再体验耐受小鼠,反之为易感小鼠。(3)惊跳反射实验中,74 dB下足底电击组PPI显著降低(P<0.05),其中≤应激前PPI值的为高警觉耐受小鼠,反之为易感小鼠。综上,以上3个实验中均没有出现阳性症状的定义为应激耐受小鼠(占总动物只数10%),均出现阳性症状的被定义为应激易感小鼠(占总动物只数15%)。结论通过以上方法,成功建立了一种小鼠应激易感与耐受的评价模型。

关键词：应激易感与耐受足底电击焦虑障碍

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阿尔茨海默病患者来源的诱导多能干细胞向神经干细胞及神经元的诱导分化

阿尔茨海默病患者来源的诱导多能干细胞向神经干细胞及神经元的诱...

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2019全国老年痴呆与认知障碍相关疾病学术大会

作者：张林徐玫刘港蒋宁周文霞张永祥军事科学院军事医学研究院毒物药物研究所抗毒药物与毒理学国家重点实验室沈阳药科大学

目的将阿尔茨海默病（AD）患者、年轻人和认知正常老年人的血细胞重编程为诱导多能干细胞（iPSC）,进一步分化为神经干细胞（NSC）和神经元,观察不同来源iPSC向NSC和神经元分化时细胞表型和功能的变化。方法取年轻人、认知正常老年人和A... 详细信息

目的将阿尔茨海默病（AD）患者、年轻人和认知正常老年人的血细胞重编程为诱导多能干细胞（iPSC）,进一步分化为神经干细胞（NSC）和神经元,观察不同来源iPSC向NSC和神经元分化时细胞表型和功能的变化。方法取年轻人、认知正常老年人和AD患者来源的外周单核巨噬细胞,引入转录因子Oct3/4,Sox2,c-Myc和Klf4重编程为iPSC,进一步诱导为NSC和神经元;应用IncuCyte ZOOM动态细胞观察系统记录分化过程中细胞生长曲线及神经突生长情况;EdU增殖试剂盒检测细胞增殖能力;采用NSC标记物Nestin,Sox1,Sox2和Ki67对诱导得到的NSC鉴定,双肾上腺皮质激素（DCX）对诱导得到的新生神经元鉴定;采用全细胞膜片钳记录分化神经元钠电流、钾电流以及诱发动作电位。结果经过7 d诱导,iPSC可分化为NSC,年轻人和认知正常老年人以及AD患者NSC均表达NSCs标记物Nestin,Sox1,Sox2和Ki67。NSC传代过程中,AD患者来源NSC生长曲线低于年轻人和认知正常老年人;EdU结果显示AD患者来源NSCs中EdU阳性细胞比例显著少于年轻人和认知正常老年人;AD患者来源NSC传代过程中DCX阳性细胞比例明显高于年轻人和认知正常老年人,且可记录到K电流、Na电流以及诱发动作电位;进一步将NSC向神经元定向分化结果显示,AD患者DCX阳性新生神经元比例以及神经突的生长速度明显大于年轻人和认知正常老年人;膜片钳结果显示AD患者来源神经元K电流和Na电流明显大于年轻人和认知正常老年人,动作电位频率和幅度也大于年轻人和认知正常老年人。结论年轻人、认知正常老年人和AD患者的iPSC能够诱导分化为NSC和神经元;AD患者来源NSC增殖能力显著低于年轻人和认知正常老年人;且AD患者来源NSC更容易向神经元分化,分化的神经元表现出更强的兴奋性。

关键词：阿尔茨海默病诱导多能干细胞神经干细胞神经元

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基于高内涵分析方法建立稳定共表达人δ阿片受体与PKAcat-EGFP的CHO细胞模型

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中国药理学与毒理学杂志 2018年第3期32卷 176-182页

作者：李玉蕾颜慧王莉莉宫泽辉苏瑞斌军事科学院军事医学研究院毒物药物研究所北京100850 军事科学院抗毒药物与毒理学国家重点实验室北京100850 军事科学院神经精神药理学北京市重点实验室北京100850

目的利用高内涵分析(HCA)方法用中国仓鼠卵巢(CHO)细胞建立人δ阿片受体(h DOR)及增强型绿色荧光蛋白(EGFP)标记的蛋白激酶A催化亚基(PKAcat)融合蛋白(PKAcat-EGFP)稳定共表达的细胞模型,为体外高通量筛选作用于h DOR的药物及药物分子... 详细信息

