核受体Nr4a1活性调节剂在制备治疗SNRPN表达异常疾病药物中的用途 |
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| 申请号 | CN201610446232.9 | 申请日 | 2016-06-20 | 公开(公告)号 | CN107519164A | 公开(公告)日 | 2017-12-29 |
| 申请人 | 复旦大学附属儿科医院; | 发明人 | 徐秀; 仇子龙; 李慧萍; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属 生物 医药技术领域，涉及核受体Nr4a1活性调节剂在SNRPN表达异常 疾病 中的新医药用途。本发明的核受体Nr4a1活性调节剂以3,3’-二吲哚基甲烷(3,3’-Diindolylmethane,DIM)及其衍生物或聚八 酮 化合物cytosporone B为药物活性成分。本发明实验结果证实了所述核受体Nr4a1活性调节剂可直接与Nr4a1的配体连接结构域结合，通过调节核受体Nr4a1转录活性改善SNRPN表达异常引起的神经功能障碍，进一步用于制备 治疗 SNRPN表达异常疾病如，Prader-Willi综合征(PWS)、孤独症谱系障碍(ASD)等神经代谢障碍性疾病的药物。本发明为治疗SNRPN表达异常引起的神经代谢障碍性疾病提供新的干预措施。 | ||||||
| 权利要求 | 1.核受体Nr4a1活性调节剂在制备治疗SNRPN表达异常疾病药物中的用途。 |
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| 说明书全文 | 核受体Nr4a1活性调节剂在制备治疗SNRPN表达异常疾病药物中的用途 技术领域[0001] 本发明属生物医药技术领域，涉及核受体Nr4a1活性调节剂在SNRPN表达异常疾病中的新医药用途。尤其涉及核受体Nr4a1活性调节剂在制备治疗SNRPN表达异常疾病如，Prader-Willi综合征(PWS)、孤独症谱系障碍(ASD)等神经代谢障碍性疾病药物中的用途。 背景技术[0002] 现有技术公开了小分子核糖体蛋白多肽N(Small Nuclear Ribonucleoprotein Polypeptide N,SNRPN)基因位于人类15号染色体长臂11-13(15q11-13)区域，该染色体区域稳定性差，是继唐氏综合症以外最常见的人类染色体异常区段。研究显示，SNRPN在脑组织中特异性高表达，参与大脑前mRNA剪切，表达异常与Prader-Willi综合征(PWS)、孤独症谱系障碍(ASD)等多种神经代谢障碍性疾病有关。 [0003] 有研究报道，SNRPN启动子区域CpG岛在母系来源染色体高度甲基化，仅父系来源染色体转录。父源染色体15q11-13缺失，15号染色体母同源二倍体，或控制15q印记基因表达的印记中心缺陷均可导致PWS，大部分已经发现的PWS病例SNRPN水平明显下降，几乎不能检测到。PWS发病率为1:10,000-1:30,000，主要症状表现为先天性肌张力低下，1岁前喂养困难，而1岁后出现食欲亢进，从而导致极度肥胖，同时伴有轻中度的智力低下，很多患儿有焦虑、对立违抗、攻击、重复刻板等行为问题。随着业内人员对PWS的认识逐渐加强，在出生后及时给予喂养支持，因此增加了新生儿期存活率，但随着年龄增长，肥胖带来的生活问题却成为治疗难题。如，该疾患累及的孩童虽然智力能力仅轻、中度损伤，但由于过度肥胖、行为等问题不能进入学校学习，丧失生活自理及工作能力，往往20岁左右便由于心肺疾病、胃破裂等并发症的发生导致死亡。 [0004] 目前临床实践中的干预措施有，通过饮食监控、补充生长激素、催产素鼻吸入、胃袖套状切除术等治疗方法，上述针对PWS的干预措施虽取得一定的效果，但不能从根本上解决食欲亢进、认知及行为异常等问题。由于目前用于研究的PWS小鼠模型多在生后数天内死亡，少数存活时间稍长的动物模型不能完全复制人类PWS肥胖的转变过程，因此，尚缺乏有效的PWS动物模型作为治疗、药物研究基础。 [0005] 有研究显示，15q11-13染色体区域拷贝数增加是最常见的孤独症细胞遗传异常之一，其发生率约为1-3％2,9。目前父源染色体15q11-13拷贝数增加病例不多，但越来越多的病例发现父源15q11-13拷贝数增加(SNRPN表达水平上升)患者存在智力发育障碍，及社交、刻板等ASD行为。