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Scientific And Technological Achievements

成果推介 | 一种路易小体痴呆动物模型的构建方法和用途

时间:2025-12-29   |   浏览:19

1.成果名称及简介

1)成果名称:一种路易小体痴呆动物模型的构建方法和用途

2)成果关键词:动物模型;痴呆;路易小体痴呆;阿尔茨海默病;路易病理;Ab病理

3)成果简介:

路易体痴呆(DLB)是发病率第二的神经退行性痴呆,目前发病机制不清、早期诊断不明、治疗药物缺乏。由于缺乏有效的动物模型,影响对该疾病的深入研究。如下图所示,利用基因编辑技术将动物基因组中PTEN诱导激酶1Pink1)基因的表达缺失,获得Pink1基因敲除纯合子动物Pink1-/-,利用基因编辑技术在动物的神经元过表达人淀粉样前体蛋白和人早老素1,获得APP/PS1动物;将Pink1-/-动物和APP/PS1动物杂交,获得APP/PS1::Pink1-/-APP/PS1::Pink1+/-小鼠。如图所示,该小鼠在行为表型、中枢和外周病理模拟DLB,其机制部分与PINK1缺失,缺乏PINK1的磷酸化,a-突触核蛋白(a-Syn)容易被Ab诱导发生聚集。

本专利模型不仅能够作为工具小鼠,广泛用于路易病理相关疾病的科学研究,还能够用于此类疾病的药物筛选,并辅助寻找DLB相关的生物标志物。 

图  专利模型小鼠构建及特征示意图

 

2.知识产权情况

1)知识产权类型:

专利 软著  技术秘密  植物新品种  集成电路布图设计  其他:         

2)具体清单:

成果名称:一种路易小体痴呆动物模型的构建方法和用途

专利号:ZL 2023 1 0766549.0

申请时间:20230627

授权时间:20250912

发明人:张纬萍;高童谣;唐淳;卢韵碧

权利人:浙江大学,北京大学

3.技术领域/行业分类

技术领域:生物技术领域

行业分类:

       27 医药制造业

        27.2 化学药品制剂制造

        27.3 中药饮片加工

        27.4 中成药生产

        27.6 生物药品制品制造

       73 科学研究和技术服务业

        73.1 自然科学研究和实验发展

        73.4 医学研究和试验发展

4.行业/产业现状和专利布局

1)疾病背景与市场需求

路易小体痴呆(DLB)是一种常见的神经退行性疾病,发病率在神经退行性痴呆中排第二,其核心临床表现包括阿尔茨海默病(AD)相似的痴呆和帕金森病(PD)样的运动障碍DLB换则的临床表现多样,个体之间的异质性高,故常被漏诊DLB典型病理是a-突触核蛋白(a-Syn)聚集形成特征性的路易病理,领域病理同样是PD的特征性病理,但两者分布不同,DLB的路易病理广泛分布在皮层和边缘系统,同时还可以出现在外周神经系统PD的路易病理分布在黑质多巴胺能神经元。临床研究发现,DLB的路易病理还与ADAb病理之间形成复杂的共病理现象,>50%DLB患者不仅有路易病理,还有Ab病理。目前对DLB的发病机制了解极少,缺乏明确的临床诊断标准,早期诊断方法更为匮乏,同时尚无有效治疗药物

作为DLBPD的典型病理,虽然发现这个病理现象已经有100多年的历史,但路易小体的组成、产生、成熟、扩布、清除等尚未阐明,目前尚无药物能够有效抑制和逆转路易病理的进展

2DLB模型的发展现状

目前研究DLB的模型包括动物模型、细胞模型,以及蛋白质水平研究蛋白质聚集,这些模型主要观察a-Syn聚集,用于研究路易病理的形成机制,并进行相关药物的筛选。其中,路易病理动物主要包括:转基因杂交(通常采用增加a-Syn表达或对a-Syn进行突变)、转基因加a-Syn预制原纤维(PFF)、转基因加病毒AAV介导的转基因表达。

3)现有DLB模型的局限性

现有动物模型均可在脑内检测到路易病理,但无注射的动物模型通常干扰a-Syn的表达或者突变,临床相关性低。其余模型均需要注射PFFAAV,路易病理的分布取决于注射脑区。

现有模型面临诸多挑战,如难以在不干扰内源性a-Syn基础上,捕捉其病理异质性,无法完全模拟其病理过程,同时无法模拟其行为功能障碍,即不能模拟DLB的临床表现。

4)专利布局

专利ZL 2023 1 0766549.0)提供了一种路易小体痴呆动物模型的构建方法和用途,利用转基因技术,过表达APP/PS1以产生Ab病理,同时敲除/敲低PINK1,抑制PINK1a-Syn的磷酸化,从而使Ab诱导内源性a-Syn聚集,产生路易病理。

