Alzheimer's disease and novel nanotherapeutics exclusively targeting extrasynaptic NMDA receptors

阿尔茨海默病和专门针对突触外 NMDA 受体的新型纳米疗法

基本信息

  • 批准号:
    10584412
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 5.66万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-09-30 至 2024-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY Alzheimer’s disease (AD) is a progressive neurodegenerative disorder with a devastating socioeconomic impact. The failure rate in AD clinical trials is still ~99%, and the goal of finding efficient drugs that can stop and/or reverse the course of AD remains elusive so far. One of the reasons for these failures is a multifactorial nature of AD which makes it is very challenging to identify the “right” target for efficient therapeutic intervention. NMDA receptors (NMDARs) represent one of just two targets that were clinically validated in AD patients. Therapeutic doses of memantine, an NMDAR antagonist approved by the FDA for treatment of moderate-to- severe AD, were shown to delay the AD progression for 12 weeks and inhibit disruption of spatial learning through prevention of glutamatergic excitotoxicity triggered by elevated extracellular tonic glutamate levels leading to activation of extrasynaptic NMDARs (eNMDARs). However, meta-analysis of the memantine’s effects shows that memantine produces modest, short-lived, and highly heterogeneous clinical response. Administering memantine at higher concentrations or during the earlier AD stages is not an option because memantine may trigger serious psychomimetic side effects associated with the block of normal brain activity mediated by synaptic NMDARs (sNMDARs). Focusing efforts on drugs that block eNMDARs but not sNMDARs will avoid side effects associated with NMDAR antagonists, while producing an enhanced disease-modifying neuroprotective therapy. To address the critical need for exclusive antagonists of eNMDARs, we applied the rational drug design and engineered a nanotherapeutic (AuM) that is sufficiently large to be excluded from the synaptic cleft, thus, sparing sNMDARs, but still small enough to efficiently penetrate the brain tissues, reaching and blocking eNMDARs. We found that exclusive eNMDAR antagonists provide much stronger neuroprotection than memantine in several models associated with glutamatergic excitotoxicity, including protection of dendritic spines from Aβ oligomers. Based upon these exciting results, we propose to conduct an extensive evaluation of our exclusive eNMDAR antagonist AuM in two complementary AD models: 5X-FAD mice, a model of AD-related amyloid deposition, and P301S tau × ApoE4 homozygous knock-in mice, a tauopathy model. We will compare AuM-treated mice to vehicle-treated mice for disease-relevant read-outs and outcomes, tailored respectively to each model, including behavior (memory/learning), accumulation of amyloid plaques or tau tangles, microglial activation/function, CSF biomarkers, and neuropathology. We also propose to evaluate the feasibility of nose-to-brain delivery of AuM with the goal of establishing a clinically relevant route for our nanotherapeutic. Specifically, we will determine the time course of AuM distribution in 5XFAD mice after either direct intra-brain delivery or intranasal administration. The data acquired during this project will allow us to develop the efficient strategy to pursuit of IND-enabling studies for exclusive antagonists of eNMDARs for treatment of AD.
项目概要 阿尔茨海默病(AD)是一种进行性神经退行性疾病,具有毁灭性的社会经济影响 AD临床试验的失败率仍约为99%,目标是寻找能够阻止AD的有效药物。 和/或扭转 AD 的进程迄今为止仍然难以捉摸,这些失败的原因之一是多因素的。 AD 的本质使得确定有效治疗干预的“正确”目标非常具有挑战性。 NMDA 受体 (NMDAR) 是在 AD 患者中经过临床验证的仅有的两个靶标之一。 治疗剂量的美金刚(一种 NMDAR 拮抗剂)经 FDA 批准用于治疗中度至 严重 AD 时,被证明可以延迟 AD 进展 12 周并抑制空间学习的破坏 通过预防细胞外强直性谷氨酸水平升高引发的谷氨酸兴奋性毒性 导致突触外 NMDAR (eNMDAR) 的激活然而,美金刚效应的荟萃分析。 表明美金刚产生适度、短暂且高度异质的临床反应。 较高浓度的美金刚或在 AD 早期阶段不是一种选择,因为美金刚可能会 引发严重的拟心理副作用,与突触介导的正常大脑活动受阻有关 NMDAR (sNMDAR) 的重点是阻断 eNMDAR 而不是 sNMDAR 的药物将避免副作用。 与 NMDAR 拮抗剂相关,同时产生增强的缓解疾病的神经保护疗法。 为了满足对 eNMDAR 独家拮抗剂的迫切需求,我们应用了合理的药物设计和 设计了一种足够大的纳米治疗剂(AuM),可以将其排除在突触间隙之外,从而避免 sNMDAR,但仍然足够小,可以有效穿透脑组织,到达并阻止 eNMDAR。 发现独特的 eNMDAR 拮抗剂在多种疾病中提供比美金刚更强的神经保护作用 与谷氨酸兴奋性毒性相关的模型,包括保护树突棘免受 Aβ 寡聚物的影响。 基于这些令人兴奋的结果,我们建议对我们独家的 eNMDAR 进行广泛的评估 两种互补 AD 模型中的拮抗剂 AuM:5X-FAD 小鼠,AD 相关淀粉样蛋白沉积模型,以及 P301S tau × ApoE4 纯合敲入小鼠,一种 tau 蛋白病模型,我们将与 AuM 治疗的小鼠进行比较。 媒介物治疗小鼠的疾病相关读数和结果,分别针对每个模型进行定制,包括 行为(记忆/学习)、淀粉样斑块或 tau 蛋白缠结的积累、小胶质细胞激活/功能、脑脊液 我们还建议评估从鼻子到大脑输送 AuM 的可行性。 具体来说,我们将确定我们的纳米治疗的临床相关途径。 直接脑内给药或鼻内给药后 5XFAD 小鼠中 AuM 分布的时间过程。 该项目期间获得的数据将使我们能够制定有效的策略来追求 IND 支持 eNMDAR 独家拮抗剂治疗 AD 的研究。

