[發(fā)明專(zhuān)利]用于在非造血性細(xì)胞中誘導(dǎo)促紅細(xì)胞生成素(EPO)介導(dǎo)的產(chǎn)生血紅蛋白表達(dá)和線粒體生物合成的組合物和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380075192.6
• 申請(qǐng)日: 2013-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105188688A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳榮燦
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 吳淑芬;吳榮燦
• 主分類(lèi)號(hào): A61K31/05
• 分類(lèi)號(hào): A61K31/05;A61K31/045;A61K31/70;A61P25/28;A61P25/16
• 代理公司: 北京戈程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于在個(gè)體的非造血細(xì)胞中誘導(dǎo)血紅蛋白表達(dá)、線粒體生物合成和細(xì)胞自噬的組合物和方法。

背景技術(shù)

缺血會(huì)導(dǎo)致缺氧、細(xì)胞損傷和相關(guān)的器官功能障礙，諸如心臟衰竭，中風(fēng)，慢性阻塞性肺疾病，缺血性視網(wǎng)膜病，肝損傷，急性腎功能衰竭。因?yàn)榫€粒體功能障礙為器官缺血性損傷中的一關(guān)鍵因素，當(dāng)氧氣的損失，線粒體氧化磷酸化迅速停止，造成能量代謝主要來(lái)源的ATP產(chǎn)生的損失。

促紅細(xì)胞生成素(EPO)對(duì)缺氧和貧血期間的反應(yīng)于組織氧合變化的紅細(xì)胞的質(zhì)量的調(diào)節(jié)是至關(guān)重要的。EPO的保護(hù)作用已在各種組織和缺血引起損傷的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭斜蛔C實(shí)，并已可歸因于其在非造血細(xì)胞代謝適應(yīng)、細(xì)胞凋亡抑制或血管生成刺激的效果。最近，已有報(bào)導(dǎo)EPO是通過(guò)活化線粒體生物合成，來(lái)刺激心臟線粒體增殖，這是由過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體輔激活因子1-α(PGC-1α)介導(dǎo)的，PGC-1α為心臟生物能的一關(guān)鍵調(diào)節(jié)子。在臨床上，EPO通過(guò)誘導(dǎo)超出貧血糾正的保護(hù)作用來(lái)逆轉(zhuǎn)心肌重塑、改善心臟功能、提高運(yùn)動(dòng)耐力和患者的生活質(zhì)量。這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了EPO介導(dǎo)的保護(hù)作用可能取決于其對(duì)細(xì)胞內(nèi)能量代謝調(diào)節(jié)作用的可能性。

血紅蛋白(Hb)為紅細(xì)胞中的主要氧氣轉(zhuǎn)運(yùn)體。其主要形式，血紅蛋白A，為由兩個(gè)α-和β-多肽鏈組成的四聚體，每個(gè)鏈承載一血紅素基團(tuán)。最近，意外地發(fā)現(xiàn)血紅蛋白表達(dá)在許多的非造血細(xì)胞中，其可有利于組織的氧運(yùn)輸或增加細(xì)胞氧合以提供對(duì)抗缺氧/缺血性損傷的保護(hù)機(jī)制。

已知睡眠涉及學(xué)習(xí)和記憶背后的可塑性大腦變化?？焖賱?dòng)眼動(dòng)(REM)和非REM睡眠(NREM)都在記憶中扮演重要的角色。大鼠的行為觀察顯示學(xué)習(xí)期間與隨后的REM睡眠增加相關(guān)，然而REM睡眠剝奪會(huì)損害記憶中的認(rèn)知過(guò)程或先前學(xué)習(xí)的隱式類(lèi)型的材料。NREM被發(fā)現(xiàn)與保留詞對(duì)關(guān)聯(lián)表的能力(其為一種陳述性記憶)正相關(guān)，。此外，NREM期間內(nèi)通過(guò)再活化海馬區(qū)中的尖波漣漪的從短期到長(zhǎng)期記憶的轉(zhuǎn)換，對(duì)記憶的鞏固非常重要。亦已證實(shí)，于夜間早期NREM通過(guò)經(jīng)顱施予振蕩電位(0.75赫茲)來(lái)誘導(dǎo)緩慢振蕩狀勢(shì)場(chǎng)，會(huì)提高健康的人的海馬區(qū)依賴(lài)性陳述性記憶保留。