目的利用高内涵分析(HCA)方法用中国仓鼠卵巢(CHO)细胞建立人δ阿片受体(h DOR)及增强型绿色荧光蛋白(EGFP)标记的蛋白激酶A催化亚基(PKAcat)融合蛋白(PKAcat-EGFP)稳定共表达的细胞模型,为体外高通量筛选作用于h DOR的药物及药物分子机制研究奠定基础。方法通过脂质体介导法将潮霉素B抗性的h DOR重组质粒(pc DNA3.1/Hygro(+)-h DOR)转染入已稳定表达PKAcat-EGFP的CHO细胞中,随后用含潮霉素B的选择性培养基培养细胞,有限稀释法挑取耐药单克隆,PKA重分布实验筛选阳性克隆,利用Z′因子对建立的细胞模型的可靠性进行评价,利用PKA重分布实验与LANCE c AMP 384试剂盒检测受体功能。结果 PKA重分布实验与LANCE c AMP 384试剂盒检测结果表明,CHO-PKAcatEGFP/h DOR-3号克隆反应性良好,特异性DOR激动剂SNC80 100 nmol·L-1作用时的Z′平均值为0.615,表明该细胞模型可靠,经多次传代后,细胞中的h DOR在40代以内能保持稳定表达,SNC80可浓度依赖性地激活细胞上的h DOR,其EC50值为(6.192±1.225)×10-9mol·L-1。结论成功建立了h DOR与PKAcatEGFP融合蛋白稳定共表达的细胞模型CHO-PKAcat-EGFP/h DOR-3。

关键词：受体阿片 δ 蛋白激酶A 高内涵分析信号转导 CHO细胞

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源于临床需求的幼龄动物非临床评价研究关注点

源于临床需求的幼龄动物非临床评价研究关注点

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中国毒理学会中药与天然药物毒理与安全性评价第四次（2019年）学术年会

作者：王全军军事科学院军事医学研究院毒物药物研究所抗毒药物与毒理学国家重点实验室国家北京药物安全评价研究中心

儿童作为特殊的群体,其发育过程中的药代动力学和药效学可产生不同成人的反应。但是,其用药依据大部分来自于成人实验进行体重或体表面积的外推,因此增加了用药风险。最近全球儿童安全组织(Safe Kids Worldwide-China)发布了《2015儿童... 详细信息

儿童作为特殊的群体,其发育过程中的药代动力学和药效学可产生不同成人的反应。但是,其用药依据大部分来自于成人实验进行体重或体表面积的外推,因此增加了用药风险。最近全球儿童安全组织(Safe Kids Worldwide-China)发布了《2015儿童用药安全报告》,该报告以近三年的儿童用药安全现状相关数据为依据,揭示了药物中毒是儿童中毒的首要原因,超量用药与误用药时有发生且呈现逐年上升趋势。儿童

关键词：幼龄动物儿童药物临床需求非临床评价

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溶瘤病毒药物非临床安全性评价研究

溶瘤病毒药物非临床安全性评价研究

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第九届药物毒理学年会——新时代·新技术·新策略·新健康

作者：王全军军事科学院军事医学研究院毒物药物研究所国家北京药物安全评价研究中心抗毒药物与毒理学国家重点实验室

溶瘤病毒是指一类天然的或经过基因改造后可特异性的攻击和破坏癌细胞、而对正常细胞损伤较小的病毒。目前临床研究较多的大部分是经过基因改造的溶瘤病毒,如腺病毒、单纯疱疹病毒、痘病毒、柯萨奇病毒,也有少数天然的未经改造的溶瘤病... 详细信息

