肝細胞ではそうではなく、肝細胞におけるポルホビリノーゲンのデアミナーゼ過剰発現は、急性断続的斑岩のマウスモデルにおける毒性ポルフィリン前駆体の蓄積を防ぎます

背景と目的：急性断続的なポルフィリア（AIP）は、肝臓のポルホビリノーゲンデアミナーゼ（PBGD）欠乏によって特徴付けられ、おそらく有毒なポルフィリン前駆体の顕著な過剰生産が生じます。私たちの研究の目的は、AIPマウスモデルで誘導された急性ポルフィリア攻撃の表現型症状に対する肝臓移植またはPBGD遺伝子移動の保護効果を肝臓に評価することを目的としています。 方法：致死的に照射されたAIPマウスに、野生型またはAIPドナーマウスから5x10（6）核骨髄細胞を静脈内注射しました。肝臓遺伝子移動を達成するために、肝臓特異的プロモーターによって駆動されるヒトPBGDまたはルシフェラーゼを発現する流体力学注射プラスミドを介してAIPマウスを投与されました。 結果：赤血球PBGD活性は、正常な動物から骨髄細胞を投与しているAIPマウスで2.4倍増加しました。それにもかかわらず、これらのマウスのフェノバルビタール投与は、尿ポルフィリン前駆体排泄の大幅な増加や運動協調の減少など、急性発作の重要な特徴を再現しました。肝臓のPBGD活性は、治療プラスミドの流体力学的注入後2.2倍増加しました。ルシフェラーゼコントロールプラスミドを注射したマウスは、フェノバルビタール投与後にポルフィリン前駆体の高い排泄を示したが、PBGDプラスミドを注射したAIPマウスではわずかな増加が観察された。さらに、治療プラスミドで処理したAIPマウスでは、運動障害がほぼ完全に廃止されました。 結論：赤血球組織のPBGD欠乏症は、急性斑岩の表現型症状とは関連していません。対照的に、肝細胞におけるPBGD過剰発現は、低い割合ではあるが、急性斑岩攻撃の特徴である前駆体蓄積の減少である。肝臓指向の遺伝子治療は、重度および再発性の症状のある患者に適用可能な肝臓移植の代替品を提供する可能性があります。

BACKGROUND & AIMS: Acute intermittent porphyria (AIP) is characterized by hepatic porphobilinogen deaminase (PBGD) deficiency resulting in a marked overproduction of presumably toxic porphyrin precursors. Our study aimed to assess the protective effects of bone marrow transplantation or PBGD gene transfer into the liver against phenotypic manifestations of acute porphyria attack induced in an AIP murine model. METHODS: Lethally irradiated AIP mice were intravenously injected with 5x10(6) nucleated bone marrow cells from wild type or AIP donor mice. To achieve liver gene transfer, AIP mice received via hydrodynamic injection plasmids expressing human PBGD or luciferase, driven by a liver-specific promoter. RESULTS: Erythrocyte PBGD activity increased 2.4-fold in AIP mice receiving bone marrow cells from normal animals. Nevertheless, phenobarbital administration in these mice reproduced key features of acute attacks, such as massively increased urinary porphyrin precursor excretion and decreased motor coordination. Hepatic PBGD activity increased 2.2-fold after hydrodynamic injection of therapeutic plasmid. Mice injected with the luciferase control plasmid showed a high excretion of porphyrin precursors after phenobarbital administration whereas just a small increase was observed in AIP mice injected with the PBGD plasmid. Furthermore, motor disturbance was almost completely abolished in AIP mice treated with the therapeutic plasmid. CONCLUSIONS: PBGD deficiency in erythroid tissue is not associated with phenotypic manifestations of acute porphyria. In contrast, PBGD over-expression in hepatocytes, albeit in a low proportion, reduced precursor accumulation, which is the hallmark of acute porphyric attacks. Liver-directed gene therapy might offer an alternative to liver transplantation applicable in patients with severe and recurrent manifestations.