研究发现父源15q11-13(小鼠与人类相对应的区段位于7号染色体)拷贝数增加小鼠模型，过度表达SNRPN，在生后出现肥胖，伴有社交技能异常、发声能力发展异常，以及刻板行为及焦虑。该小鼠繁殖、存活能力强，可以模拟肥胖以及行为认知异常改变，是目前较好的ASD的研究动物模型，同时将为PWS研究起到重要参考价值。 [0006] 本申请的发明人基于现有技术的基础，拟通过调控SNRPN表达或其下游信号通路研究提供为治疗SNRPN表达异常引起的PWS、ASD等神经代谢障碍性疾病的新干预措施。尤其是提供核受体Nr4a1活性调节剂在制备治疗SNRPN表达异常疾病如，Prader-Willi综合征(PWS)、孤独症谱系障碍(ASD)等神经代谢障碍性疾病药物中的用途。 发明内容[0007] 本发明的目的在于，提供核受体Nr4a1活性调节剂在SNRPN表达异常疾病中的新医药用途。尤其涉及核受体Nr4a1活性调节剂在制备治疗SNRPN表达异常疾病如，Prader-Willi综合征(PWS)、孤独症谱系障碍(ASD)等神经代谢障碍性疾病药物中的用途。 [0008] 本发明基于现有技术的研究基础，针对目前在肿瘤治疗中的调控SNRPN表达的药物存在的不成熟，毒副作用大的缺陷，通过对目前较好的ASD的研究动物模型研究调控SNRPN表达或其下游信号通路的影响，为治疗SNRPN表达异常引起的PWS、ASD等神经代谢障碍性疾病提供新的干预措施，同时为PWS研究提供重要参考价值。 [0009] 更具体的，本发明进行了下述有关SNRPN表达异常调控Nr4a1表达水平，影响神经元形态及功能的实验，结果证实通过转染Nr4a1或Nr4a1拮抗剂调控Nr4a1表达或转录活性，可以改善SNRPN表达异常引起的神经元形态或功能改变。 [0010] 本发明所述的Nr4a1拮抗剂为核受体Nr4a1活性调节剂，本发明的一个实施例中，采用3,3’-二吲哚基甲烷(3,3’-Diindolylmethane,DIM)及其衍生物与Nr4a1受体结合区域结合，抑制Nr4a1转录活性； [0011] 本发明的另一个实施例中采用聚八酮化合物cytosporone B(CsnB)为核受体Nr4a1活性调节剂，CsnB与Nr4a1有非常强的亲和力，促进Nr4a1表达以及特异性启动子转录活性。 [0012] 所述的3,3’-二吲哚基甲烷(3,3’-Diindolylmethane,DIM)是十字花科植物(如西兰花、花椰菜、卷心菜等)的主要药用成分，安全性高，其药物安全性经健康人群及肿瘤患者临床试验，结果显示，常规大剂量口服耐受性好，未发现药物相关不良反应；基于研究表明，DIM作用于Nr4a1过度表达的肿瘤细胞中，可以抑制细胞增殖及转移；除肿瘤之外，DIM对帕金森病、低氧神经损伤等疾病中也被证明起到保护作用；前期研究中发现SNRPN敲减神经元，Nr4a1表达水平明显上升，添加DIM可以改善SNRPN敲减引起的神经元神经突异常生长； [0013] 所述的八酮化合物cytosporone B(CsnB)分离自海洋内生真菌HTF3，是Nr4a1的天然激动剂。 [0014] 本发明中，基于SNRPN基因编码SmN蛋白，最初在系统性红斑狼疮研究中发现与自身免疫反应有关，属于小核糖体蛋白SMB/SMN家族成员，参与前mRNA可变剪切，SNRPN甲基化异常与多种肿瘤发生有关；Glee等通过不表达SNRPN的肿瘤细胞系中转入SNRPN表达质粒后，运用高通量平行测序方法检测全细胞RNA水平，发现除SNRPN外有3个基因mRNA水平增高，23个基因mRNA水平降低，其中核受体亚家族4，A组，成员1(Nuclear receptor subfamily 4,group A,member 1,Nr4a1)表达水平显著降低；本发明通过体内体外实验发现，SNRPN表达异常调控Nr4a1表达水平，影响神经元形态及功能，通过转染Nr4a1或Nr4a1拮抗剂调控Nr4a1表达或转录活性，能改善SNRPN表达异常引起的神经元形态或功能改变； [0015] 