溶瘤病毒是指一类天然的或经过基因改造后可特异性的攻击和破坏癌细胞、而对正常细胞损伤较小的病毒。目前临床研究较多的大部分是经过基因改造的溶瘤病毒,如腺病毒、单纯疱疹病毒、痘病毒、柯萨奇病毒,也有少数天然的未经改造的溶瘤病毒,如呼肠孤病毒,其中以基因改造后的腺病毒和单纯疱疹病毒研究最广。溶瘤病毒是一种可编程的"活药",可以通过多种路径来杀伤肿瘤,有效避免耐药性。目前认为溶瘤病毒杀伤肿瘤主要有三方面作用机制:(1)在肿瘤细胞中特异繁殖,直接裂解癌细胞。(2)病毒可以通过多种途径(增加肿瘤抗原暴露、调节肿瘤微环境、增加肿瘤微环境免疫细胞浸润、活化免疫细胞、通过携带的免疫调节因子刺激机体免疫系统等)来诱导全身系统的抗肿瘤免疫反应来杀伤肿瘤。(3)有些病毒可以通过感染肿瘤相关的血管内皮细胞,阻止肿瘤血管生成,导致肿瘤细胞坏死而间接杀死肿瘤细胞。溶瘤病毒是肿瘤免疫疗法的重要分支,2015年T-vec的获批标志着溶瘤病毒疗法的成熟。相较于其他肿瘤免疫疗法,溶瘤病毒具有杀伤效率高、靶向性好、副作用小、多种杀伤肿瘤途径避免耐药性和成本低廉等优势。溶瘤病毒有可能成为继免疫检查点抑制剂药物之后的另一重大突破。溶瘤病毒药物研发中非临床安全性评价研究重点关注点,首先要选择合适的动物开展非临床评价研究,重点关注基因改造病毒的稳定性和病毒安全性问题,其次要关注其在机体所引发的免疫原性和免疫毒性问题,特别是采用机体本身会存在的一些病毒时;因为目前的溶瘤病毒药物还是以瘤内注射为主,在代谢研究过程中要关注瘤内注射和评价时全身注射的桥接研究等等。

关键词：溶瘤病毒药物非临床安全性评价研究

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基质金属蛋白酶-9基因敲除斑马鱼模型的建立

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国际药学研究杂志 2018年第12期45卷 914-919,933页

作者：张芳陈豪李行舟王永安赵殿发李前赵宝全汪雪雁安徽农业大学合肥230000 军事科学院军事医学研究院毒物药物研究所抗毒药物与毒理学国家重点实验室北京100850

目的建立斑马鱼基质金属蛋白酶-9(MMP9)基因敲除模型,为研究MMP9基因在阿尔茨海默病(AD)中的作用机制奠定基础。方法根据CRISPR/Cas9的靶点设计原则,利用生物信息学方法,选取MMP9基因敲除靶点,构建gRNA质粒,将gRNA和Cas9的mRNA混合后注... 详细信息

目的建立斑马鱼基质金属蛋白酶-9(MMP9)基因敲除模型,为研究MMP9基因在阿尔茨海默病(AD)中的作用机制奠定基础。方法根据CRISPR/Cas9的靶点设计原则,利用生物信息学方法,选取MMP9基因敲除靶点,构建gRNA质粒,将gRNA和Cas9的mRNA混合后注入AB野生型和APPsw转基因斑马鱼(APPsw+/+)的受精卵单细胞中,48 h后通过PCR、酶切及基因测序等方法验证基因敲除情况;遗传学方法传代筛选,建立斑马鱼mmp9-/-、APPsw+/+-mmp9-/-基因敲除品系;对基因敲除品系的发育、突变遗传率、突变类型和行为学等进行研究。结果构建成功4条gRNA,m2是最佳敲除靶点,突变遗传率平均>50%;野生型和APPsw转基因斑马鱼模型分别获得2个突变类型,APPsw+/+-mmp9-/-模型分别在敲除部位缺失4个和8个碱基,mmp9-/-缺失5个碱基和敲入5个碱基并伴有1处点突变,建立了野生型和APPsw过表达型MMP9基因敲除斑马鱼品系;F2代纯合子孵化率、幼鱼期表型和行为学检测结果与正常斑马鱼无统计学差异(P>0.05),成鱼期开始出现学习记忆能力的变化。结论MMP9基因的敲除能够减缓痴呆的发生发展进程,该模型的建立为AD研究提供支持。

关键词： CRISPR/Cas9 基质金属蛋白酶-9 斑马鱼

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单次皮质酮注射对小鼠情绪症状与认知功能的影响

单次皮质酮注射对小鼠情绪症状与认知功能的影响

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中国药理学会第十五次全国学术大会

作者：路畅王陈黄晏周文霞张永祥军事科学院军事医学研究院毒物药物研究所抗毒药物与毒理学国家重点实验室烟台大学药学院

目的通过单次皮下注射不同剂量的皮质酮,模拟不同程度急性应激状态,进而评价小鼠情绪症状与认知功能的变化。方法 SPF级BABL/c小鼠经自主活动性筛选后,按自主活动及体重随机分为正常对照组、皮质酮给药组(50,100,200 mg·kg-1)。行... 详细信息

