[發(fā)明專利]miR-21及其靶基因在制備診斷和/或防治骨性關(guān)節(jié)炎試劑或藥物中的應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810383195.0
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108359730A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸軍
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: C12Q1/6883
• 分類號: C12Q1/6883;A61K45/00;A61P19/02;A61P29/00;G01N33/68
• 代理公司: 南京先科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32285
• 代理人: 繆友菊

本發(fā)明公開了一種miR?21及其靶基因在診斷和/或防治骨性關(guān)節(jié)炎試劑或藥物中的應(yīng)用，涉及生物技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明所述診斷和/或防治骨性關(guān)節(jié)炎試劑或藥物包含下調(diào)miR?21或阻斷miR?21的活性的抑制劑和/或抑制劑組合物；miR?21抑制劑對穩(wěn)定軟骨細胞表型，預(yù)防軟骨細胞外基質(zhì)降解的作用通過調(diào)控軟骨細胞中與軟骨細胞分化、表型穩(wěn)定相關(guān)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子PIK3C2A基因得以實現(xiàn)。基于此，本發(fā)明提供了miR?21和/或其反義寡核苷酸和/或miR?21的靶基因在制備診斷和/或防治骨性關(guān)節(jié)炎試劑或藥物中的應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及miR-21及其靶基因在制備診斷和/或防治骨性關(guān)節(jié)炎試劑或藥物中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

骨性關(guān)節(jié)炎(Osteoarthritis，OA)是一種主要累及負重關(guān)節(jié)(髖、膝等關(guān)節(jié))的慢性退行性疾病，主要病理特征為關(guān)節(jié)軟骨細胞凋亡、細胞外基質(zhì)降解，進而引起關(guān)節(jié)軟骨的變性、破壞及骨質(zhì)增生，軟骨下骨的硬化、囊性變，臨床上表現(xiàn)為疼痛、關(guān)節(jié)畸形及功能障礙等，嚴重影響患者的生活質(zhì)量，給家庭及社會帶來沉重的經(jīng)濟負擔。目前，OA為影響中老年人生存質(zhì)量的主要疾病之一，據(jù)調(diào)查60歲以上人群中患病率可達50％，75歲以上的則達80％，致殘率可高達53％；隨著人口結(jié)構(gòu)的老齡化及生活方式的轉(zhuǎn)變，OA發(fā)病率將會持續(xù)上升。由于OA的致病原因仍不明確，目前的治療仍以緩解疼痛和改善功能為主，而缺乏早期預(yù)防和改變病程的有效手段。因此，對OA發(fā)病機制進行深入、多維度的研究，尋找更為有效的治療靶點，避免或延緩OA的發(fā)生、發(fā)展，成為臨床上亟待解決的難題。

近年來，作為新的切入點，miRNA為在分子水平上研究疾病的調(diào)控機制提供了新的視角。越來越多的證據(jù)顯示，miRNA在OA發(fā)病機制中具有關(guān)鍵性的調(diào)控作用，從基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄調(diào)控機制上為診斷與治療OA開辟了一條全新的途徑，為今后在診斷與治療OA上提供了新的生物學(xué)標記及新的靶向治療。

Thddenham等從小鼠胚胎的動物試驗中發(fā)現(xiàn)，miR-140在小鼠胚胎發(fā)育過程中的軟骨組織中有特異性表達。Abouheif等通過OA小鼠模型進行體外研究，證明經(jīng)白細胞介素-1β誘導(dǎo)后的軟骨細胞中miR-34a表達增高，同時發(fā)現(xiàn)經(jīng)白細胞介素-1β誘導(dǎo)后的軟骨細胞中用鎖核苷酸修改miR-34a的特定引物，使miR-34a表達受阻，其結(jié)果是軟骨細胞中CoL2a1基因下調(diào)及誘導(dǎo)型一氧化氮合成酶上調(diào)被阻止，而CoL2a1基因和誘導(dǎo)型一氧化氮合成酶是反應(yīng)軟骨細胞凋亡的因子，證明了使miR-34a表達受阻可阻止軟骨細胞的凋亡。Miyaki等采用miRNA芯片技術(shù)及RT-qPCR方法檢測人類間質(zhì)干細胞和人類關(guān)節(jié)軟骨細胞中miR-140的表達，并進行比較發(fā)現(xiàn)，二者間miR-140的表達差異有統(tǒng)計學(xué)意義，同時發(fā)現(xiàn)，經(jīng)白細胞介素-1β處理的軟骨細胞中miR-140表達被抑制，此外轉(zhuǎn)染了雙鏈miR-140的軟骨細胞經(jīng)白細胞介素-1β誘導(dǎo)后發(fā)現(xiàn)ADAMTS-5表達下調(diào)，間接證明了miR-140與OA發(fā)病機制有相關(guān)性。同樣，Miyaki等研究發(fā)現(xiàn)，敲除miR-140基因的小鼠模型中其軟骨發(fā)生OA的退行性病變與年齡相關(guān)；當miR-140高表達時可防止軟骨進一步退變，表明miR-140在OA發(fā)病中是一種保護因子。Yamasaki等通過收集OA患者軟骨采用Mankin評分進行實驗分組，發(fā)現(xiàn)miR-146a在低級別分組中表達較高，隨軟骨退變加重其表達量逐漸減少，且miR-146a表達通過白細胞介素-lβ產(chǎn)生。Tardif等報道m(xù)iR-140和miR-27a在軟骨細胞中均有表達，且在OA的軟骨細胞中miR-140和miR-27a表達均減少，證實miR-140直接調(diào)節(jié)胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白5表達，miR-27a間接下調(diào)MMP-13的表達，而胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白-5和MMP-13在OA發(fā)病機制中起重要作用，在治療OA疾病中miR-140和miR-27a可能會成為新的靶向基因。Akhtar等通過體外研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)過白細胞介素-1β刺激OA軟骨細胞后，MMP-13mRNA的3’端非編碼區(qū)(3’-UTR)的一個序列互補到miR-27b的種子序列，結(jié)果顯示，MMP-13的表達上調(diào)同時miR-27b的表達下調(diào)。也證明miR-27b過表達可抑制MMP-13mRNA3′UTR結(jié)構(gòu)基因的活性，抑制軟骨細胞中白細胞介素-1β誘導(dǎo)的MMP-13蛋白表達。Park等發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過白細胞介素-1β刺激OA軟骨細胞后，miR-127-5p在OA軟骨中表達顯著升高，且靶基因為MMP13，證實miR-127-5p過表達可抑制MMP-13，進而阻止OA的發(fā)生。以上研究表明，miRNA表達譜的異常在OA軟骨增殖、凋亡及軟骨細胞外基質(zhì)成分改變中起至關(guān)重要的作用。更為重要的是，miRNA表達譜的異常可能是OA軟骨細胞凋亡的“始動因素”。miRNA的研究是一個發(fā)展迅速的領(lǐng)域，并且發(fā)現(xiàn)了許多有價值的進展。但是由于miRNA的多樣性及它們的靶目標的多樣性，同時缺乏一致性的研究，至此對于miRNA的作用還需要深入研究。