學位論文
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Item 以SCA3誘導細胞模式進行潛力新藥之篩選(2011) 陳星蓉; Hsing-Jung Chen小腦脊髓運動失調症第三型(spinocerebellar ataxia type 3; SCA3)，亦稱Machado–Joseph disease (MJD)，為小腦脊髓運動失調症眾多亞型中最常見的一型，屬於晚發性自體顯性遺傳的神經退化性疾病。主要是因為座落於14q24.3-q32的MJD1基因發生CAG三核苷酸過度擴增的現象，這些擴增的CAG序列會轉譯出含多麩醯胺酸(polyglutamine; polyQ)序列的蛋白質產物ataxin3 (AT3)，突變的AT3會在細胞內聚集，透過蛋白質水解機制切割後，在細胞核內形成包含體(nuclear inclusions; NIs)產生細胞毒性使得細胞死亡。目前SCA3實際的致病機轉尚未明瞭，為了解AT3與SCA3病程中的致病機制，我們建立AT3誘導表現的PC12細胞模式。我們發現75Q細胞在氧化壓力以及蛋白質酶抑制劑處理過後會比27Q細胞更容易產生蛋白質聚集在細胞核以及細胞和周圍的現象，對於壓力藥物的耐受性也比27Q細胞要低許多。因此我們藉由建立的SCA3細胞模式做一系列新穎組蛋白去乙醯酶抑制劑(histone deacetylase inhibitors; HDACi)藥物篩選，結果發現某些抑制劑藥物確實能保護SCA3細胞，提升細胞存活率以及神經細胞分支生長，降低氧化壓力以及蛋白質聚集的現象，並增加組蛋白(histone)乙醯化及活化許多具神經保護性的訊息傳遞路徑例如Hsp27、ERK、 MnSOD 和NF-κB等。因此，組蛋白去乙醯酶抑制劑藥物或許可成為治療SCA3的良好候選療法。Item 以SCA17小鼠系統評估對於polyQ疾病有潛力的HDAC抑制劑(2014) 孫定中; Ting-Chung Sun脊髓小腦萎縮症(Spinocerebellar ataxia, SCA)，是群異質性體染色體顯性遺傳的神經退化性疾病，主要病徵包括共濟失調、癡呆、肌張力障礙及癲癇等，病理特徵主要是小腦萎縮。第17型脊髓小腦萎縮症(SCA17)是由於在TATA-binding protein (TBP)基因上有過度重複擴增的CAG/CAA序列重複所引起的一種多麩醯胺酸(polyglutamine, polyQ)疾病，TBP是三種RNA聚合酶轉錄起始的重要轉錄因子，多麩醯胺酸過長造成蛋白質錯誤折疊而堆積，並進而引發細胞損傷及退化，尤其以小腦的Purkinje cell特別明顯。組織蛋白去乙醯酶(Histone deacetylase, HDAC)會將組蛋白之乙醯基團移除而讓組蛋白更緊密的與DNA結合，抑制基因的轉錄，造成許多疾病，組織蛋白去乙醯酶抑制劑(HDACi)可以改善轉錄的抑制，並在一些神經退化性疾病中扮演神經保護的角色，我們建立SCA17小鼠小腦的初級細胞培養和小腦切片培養來篩選HDACi，並將有潛力的化合物進行動物行為實驗。在SCA17小鼠小腦的初級細胞培養中我們發現NC105和NC109可以增加Purkinje cell的神經突生長(neurite length)，在SCA17小鼠小腦的體外切片培養也看到TBP聚集有明顯的下降，因此用NC105和NC109進行小量動物行為的預試驗，我們發現SCA17小鼠的體重並沒有明顯受到藥物之改變，運動平衡改善上，NC105和NC109組別的小鼠在rotarod停留的時間有增加的趨勢，病理上我們發現SCA17小鼠Purkinje cell退化情形有得到改善，同時Histon H3與Histon H4乙醯化程度有明顯提高，我們也發現給予NC105和NC109的SCA17小鼠Purkinje cell TBP聚集的情形有明顯改善，因此我們認為NC105和NC109能抑制HDAC以改善轉錄的異常。進入了大量動物行為實驗之後，NC105及NC109之處理並不影響小鼠體重，也不影響小鼠的焦慮，但改善小鼠的運動協調能力，同時增加HSP的表現，NC109更能有效降低TBP不正常聚集，因此我們認為NC105和NC109是有潛力改善SCA17小鼠病徵的HDACi。Item 以SCA17小鼠小腦切片培養及基因轉殖鼠評估HDAC抑制劑對SCA17之效果(2013) 陶育晨; Yu-Chen Tao脊髓小腦萎縮症第十七型 (SCA17) 是一種多麩胺酸造成的神經退化性疾病，是由於在TATA-box binding蛋白基因 (TBP基因) 上有不正常的CAG三核甘酸的擴增，造成TBP蛋白不正常摺疊並聚集在細胞當中，進而產生毒性。在SCA17的病徵上，目前有發現到有運動能力失調、運動功能障礙、認知功能失常等情形。TBP的主要功能是在細胞中啟動轉錄功能，組蛋白去乙醯化酶抑制劑 (HDACi) 可促使基因進行轉錄，因此被引用當作治療SCA17的藥物有其潛力。我們測試了多種HDACi化合物，當中發現LBH589可以在SCA17小腦組織培養上有效地降低TBP蛋白的聚集，然而在活體的實驗上發現LBH589不能有效改善SCA17運動失調的現象。此外，小鼠的食慾以及中樞神經系統發育可能會受到LBH589刺激而造成遲緩。因此，目前我們的活體實驗證據並無法說明LBH589對SCA17之治療是有幫助的。