本专利小鼠的PINK1敲除/敲低模拟DLB患者可见的PINK1功能缺陷(突变引起表达下降或功能缺失),过表达APP/PS1模拟DLB患者的Ab病理。路易病理的分布可见于中枢神经系统的皮层和海马,还可见于外周神经系统(包括心脏、回肠、结肠等),与临床DLB患者相似。同时模型小鼠还出现痴呆、运动障碍、精神异常等中枢神经系统相关的表现,以及心脏扩大、便秘、尿潴留等外周神经系统相关的表现,个体之间有明显的异质性,这些与临床DLB患者相似。

5)专利保护和用途

独立权利要求涵盖通过PINK1基因敲除与AD模型杂交制备DLB小鼠模型的核心方法,以及在DLB的应用。

可以通过模型产业化,广泛用于a-Syn聚集相关的疾病机制研究,不仅包括DLB,还可以包括PD(针对相同的病理过程)。用于DLB相关药物的临床前研究。用于靶向a-Syn聚集相关的药物研究。

5.创新链/产业链上下游的校内外其他科研团队

1)上游:浙江大学药理学张纬萍研究团队、北京大学化学与化工学院唐淳研究团队、浙江大学药理学卢韵碧研究团队,负责模型创立和验证。

2)下游:浙江大学药理学张纬萍研究团队、北京大学化学与化工学院唐淳研究团队、浙江大学药理学卢韵碧研究团队、北京大学医学院第六医院王华丽研究团队,进行模型优化和标准化。

6.技术/行业痛点

国内外尚无能够模拟DLB疾病的动物模型,从而限制对DLB疾病的研究,制约了DLB相关药物的研究。

7.解决方案与技术优势

1技术特点与创新点

本发明通过基因编辑技术构建的路易小体痴呆动物模型,具有以下核心竞争力:首次构建特异性DLB动物模型,能够模拟DLB的临床表现和核心病理,填补国内外市场空白。可重现性强,能够准确模拟DLB的病理进程,增强研究的可靠性。多重遗传背景,同时包含阿尔茨海默病相关突变,提高实验多样性与研究深度。不影响内源性α-突触核蛋白的表达水平,无需注射药物或者预制原纤维。

2核心技术指标

APP/PS1::pink1-/-小鼠:3-4月龄可出现认知障碍和行为障碍的表现;4-5月龄左右出现明显的外周和中枢路易病理;3-4月龄有明显的神经元内Ab沉积,4-5月龄有明显的Ab斑块; 5月龄的小鼠死亡率高达60%左右。    

APP/PS1::pink1+/-小鼠:6-7月龄可出现认知障碍和行为障碍的表现;6-7月龄左右出现明显的外周和中枢路易病理;5-6月龄有明显的神经元内Ab沉积,6-7月龄有明显的Ab斑块;9月龄无明显的异常死亡。

3)攻破的技术难关

小鼠繁殖无技术难点。应用时APP/PS1::pink1-/-小鼠有较高的死亡率,小鼠个体之间的异质性高,难以进行技术指标的统计分析,难以用于药物筛选。APP/PS1::pink1+/-小鼠的死亡率与同类野生型小鼠相仿,可以用于药物筛选,但其行为学表型、路易病理和Ab病理过程随年龄的变化还需进行统计学分析。

8.技术成熟度

构思 研发  样品  小试   中试  产业化、 推广  其他:         

9.应用前景

1)适用领域:自然科学研究,药物研究,疾病诊断方法研究

2)目标客户:实验动物相关企业

3)消费群体:神经精神科学研究团队,医药研究相关企业

4商业计划及市场前景可向医药研究相关企业提供模型动物使用权,收取许可使用费;完善模型的参数,作为商业化的转基因模型动物,提供给神经科学相关研究团队,用于疾病机制、生物标志物等的研究。由于模型具有独特性,在DLB研究领域,具有排他性,市场前景较好。

10.合作转化方式

普通许可    排他许可    独占许可    转让      作价入股    

技术开发    技术咨询    技术服务   其他:           

11.意向合作方

国有企业  上市公司  行业龙头企业  其他:       

12.意向合作金额

10—50万     50—100万  100—500

□500—1000万  □1000万以上    其他金额:         面议     

13.科研团队

1)项目负责人:姓名 张纬萍 ,职务职级  副教授  

2)主要成员:姓名  高童谣  ,职务职级  博士生 姓名  唐淳  ,职务职级  教授 姓名  卢韵碧  ,职务职级  副教授 

3)科研团队的简介

浙江大学药理学张纬萍研究团队,长期聚焦脑衰老及痴呆的研究。

北京大学化学与化工学院唐淳研究团队,长期聚焦生物大分子动态结构研究方法,以及生物大分子动态结构相关功能的研究,尤其关注神经退行性疾病相关蛋白质的结构变化与功能转变的研究。

14.联系方式

浙大工研院成果转化服务中心,0571-88982927。