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 }}

ELENA MOLOKANOVA其他文献

ELENA MOLOKANOVA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('ELENA MOLOKANOVA', 18)}}的其他基金

Alzheimer's disease and novel nanotherapeutics exclusively targeting extrasynaptic NMDA receptors
阿尔茨海默病和专门针对突触外 NMDA 受体的新型纳米疗法
  • 批准号:
    10384478
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5.66万
  • 项目类别:
Pre-Clinical Evaluation of a Rationally Designed Nanotherapeutic for Huntington's Disease
合理设计的亨廷顿病纳米疗法的临床前评估
  • 批准号:
    10258489
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5.66万
  • 项目类别:
Evaluation of the therapeutic potential of exclusive antagonists of extrasynaptic NMDA receptors for the treatment of opioid use disorder
评估突触外 NMDA 受体的独家拮抗剂治疗阿片类药物使用障碍的治疗潜力
  • 批准号:
    10581405
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 5.66万
  • 项目类别:
Evaluation of the therapeutic potential of exclusive antagonists of extrasynaptic NMDA receptors for treatment of opioid use disorders
评估突触外 NMDA 受体的独家拮抗剂治疗阿片类药物使用障碍的治疗潜力
  • 批准号:
    9912345
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 5.66万
  • 项目类别:

相似国自然基金

多氯联苯与机体交互作用对生物学年龄的影响及在衰老中的作用机制
  • 批准号:
    82373667
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于年龄和空间的非随机混合对性传播感染影响的建模与研究
  • 批准号:
    12301629
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
母传抗体水平和疫苗初种年龄对儿童麻疹特异性抗体动态变化的影响
  • 批准号:
    82304205
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    20 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
运动状态下代谢率的年龄变化特征及对人体热舒适的影响研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于堆叠式集成学习探索人居环境对生物学年龄的影响
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 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

Executive functions in urban Hispanic/Latino youth: exposure to mixture of arsenic and pesticides during childhood
城市西班牙裔/拉丁裔青年的执行功能:童年时期接触砷和农药的混合物
  • 批准号:
    10751106
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 5.66万
  • 项目类别:
The Proactive and Reactive Neuromechanics of Instability in Aging and Dementia with Lewy Bodies
衰老和路易体痴呆中不稳定的主动和反应神经力学
  • 批准号:
    10749539
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 5.66万
  • 项目类别:
RP1 Screen 2 Prevent
RP1 屏蔽 2 预防
  • 批准号:
    10595901
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.66万
  • 项目类别:
Stopping Hydroxychloroquine In Elderly Lupus Disease (SHIELD)
停止使用羟氯喹治疗老年狼疮病 (SHIELD)
  • 批准号:
    10594743
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.66万
  • 项目类别:
Identifying and testing a tailored strategy to achieve equity in blood pressure control in PACT
确定并测试量身定制的策略,以在 PACT 中实现血压控制的公平性
  • 批准号:
    10538513
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.66万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了