[發(fā)明專(zhuān)利]基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑在抗核輻射中的用途

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510445798.5
• 申請(qǐng)日: 2015-07-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105079799A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙寶全;查曉丹;李小滿(mǎn);李前;黃春倩;孫曼霽
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院毒物藥物研究所
• 主分類(lèi)號(hào): A61K38/55
• 分類(lèi)號(hào): A61K38/55;A61P39/00;G01N33/48
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 孫式洪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核輻射易感基因及基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑作為防治核輻射藥物的研制以及基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑在抵抗核輻射方面的應(yīng)用。

背景技術(shù)

近年來(lái)核能和平利用設(shè)施得到廣泛推廣，核泄露事故頻繁發(fā)生。核武器作為軍事威脅一直存在，利用臟彈等進(jìn)行的核恐怖事件也給人們的生活帶來(lái)了更大的恐怖威脅。在嚴(yán)查嚴(yán)防、防患于未然的同時(shí)，也必須要做好準(zhǔn)備，開(kāi)發(fā)抗輻射藥物用于預(yù)防和治療，以便將損失減小到最低。

隨著航天科技的迅猛發(fā)展，載人飛船相繼升空，登月工程、火星探測(cè)等探索計(jì)劃穩(wěn)步推進(jìn)，宇航員的外太空醫(yī)學(xué)防護(hù)已成為現(xiàn)代航空醫(yī)學(xué)亟待解決的課題。外太空對(duì)宇航員的傷害主要是復(fù)雜的電離輻射環(huán)境，由高通量帶電粒子和高能量的重離子組成。重離子損傷主要是能夠誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生難以修復(fù)的DNA團(tuán)簇?fù)p傷，具有更強(qiáng)的致死、致畸、致突變和致癌變作用。

輻射與人們的日常生活也密切相關(guān)。隨著核醫(yī)學(xué)的飛速發(fā)展，醫(yī)師和患者接觸輻射的機(jī)會(huì)大大增加。核科學(xué)工作者、雷達(dá)兵、飛行員等輻射從業(yè)人員的安全與健康也令人關(guān)注。我們實(shí)際上生活于輻射環(huán)境里，太陽(yáng)紫外線輻射、室內(nèi)氡氣等環(huán)境輻射，手機(jī)、電視、電腦的電磁輻射等等，無(wú)處不在。

綜上所述，隨著核能利用、載人航天以及核醫(yī)學(xué)的飛速發(fā)展，核科學(xué)工作者、宇航員、醫(yī)師和患者接觸輻射的機(jī)會(huì)大大增加，如何有效保護(hù)和降低輻射損傷是醫(yī)學(xué)防護(hù)的重要課題。

目前的防輻射藥物都是基于排除進(jìn)入人體的放射性元素、清除自由基和促DNA損傷修復(fù)等。目前，臨床應(yīng)用于抗輻射損傷的藥物主要有WR-2721(氨磷汀)，超氧化物岐化酶等，但毒性大，副作用多使其應(yīng)用受限。尋找新的毒性低，藥效高的抗輻射藥物是急待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了尋找新的具有新機(jī)制、新靶點(diǎn)、低毒性的全新防治藥物，發(fā)明人利用基因組學(xué)的方法，采用基因芯片、RT-qPCR等技術(shù)手段發(fā)現(xiàn)易感基因，并對(duì)易感基因的抗核輻射功能進(jìn)行驗(yàn)證，進(jìn)而研制抗輻射藥物。

斑馬魚(yú)因其卵體及幼魚(yú)透明、適合藥物的高通量篩選、基因與人類(lèi)高度保守等特點(diǎn)已成為生命科學(xué)研究中的最佳模式生物之一。發(fā)明人利用重離子給斑馬魚(yú)輻照，利用基因芯片和RT-qPCR方法發(fā)現(xiàn)了易感基因mmp9，例如，其中基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP9)的轉(zhuǎn)錄或表達(dá)提高近80倍。利用能夠抑制這一易感基因表達(dá)的調(diào)節(jié)劑(例如基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑)進(jìn)行防輻射實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)具有很好的防輻射功能。

本發(fā)明的一個(gè)方面提供了檢測(cè)環(huán)境中是否存在核輻射的方法，其包括將試驗(yàn)動(dòng)物置于待檢測(cè)環(huán)境中一定時(shí)間，然后測(cè)定該試驗(yàn)動(dòng)物中mmp9的轉(zhuǎn)錄或表達(dá)水平，并與該試驗(yàn)動(dòng)物在正常環(huán)境下的基質(zhì)金屬蛋白酶的轉(zhuǎn)錄或表達(dá)水平相比較。

本發(fā)明的一個(gè)方面提供了檢測(cè)動(dòng)物是否遭受到核輻射的方法，該方法包括檢測(cè)該動(dòng)物中mmp9的轉(zhuǎn)錄或表達(dá)水平，并與正常環(huán)境下的該動(dòng)物的基質(zhì)金屬蛋白酶的轉(zhuǎn)錄或表達(dá)水平相比較。

本發(fā)明的一個(gè)方面提供了防治核輻射的方法，其包括向受試者施用抑制mmp9的轉(zhuǎn)錄或表達(dá)水平的調(diào)節(jié)劑。

本發(fā)明的一個(gè)方面提供了抑制mmp9的轉(zhuǎn)錄或表達(dá)水平的調(diào)節(jié)劑(優(yōu)選為基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑，更優(yōu)選為MMP9抑制劑)在制備用于防治核輻射的藥物中的用途。

本發(fā)明的一個(gè)方面提供了篩選防治核輻射的藥物的方法，其包括測(cè)定候選物質(zhì)是否能夠抑制mmp9的轉(zhuǎn)錄或表達(dá)水平。

本發(fā)明的一個(gè)方面提供了防治核輻射的制劑，其包含能抑制mmp9的轉(zhuǎn)錄或表達(dá)水平的調(diào)節(jié)劑(優(yōu)選為基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑，更優(yōu)選為MMP9抑制劑)以及藥學(xué)上可接受的載體。

附圖說(shuō)明

圖1:碳離子輻射對(duì)斑馬魚(yú)胚胎的致死效應(yīng)

注：受精后24小時(shí)(24hpf)的胚胎進(jìn)行不同劑量的碳(重)離子輻照，隨劑量增加和時(shí)間的延長(zhǎng)，其死亡率逐漸增高。

圖2:重離子輻照對(duì)斑馬魚(yú)的致畸效應(yīng)

注：碳離子照射后，在24h、48h和96h等時(shí)間點(diǎn)，觀察重離子輻射對(duì)斑馬魚(yú)胚胎形態(tài)學(xué)上的影響。輻照劑量的加大，培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)，畸形越明顯。出現(xiàn)嚴(yán)重的脊柱彎曲、心囊和卵黃囊水腫等現(xiàn)象。

圖3:RT-qPCR篩選易感基因

注：基因芯片檢測(cè)差異的部分基因RT-qPCR驗(yàn)證結(jié)果。

圖4:基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑最佳起效時(shí)間的確定

注：注射伊洛馬司他2h時(shí)MMP9的表達(dá)量最低，說(shuō)明2h時(shí)是最佳起效點(diǎn)。

圖5.1-圖5.3:基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(伊洛馬司他)的抗輻射功能研究；

圖5.1不同照射劑量對(duì)斑馬魚(yú)胚胎畸形率的影響。