癡呆癥(諸如阿爾茨海默氏病(AD))的患者，，經(jīng)常有夜間睡眠中斷。雖然在早期的AD患者REM睡眠相對(duì)不受疾病進(jìn)程的影響，較后期的AD有顯著的REM睡眠損失的特征。這種夜間睡眠中斷的幅度會(huì)隨癡呆癥的嚴(yán)重程度增加。記憶喪失會(huì)伴隨著脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸的氧化破壞的積累，和線粒體衰變，所有這些都可以在老化和疾病中擾亂神經(jīng)元的功能。睡眠剝奪(SD)也會(huì)誘發(fā)氧化壓力，其導(dǎo)致記憶力減退和線粒體活性受損。一項(xiàng)研究顯示，青壯年人經(jīng)過(guò)36小時(shí)睡眠剝奪會(huì)導(dǎo)致類(lèi)似年齡約60歲的正常人的神經(jīng)心理學(xué)結(jié)果。因此，調(diào)節(jié)線粒體功能和ROS體內(nèi)平衡，作為氧化壓力相關(guān)的記憶喪失的治療性干預(yù)可能是有用的。

而且，在神經(jīng)元和星狀細(xì)胞都有EPO和EPO受體的表達(dá)，而在腦中EPO主要由星狀細(xì)胞產(chǎn)生。EPO被廣泛用于增強(qiáng)貧血患者的紅細(xì)胞生成，且最近已發(fā)現(xiàn)在非造血的有益功效，包括心臟保護(hù)和神經(jīng)保護(hù)。早期的臨床研究已證實(shí)在慢性腎功能衰竭的患者中，以EPO治療期間的認(rèn)知能力改善。最近的研究顯示，高劑量的EPO治療會(huì)改善神經(jīng)精神疾病患者的海馬區(qū)的塑性和認(rèn)知表現(xiàn)。高劑量的EPO治療也通過(guò)調(diào)控塑性、突觸連接和記憶相關(guān)的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)活性增強(qiáng)了海馬區(qū)的長(zhǎng)期增益效果，以及改善了健康小鼠認(rèn)知表現(xiàn)的操作性條件反射的穩(wěn)定性。

有假設(shè)認(rèn)為EPO通過(guò)調(diào)控下游的線粒體調(diào)節(jié)子的表達(dá)，在SD誘導(dǎo)的海馬區(qū)學(xué)習(xí)和記憶損傷的治療中可扮演藥物應(yīng)用的關(guān)鍵角色。由于EPO因?yàn)椴荒茏杂傻卮┻^(guò)血-腦屏障(BBB)臨床使用有限的事實(shí)，僅能以高劑量的重組促紅細(xì)胞生成素(rEPO)進(jìn)行全身性的給藥才能有神經(jīng)保護(hù)的活性。

細(xì)胞自噬或“自我消化過(guò)程”為一種重要的生理過(guò)程，其以諸如蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)聚集體和細(xì)胞器的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)成分為目標(biāo)，使其于溶酶體中降解。細(xì)胞自噬過(guò)程對(duì)維持神經(jīng)元的體內(nèi)平衡也是必不可少的，并且已知越來(lái)越多的疾病與它的功能障礙直接相關(guān)。此外，細(xì)胞自噬涉及細(xì)胞內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的回收，以便饑餓時(shí)維持細(xì)胞代謝，以及除去受損細(xì)胞器官和壓力過(guò)程中累積的蛋白質(zhì)。

細(xì)胞自噬的缺陷是疾病產(chǎn)生的一個(gè)主要因素，此疾病可為但不限于，神經(jīng)退行性疾病、肝病和癌癥。很多人類(lèi)的神經(jīng)退行性疾病的與異常的突變體和/或多泛素化蛋白的積聚以及過(guò)多的神經(jīng)細(xì)胞死亡相關(guān)聯(lián)。