德克萨斯理工大学健康科学中心医学院内科的P.Hemachandra Reddy 博士和 Subodh Kumar 博士最近获得了一项专利。该专利“MicroRNA-455-3p as a Peripheral Biomarker for Alzheimer's Disease”专注于开发一种用于早期检测阿尔茨海默病的新型血液生物标志物。

授予TTUHSC研究人员的专利用于阿尔茨海默病的潜在早期可检测血液生物标志物

本发明包括一种用于在达到临床疾病分类之前识别阿尔茨海默氏病患者的新方法，并且基于从认知受损的阿尔茨海默氏病患者获得的血液、血清或血浆样品中微 RNA-455-3p 的水平增加没有阿尔茨海默病临床证据的认知健康对照受试者。

随着人们年龄的增长，认知功能的逐渐丧失通常预示着阿尔茨海默病或类似类型的痴呆症的发作。这些情况会导致人失去一些智力功能，例如思考想法、保留记忆和应用推理技能的能力。

这些与年龄有关的慢性疾病的患病率每年都在增加，最近的研究表明，它们对西德克萨斯州农村地区的老年人口影响尤为严重。研究还表明，由于服务不足和难以获得适当的医疗保健服务，西德克萨斯州农村的少数族裔社区往往面临阿尔茨海默氏病或​​其他形式的痴呆症的最高发病率。

获得专利的生物标志物技术基于一种称为 microRNA (miRNA) 的小型单链非编码 RNA 分子，可帮助细胞控制其产生的蛋白质的种类和数量。MicroRNA-455-3p，也称为 miR-455-3p，是存在于人类 9 号染色体上的广泛维护的 miRNA 家族的成员。

Reddy 说，miR-455 的作用与各种正常的生理过程和疾病有关，例如软骨发育、脂肪生成和先兆子痫。“它还与多种癌症有关，例如结肠癌、前列腺癌、肝细胞癌、肾癌、口腔鳞癌、皮肤癌和非小细胞肺癌，”Reddy 补充道。

Reddy 实验室通过对三组血清样本进行全球微阵列分析，发现了 miR-455-3p 生物标志物及其治疗相关性：阿尔茨海默病患者;有轻度认知衰退的人;和没有已知疾病迹象的健康患者。

“我们的研究结果表明，与轻度认知功能障碍患者和健康对照患者相比，阿尔茨海默病患者的 miR-455-3p 水平明显更高，”Reddy 解释说。“此外，使用不同种类的阿尔茨海默病样本(如血清、死后大脑、成纤维细胞、B 淋巴细胞、阿尔茨海默病细胞系、阿尔茨海默病小鼠模型和阿尔茨海默病患者的脑脊液细胞)进行的验证分析证实了 miR-455 的生物标志物潜力-3便士。”

Reddy 的团队认为 miR-455-3p 可能作为一个关键的生物标志物，因为它是导致阿尔茨海默病的机制的一部分，即它调节淀粉样蛋白 (amyloid-β) 蛋白前体和淀粉样蛋白-β 的水平。β 淀粉样蛋白由 36-43 个氨基酸的肽组成，被认为是阿尔茨海默病患者大脑中淀粉样斑块的主要成分。为确认淀粉样蛋白-β 蛋白前体 (AβPP) 是 miR-455-3p 的靶标，Reddy 及其同事使用了荧光素酶报告基因检测，该检测用于确定蛋白质是否具有激活或抑制 miR-455-3p 的能力目标基因的表达。此外，小鼠神经母细胞瘤被用于确定 miR-455-3p 对淀粉样蛋白-β 诱导的毒性的保护作用。

下一个转化步骤是了解 microRNA-455-3p 在整个动物中的功能。为实现这一目标，Reddy 实验室生成了 miR-455-3p 的转基因 (TG) 和基因敲除 (KO) 小鼠模型。他们发现，microRNA-455-3p 过表达小鼠的寿命比野生型小鼠长 5 个月，而 microRNA 耗尽小鼠的寿命比野生型小鼠短 4 个月。测试啮齿动物特殊学习能力的 Morris 水迷宫测试表明，与年龄匹配的野生型小鼠相比，过表达 miR-455-3p 小鼠的认知行为、空间学习和记忆得到改善。

“总的来说，小鼠中过表达的 miR-455-3p 表现出保护作用，而耗尽的 miR-455-3p 对小鼠的寿命、认知行为以及线粒体和突触活动表现出有害影响，”Reddy 说。“基于这些证据，我们谨慎地得出结论，miR-455-3p 是一种有前途的外周生物标志物和阿尔茨海默病的治疗候选物。