CNS in Congenital DM1: Pathogenesis and Therapeutic Opportunities
先天性 DM1 中的中枢神经系统:发病机制和治疗机会
基本信息
- 批准号:10553142
- 负责人:
- 金额:$ 35.56万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2020
- 资助国家:美国
- 起止时间:2020-02-01 至 2025-01-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AdultAffectAftercareAgeAge MonthsAnxietyBrainCDK4 geneCUG repeatCentral Nervous SystemClinical ResearchClinical TrialsComplexCongenital Myotonic DystrophyDefectDevelopmentDiseaseEventFamilyFunctional disorderGenesGrowthHeartHumanKnock-inKnowledgeLong-Term EffectsMessenger RNAModelingMolecularMotorMusMuscleMuscle FibersMutateMyoblastsMyotonic dystrophy type 1Nervous System PhysiologyOrganPathogenesisPathologyPathway interactionsPatientsPhasePhenotypePhosphorylationPhosphotransferasesProteinsRNA SplicingRNA metabolismRNA-Binding ProteinsRoleSeveritiesSignal PathwaySiteSkeletal MuscleStressSurvival RateSystemTestingTherapeuticTherapeutic EffectTissuesTranslationsWorkbiopharmaceutical industrycognitive functioncyclin D3disabilitydrug candidatedrug developmentimprovedinhibitormRNA Translationmouse modelmutantpediatric patientspostnatalprenatalstress granuletranscriptome
项目摘要
Myotonic Dystrophy type 1 (DM1) is a complex disease affecting many organs including skeletal muscle and
the Central Nervous System (CNS). The majority of mechanistic studies in the DM1 field have been focused on muscle and very little is known about the molecular pathogenesis of CNS dysfunction in DM1. DM1 is caused by the expanded CUG repeats which misregulate RNA-binding proteins of two families, MBNL and CUGBP (CELF). Proteins of both families are expressed in many tissues, including the CNS. CUGBP1 activity is regulated by GSK3-cyclin D3-CDK4 dependent phosphorylation. In DM1, CUG repeats reduce phosphorylation of CUGBP1 at S302 via increase of GSK3 kinase, thereby converting active CUGBP1 into inactive un-pS302-CUGBP1 (termed CUGBP1 repressor or CUGBP1REP) because it blocks translation of mRNAs in Stress Granules. We found that GSK3 is increased in the brains of congenital DM1 (CDM1) mice (DMSXL model). CUGBP1REP is also elevated in the brains of DMSXL mice. The prenatal treatment of DMSXL mice with the inhibitor of GSK3, tideglusib (TG), increases survival rate of underdeveloped DMSXL mice, improves their growth and strength and reduces their anxiety. These findings suggest that the inhibitors of GSK3 are good candidate drugs to reduce CNS defects in CDM1 via correction of GSK3-CUGBP1REP pathway in brain. In support of this hypothesis, recent Phase IIa clinical trial for adult CDM1 showed that TG has beneficial effect on cognitive function in patients with CDM1. Since GSK3 has many substrates in brain, the inhibitors of GSK3 might affect many pathways. This project will determine the contribution of the GSK3-CUGBP1REP pathway in CNS pathogenesis of CDM1 (Aim 1). We will address this question by analysis of DMSXL mice crossed with a new mouse model in which the GSK3-cyclin D3-CDK4 site of CUGBP1 (S302) is mutated (S302A knock in model). The molecular pathways disrupted by the mutant DMPK mRNA in the brains of DMSXL mice will be compared to those disrupted by CUGBP1REP in the brains of S302A mice. We found that the inhibitor of GSK3, TG, reduces the mutant DMPK mRNA in skeletal muscle cell precursors from patients with CDM1, correcting splicing events in myoblasts. To determine if TG has the same function in CNS of CDM1, we will test if TG reduces the mutant DMPK mRNA in the brains of DMSXL mice, normalizing splicing of brain-specific mRNAs (Aim 2). Positive long-term effect of the prenatal treatment of DMSXL mice with TG suggests that early correction of GSK3 in CDM1 is critical for the improved development of CDM1 patients. Aim 3 of the project will test if short postnatal treatments with TG have a long-term positive effect on phenotype of DMSXL mice. The therapeutic effect of TG will be also examined in DMSXL mice, treated at young age and in adulthood. The knowledge generated is critical for the development of the GSK3 based therapies of CNS dysfunction in CDM1.