本发明基于现有研究发现，实验证实Nr4a1参与SNRPN表达异常引起的神经发育异常；Nr4a1编码孤儿核受体Nr4a1，已知在不同类型的细胞中参与活化依赖的生理过程，支持如细胞凋亡、糖代谢、多巴胺能神经元发育、炎症反应等，是肿瘤、炎症性疾病的已知治疗靶点；SNRPN表达异常疾病主要表现为过度饮食以及认知、行为异常，文献报道Nr4a1表达与鼠类及人类的脂肪质量变化有关，在肥胖人群的脂肪中组织中Nr4a1表达水平增高23，在中枢神经系统，Nr4a1表达水平受场景性恐惧环境等学习任务介导，与突触重构有关；Nr4a1过表达神经元树突棘数量下降，Nr4a1敲减神经元树突棘在树突末梢过度堆积，说明内源性Nr4a1具有避免树突棘堆积成簇的作用，而树突棘的分部、密度与兴奋性突触传导有关，是大脑发育及认知功能发育的重要因素； [0016] 本发明实验结果证实了虽然Nr4a1的内源性配体尚不明确，但是结构多样的合成分子Nr4a1的拮抗剂或激动剂可以直接与Nr4a1的配体连接结构域结合，通过调节核受体Nr4a1转录活性改善SNRPN表达异常引起的神经功能障碍，为SNRPN表达异常疾病(PWS、ASDs)提供新的干预方案；进一步，本发明所述的天然药物成分3,3’-二吲哚基甲烷(3,3’-Diindolylmethane,DIM)或分离自海洋内生真菌HTF3的聚八酮化合物cytosporone B(CsnB)可作为核受体Nr4a1活性调节剂药物成分，用于制备治疗SNRPN表达异常疾病的新药，尤其是该核受体Nr4a1活性调节剂用于制备治疗SNRPN表达异常疾病如，Prader-Willi综合征(PWS)、孤独症谱系障碍(ASD)等神经代谢障碍性疾病的药物。附图说明 [0017] 图1，体外培养神经元转入SNRPN过表达质粒后检测神经突长度，结果显示神经突总长度及轴突长度均较对照组短，说明SNRPN过表达抑制神经元神经突外生(a-d)。胚胎电转孕14.5胎鼠，转入带绿色荧光SNRPN过表达质粒，生后检测皮层神经元迁移情况，结果显示SNRPN过表达神经元延缓速度减慢(e，f)。 [0018] 图2，qPCR及western blot方法均检测发现体外培养神经元过表达SNRPN抑制N4a1表达水平，敲减SNRPN的神经元中，Nr4a1蛋白水平增高。 [0019] 图3，胚胎期在体皮层神经元电转过表达SNRPN质粒，检测生后21天小鼠皮层神经元树突突触密度及分布情况，结果显示树突全长突触密度稍增高(b，f)，远端增高尤其明显(c，e)，这种现象当共转Nr4a1质粒时可以被完全修复。 [0020] 图4，体外培养神经元转入SNRPN敲减质粒后，神经元神经突、轴突长度明显增加，当给予Nr4a1敲减质粒(a-c)或Nr4a1抑制剂(DIM)(d-f)时，神经突和轴突长度基本恢复至对照组相同水平。 具体实施方式[0021] 实施例1 [0022] 本发明进行了体内体外实验，结果显示，SNRPN表达异常调控Nr4a1表达水平，影响神经元形态及功能，通过转染Nr4a1或Nr4a1拮抗剂调控Nr4a1表达或转录活性，能改善SNRPN表达异常引起的神经元形态或功能改变； [0023] 其中，SNRPN敲减神经元，Nr4a1表达水平明显上升，添加DIM可以改善SNRPN敲减引起的神经元神经突异常生长； [0024] 聚八酮化合物cytosporone B(CsnB)与Nr4a1有非常强的亲和力，促进Nr4a1表达以及特异性启动子转录活性； [0025] 试验结果显示，体外培养神经元转入SNRPN过表达质粒后检测神经突长度，结果显示神经突总长度及轴突长度均较对照组短，说明SNRPN过表达抑制神经元神经突外生(a-d)；。胚胎电转孕14.5胎鼠，转入带绿色荧光SNRPN过表达质粒，生后检测皮层神经元迁移情况，结果显示SNRPN过表达神经元延缓速度减慢(e，f)(如图1所示)； [0026] qPCR及western blot方法均检测发现体外培养神经元过表达SNRPN抑制N4a1表达水平，敲减SNRPN的神经元中，Nr4a1蛋白水平增高(如图2所示)； [0027] 胚胎期在体皮层神经元电转过表达SNRPN质粒，检测生后21天小鼠皮层神经元树突突触密度及分布情况，结果显示树突全长突触密度稍增高(b，f)，远端增高尤其明显(c，e)，这种现象当共转Nr4a1质粒时可以被完全修复(如图3所示)； [0028] 体外培养神经元转入SNRPN敲减质粒后，神经元神经突、轴突长度明显增加，当给予Nr4a1敲减质粒(a-c)或Nr4a1抑制剂(DIM)(d-f)时，神经突和轴突长度基本恢复至对照组相同水平(如图4所示)。 |
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