目的通过单次皮下注射不同剂量的皮质酮,模拟不同程度急性应激状态,进而评价小鼠情绪症状与认知功能的变化。方法 SPF级BABL/c小鼠经自主活动性筛选后,按自主活动及体重随机分为正常对照组、皮质酮给药组(50,100,200 mg·kg-1)。行为学实验均在皮质酮注射1 h后进行。采用旷场实验、高架十字迷宫实验和悬尾实验评价皮质酮模拟急性应激对小鼠情绪症状的影响;采用新物体识别实验和Morris水迷宫实验评价皮质酮模拟急性应激对小鼠认知功能的影响。结果与对照组相比,皮质酮50 mg·kg-1剂量组没有引起小鼠情绪及认知行为的明显改变。皮质酮100 mg·kg-1剂量组显著降低小鼠在旷场实验中进入中心区域的时间(P<0.05)与次数(P<0.01);对高架十字迷宫和悬尾实验没有明显影响;可显著降低小鼠对新物体的偏好指数(P<0.05)以及水迷宫实验中的目标象限停留时间(P<0.05)及目标象限运动距离(P<0.01)。当皮质酮剂量达到200 mg·kg-1时可显著影响小鼠在旷场中活动的总距离。结论单次皮下注射皮质酮100 mg·kg-1可介导小鼠出现焦虑样精神障碍以及物体识别记忆和空间记忆等认知功能损伤,可用于抗应激药物的筛选和相关机制研究。

关键词：皮质酮急性应激焦虑认知损伤

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岛叶皮质在观察性恐惧习得中的作用

岛叶皮质在观察性恐惧习得中的作用

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中国药理学会第十五次全国学术大会

作者：郭丽萍石天尧周文霞军事科学院军事医学研究院毒物药物研究所抗毒药物与毒理学国家重点实验室南京中医药大学

目的通过建立稳定可靠的观察性恐惧习得模型研究岛叶皮质在观察性恐惧习得行为中的作用。方法 OB组小鼠置于有电击一侧的鼠笼中给与一没有提示不可预测的电击1 mA(2 s)一次后,24 h后置于有电击的一侧适应5 min后,立即放置于没有电击的一... 详细信息

目的通过建立稳定可靠的观察性恐惧习得模型研究岛叶皮质在观察性恐惧习得行为中的作用。方法 OB组小鼠置于有电击一侧的鼠笼中给与一没有提示不可预测的电击1 mA(2 s)一次后,24 h后置于有电击的一侧适应5 min后,立即放置于没有电击的一侧,再将DM组小鼠放置于有电击的一侧中给予可预测性电击10次/30 s,(电流0.8 mA,2 s),并在电击前28 s给与300 HZ的60 dB声音刺激。CON组小鼠不给于电击,给与DM相一致的声音刺激,统计有声音的各阶段小鼠静止不动时间。24 h后,进行Cue context小鼠放置于一新环境中,5 min内每30 s给予声音刺激30 s,共5次,统计5次30 s内的小鼠活动静止时间。通过化学损毁的方式损毁岛叶皮质确定岛叶皮层是否参与小鼠观察性恐惧行为。然后通过化学遗传的手段调控岛叶皮质神经元的活动。结果观察性恐惧习得过程中,经历电击的小鼠在各时间阶段静止时间显著高于未经历电击的小鼠(P<0.01),且各阶段静止总时间显著性高于未经历电击的小鼠(P<0.01),损毁岛叶皮质显著性增高小鼠的各阶段的静止时间(P<0.01),抑制岛叶皮质活性的增强小鼠各阶段活动静止时间(P<0.01);Cue test测试中经历电击的小鼠静止时间显著高于正常对照组(P<0.01),损毁岛叶皮层的小鼠静止时间显著高于假手术组(P<0.01);经历过电击且抑制岛叶皮质活性的小鼠静止时间相比于模型组显著性升高(P<0.01)。结论有一先前的刺激经历可以使小鼠更易于获取观察性恐惧,岛叶皮质参与调控观察性恐惧习得行为,抑制岛叶皮质活动可能会增强小鼠观察性恐惧习得。

关键词：岛叶皮质观察性恐惧习得化学损毁化学遗传

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