先天性肌無力症（CM，congenital myasthenia）是一種毀滅性的神經肌肉疾病，而銜接蛋白DOK7的突變是引發CM的主要原因，DOK7對於形成和維持神經肌肉突觸至關重要；最常見的致病性突變（DOK71124_1127重複）會截斷DOK7，從而導致兩個酪氨酸殘基的缺失，這些殘基能被磷酸化修飾並會招募CRK蛋白，而CRK蛋白則對於在突觸處錨定乙醯膽鹼受體至關重要。
近日，一篇發表在國際雜誌Nature上題為“Mechanism of disease and therapeutic rescue of Dok7 congenital myasthenia”的研究報告中，來自紐約大學Grossman醫學院等機构的科學家們開發了一種新型抗體療法，該療法或有望將年輕小鼠從CM中解救出來，而且還能逆轉成年小鼠疾病的復發。文章中，研究人員揭示了引發CM病因的新細節，同時也為更好地開發並指導更具靶向性抗體療法提供了新的思路和研究基礎。
圖片來源：https://www.nature.com/articles/s41586-021-03672-3
在當前研究中，患有CM的小鼠並不能產生神經-肌肉連接（突觸），從而觸發運動所需要的肌肉收縮，比如呼吸作用等，囙此患病小鼠在出生後不久就會死亡；而患有CM的人類嬰兒往往能存活下來，但卻會面臨嚴重的終生肌無力，而現時為數不多的療法僅能用來部分緩解患者的症狀。
研究者Steven J. Burden表示，據我們所知，本文研究首次通過靶向性療法完全治療了一種先天性缺陷症，即通過利用一種促進突變基因下游蛋白質活性的抗體來恢復突觸的形成。雖然這一策略能直接適應於本文所研究的神經肌肉疾病患病對象，但相關研究結果表明，對於諸如ALS（肌萎縮性側所硬化症）等更為常見的疾病而言，或許也能應用類似的療法進行治療。
過去研究中，研究人員將很多CM病例與一種名為Dok7的基因突變聯系了起來，Dok7基因能編碼一種對於突觸形成至關重要的蛋白質，Dok7則是一種銜接蛋白，其能吸附到一種名為肌肉特异性激酶（MuSK）的關鍵酶類上，1993年研究人員在實驗室中發現了MuSK。一旦吸附到MuSK上後，Dok7就會被修飾，從而就會在Dok7上出現新的吸附位點，這就會導致對神經肌肉突觸結合至關重要的其它蛋白發生招募。此外，此前研究人員還發現，Dok7不僅僅是MuSK的靶點，還是MuSK的刺激子，其能維持MuSK處於活性狀態。
Dok7基因中最常見的致病性突變能够產生一種异常較短形式的Dok7蛋白，過去理論認為，這種常見的突變會通過移除Dok7中帶有其它蛋白吸附位點的部分從而誘發CM；這就會阻斷用於構建神經肌肉突觸的細胞機器的組裝。然而，本文研究中，研究人員發現，常見形式的CM或許並不是由Dok7吸附位點的缺失所引發的，而是由於Dok7的縮短版本的產生量相對較低產生的，囙此，並沒有足够的Dok7來啟動MuSK。隨著CM發生機制被闡明，研究人員就想利用其對MuSK的理解來設計出能增强MuSK活性的合成性抗體，其目的在於理解這種抗體是否能恢復Dok7突變的小鼠機體的功能，現時工程化的抗體版本已經被廣泛用作治療用途，而且這也代表了一種更加實用的方法。
DOK7的C末端區域對於突觸的分化以及維持MUSK的酪氨酸磷酸化非常重要。
圖片來源：Oury，J.，et al. Nature（2021）.doi:10.1038/s41586-021-03672-3
基於對MuSK生物學特性的深入瞭解，研究人員就設計出了一種策略來尋找恰好能吸附到小鼠和人類MuSK上正確區域的抗體，以啟動MuSK的功能而且不阻斷其正常功能。隨後研究人員識別出了多個抗體分子，其中一種名為X17，其能恢復神經肌肉突觸的形成並逆轉Dok7 CM小鼠的運動缺陷和早期死亡表現。大多數經過抗體治療的小鼠都能轉化為具有生育能力的成年小鼠，此外，當研究人員撤銷抗體療法後，成體小鼠就會發生疾病復發且出現運動問題，但重新開始抗體療法後，這些問題就會被逆轉。
據研究者介紹，本文研究結果表明，這種治療方法不僅能在發育過程中首次形成突觸時挽救突觸的功能，還能逆轉成體動物機體中的突觸功能障礙。研究人員最終的目的則是開發出新型療法來治療先天性肌無力的兒童和成年人（只要患者被診斷為該病症）。
綜上，本文研究中研究人員揭示了CM發生的新細節，同時提出了一種潜在的抗體療法來治療AGRIN，LRP4和MUSK突變所引發的DOK7 CM和其它形式的CM，並闡明了這種靶向性抗體療法在恢復患者先天性致死性上的潜力和重要性。
原始出處：
Oury，J.，Zhang，W.，Leloup，N. et al. Mechanism of disease and therapeutic rescue of Dok7 congenital myasthenia.Nature（2021）.doi:10.1038/s41586-021-03672-3
原文刊載於【生物穀】公眾號
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