Premature termination codon readthrough upregulates progranulin expression and improves lysosomal function in preclinical models of GRN deficiency
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Frontotemporal lobar degeneration (FTLD) is a devastating and progressive disorder, and a common cause of early onset dementia. Progranulin (PGRN) haploinsufficiency due to autosomal dominant mutations in the progranulin gene ( GRN ) is an important cause of FTLD (FTLD- GRN ), and nearly a quarter of these genetic cases are due to a nonsense mutation. Premature termination codons (PTC) can be therapeutically targeted by compounds allowing readthrough, and aminoglycoside antibiotics are known to be potent PTC readthrough drugs. Restoring endogenous PGRN through PTC readthrough has not previously been explored as a therapeutic intervention in FTLD. Methods We studied whether the aminoglycoside G418 could increase PGRN expression in HEK293 and human induced pluripotent stem cell (hiPSC)-derived neurons bearing the heterozygous S116X, R418X, and R493X pathogenic GRN nonsense mutations. We further tested a novel substituted phthalimide PTC readthrough enhancer in combination with G418 in our cellular models. We next generated a homozygous R493X knock-in hiPSC isogenic line (R493X −/− KI), assessing whether combination treatment in hiPSC-derived neurons and astrocytes could increase PGRN and ameliorate lysosomal dysfunction relevant to FTLD- GRN . To provide in vivo proof-of-concept of our approach, we measured brain PGRN after intracerebroventricular administration of G418 in mice expressing the V5-tagged GRN nonsense mutation R493X. Results The R418X and R493X mutant GRN cell lines responded to PTC readthrough with G418, and treatments increased PGRN levels in R493X −/− KI hiPSC-derived neurons and astrocytes. Combining G418 with a PTC readthrough enhancer increased PGRN levels over G418 treatment alone in vitro. PGRN deficiency has been shown to impair lysosomal function, and the mature form of the lysosomal protease cathepsin D is overexpressed in R493X −/− KI neurons. Increasing PGRN through G418-mediated PTC readthrough normalized this abnormal lysosomal phenotype in R493X −/− KI neuronal cultures. A single intracerebroventricular injection of G418 induced GRN PTC readthrough in 6-week-old AAV- GRN -R493X-V5 mice. Conclusions Taken together, our findings suggest that PTC readthrough may be a potential therapeutic strategy for FTLD caused by GRN nonsense mutations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».