强直性肌营养不良 1 型 (DM1) 是一种复杂的疾病,影响许多器官,包括骨骼肌和
DM1 领域的大多数机制研究都集中在肌肉上,而对于 DM1 中 CNS 功能障碍是由错误调节 RNA 结合的扩展 CUG 引起的分子发病机制知之甚少。两个家族的蛋白质,MBNL 和 CUGBP (CELF) 两个家族的蛋白质在许多组织中表达,包括 CNS 活性受 GSK3-cyclin 调节。在 DM1 中,CUG 重复通过 GSK3 激酶的增加减少 S302 处 CUGBP1 的磷酸化,从而将活性 CUGBP1 转化为非活性非活性非 pS302-CUGBP1(称为 CUGBP1 阻遏物或 CUGBP1REP),因为它会阻断应激颗粒中 mRNA 的翻译。我们发现先天性 DM1 的大脑中 GSK3 增加。 (CDM1) 小鼠(DMSXL 模型)中 DMSXL 小鼠的大脑中 CUGBP1REP 也升高。用 GSK3 抑制剂 tidglusib (TG) 对 DMSXL 小鼠进行产前治疗,可提高发育不全的 DMSXL 小鼠的存活率,改善其生长和力量。这些发现表明,GSK3 抑制剂是通过纠正 GSK3-CUGBP1REP 通路来减少 CDM1 中 CNS 缺陷的良好候选药物。为了支持这一假设,最近针对成人 CDM1 的 IIa 期临床试验表明,TG 对 CDM1 患者的认知功能具有有益作用,因为 GSK3 在大脑中具有多种底物,因此 GSK3 的抑制剂可能会影响该项目的许多通路。将确定 GSK3-CUGBP1REP 通路在 CDM1 的 CNS 发病机制中的贡献(目标 1)我们将通过分析与新小鼠模型杂交的 DMSXL 小鼠来解决这个问题。 CUGBP1 (S302) 的 GSK3-cyclin D3-CDK4 位点发生突变(S302A 敲入模型) 将 DMSXL 小鼠大脑中突变 DMPK mRNA 破坏的分子通路与 S302A 小鼠大脑中 CUGBP1REP 破坏的分子通路进行比较。我们发现 GSK3 抑制剂 TG 可以减少患有以下疾病的患者骨骼肌细胞前体中的突变 DMPK mRNA: CDM1,纠正成肌细胞中的剪接事件为了确定 TG 在 CNS 中是否具有与 CDM1 相同的功能,我们将测试 TG 是否会减少 DMSXL 小鼠大脑中的突变 DMPK mRNA,从而使大脑特异性 mRNA 的剪接正常化(目标 2)。用 TG 对 DMSXL 小鼠进行产前治疗的积极长期效果表明,CDM1 中 GSK3 的早期校正对于改善 CDM1 的发育至关重要该项目的目标 3 将测试 TG 的短期出生后治疗是否对 DMSXL 小鼠的表型有长期的积极影响。还将在年轻时和成年期接受治疗的 DMSXL 小鼠中检查 TG 的治疗效果。生成对于开发基于 GSK3 的 CDM1 中枢神经系统功能障碍疗法至关重要。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
LUBOV T TIMCHENKO其他文献
LUBOV T TIMCHENKO的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('LUBOV T TIMCHENKO', 18)}}的其他基金
CNS in Congenital DM1: Pathogenesis and Therapeutic Opportunities
先天性 DM1 中的中枢神经系统:发病机制和治疗机会
- 批准号:
10089488 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 35.56万 - 项目类别:
GSK3 beta study in patients with Myotonic Dystrophy 1
强直性肌营养不良患者的 GSK3 beta 研究 1
- 批准号:
10326843 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 35.56万 - 项目类别:
GSK3 beta study in patients with Myotonic Dystrophy 1
强直性肌营养不良患者的 GSK3 beta 研究 1
- 批准号:
10593112 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 35.56万 - 项目类别:
GSK3 beta study in patients with Myotonic Dystrophy 1
强直性肌营养不良患者的 GSK3 beta 研究 1
- 批准号:
10593112 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 35.56万 - 项目类别:
GSK3 beta study in patients with Myotonic Dystrophy 1
强直性肌营养不良患者的 GSK3 beta 研究 1
- 批准号:
10087889 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 35.56万 - 项目类别:
Inhibition of GSK3 beta as potential therapy for DM1
抑制 GSK3 beta 作为 DM1 的潜在疗法
- 批准号:
8635126 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 35.56万 - 项目类别:
Inhibition of GSK3 beta as potential therapy for DM1
抑制 GSK3 beta 作为 DM1 的潜在疗法
- 批准号:
8930071 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 35.56万 - 项目类别:
The toxicity of the RNA CGG repeats in FXTAS
FXTAS 中 RNA CGG 重复序列的毒性
- 批准号:
8442154 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 35.56万 - 项目类别:
The toxicity of the RNA CGG repeats in FXTAS
FXTAS 中 RNA CGG 重复序列的毒性
- 批准号:
8897690 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 35.56万 - 项目类别:
The toxicity of the RNA CGG repeats in FXTAS
FXTAS 中 RNA CGG 重复序列的毒性
- 批准号:
8536413 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 35.56万 - 项目类别:
相似国自然基金
基于lncRNA NONHSAT042241/hnRNP D/β-catenin轴探讨雷公藤衍生物(LLDT-8)对类风湿关节炎滑膜成纤维细胞功能影响及机制研究
- 批准号:82304988
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
针刺手法和参数对针刺效应启动的影响及其机制
- 批准号:82305416
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
二仙汤影响肾上腺皮质-髓质激素分泌及调控下丘脑温度感受器以缓解“天癸竭”潮热的研究
- 批准号:82374307
- 批准年份:2023
- 资助金额:48 万元
- 项目类别:面上项目
固定翼海空跨域航行器出水稳定性与流体动力载荷影响机制
- 批准号:52371327
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
经济制裁对跨国企业海外研发网络建构的影响:基于被制裁企业的视角
- 批准号:72302155
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Parent-adolescent informant discrepancies: Predicting suicide risk and treatment outcomes
父母与青少年信息差异:预测自杀风险和治疗结果
- 批准号:
10751263 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 35.56万 - 项目类别:
Incidence and Time on Onset of Cardiovascular Risk Factors and Cardiovascular Disease in Adult Survivors of Adolescent and Young Adult Cancer and Association with Exercise
青少年和青年癌症成年幸存者心血管危险因素和心血管疾病的发病率和时间以及与运动的关系
- 批准号:
10678157 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 35.56万 - 项目类别:
Adapting Online Obesity Treatment for Primary Care Patients in Poverty
为贫困初级保健患者采用在线肥胖治疗
- 批准号:
10722366 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 35.56万 - 项目类别:
Neural Circuits, Kinetics and Energetics HTS of Human iPSC-Neurons, -Microglia, and -Astrocytes: AI-Enabled Platform for Target ID, and Drug Discovery and Toxicity (e.g., Cancer Chemo & HIV ARTs)
人类 iPSC 神经元、小胶质细胞和星形胶质细胞的神经回路、动力学和能量 HTS:用于目标 ID、药物发现和毒性(例如癌症化疗)的 AI 平台
- 批准号:
10707866 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 35.56万 - 项目类别:
Treatment Development for Smoking Cessation and Engagement in HIV/TB Care in South Africa
南非戒烟和参与艾滋病毒/结核病护理的治疗方法开发
- 批准号:
10706874 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 35.56万 - 项目类别: