本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥領(lǐng)域,具體涉及l(fā)gk974在制備治療多囊腎病的產(chǎn)品中的應(yīng)用,特別涉及l(fā)gk974在制備治療常染色體顯性遺傳性多囊腎疾病的產(chǎn)品中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
常染色體顯性遺傳性多囊腎(autosomaldominantpolycystickidneydisease,adpkd)疾病是最常見的單基因遺傳性腎病之一。其主要臨床癥狀為雙側(cè)腎臟形成大量大小不等的球形液性囊腫,并進行性增大,破壞腎臟的結(jié)構(gòu)和功能,最終導致腎功能衰竭。adpkd通常在成人中發(fā)病,其發(fā)病率為1:500-4000,是目前世界上終末腎衰竭的第四大主要原因。除腎病表型外,adpkd患者的非腎臟部位病變表型也十分明顯:83%的adpkd患者出現(xiàn)肝囊腫,10%的adpkd患者出現(xiàn)胰腺囊腫,16%的患者出現(xiàn)腦動脈瘤。其他病理表型包括主動脈根,胸部動脈異常,二尖瓣脫垂以及腹壁疝氣。約50%的患者年滿60歲后將出現(xiàn)終末腎衰竭。正常人的尿素氮(bun)參考范圍為2.14-7.14mmol/l,血肌酐(cr)參考范圍為44-133μmol/l,當血肌酐超過133μmol/l為炎癥損傷期,超過186μmol/l為腎功能損傷期,超過451umol/l為腎功能衰竭期。最新研究結(jié)果表明,adpkd致病基因pkd1和pkd2的缺失可以導致經(jīng)典wnt信號通路的異常激活,經(jīng)典wnt/β-catenin信號通路很可能密切的參與腎臟囊腫形成過程的調(diào)節(jié)。
lgk974是有效的特異性porcn的抑制劑,ic50為4nm。lgk974通過特異性抑制porcn介導的酰基化修飾從而抑制wnt配體分子如wnt-3a的分泌。lgkp74可抑制哺乳動物porcn?;D(zhuǎn)移酶活性,抑制wnts配體的激活并減少wnt受體lpr6的磷酸化從而促使wnt信號通路靶基因表達降低,進而抑制經(jīng)典wnt通路的活性。lgk974作為有效的porcn特異性抑制劑,現(xiàn)用于治療依賴wnt配體的惡性腫瘤。目前,該藥已用于臨床i期實驗。wnt-c59也是特異性porcn的抑制劑,作用于wnt3a介導的多聚tcf結(jié)合位點驅(qū)動的熒光素酶的激活。wnt-c59可在納摩爾水平抑制哺乳動物porcn?;D(zhuǎn)移酶活性。在hek293細胞中ic50為74pm。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個目的是提供lgk974的新用途。
本發(fā)明提供了lgk974在制備治療常染色體顯性遺傳性多囊腎的產(chǎn)品中的應(yīng)用。
本發(fā)明還提供了lgk974在制備如下(1)-(4)中至少一種產(chǎn)品中的應(yīng)用:
(1)減弱患病機體腎囊腫程度的產(chǎn)品;
(2)降低患病機體腎臟體重比的產(chǎn)品;
(3)降低患病機體的腎臟囊腫指數(shù)的產(chǎn)品;
(4)降低患病機體血液中肌酐和/或尿素氮含量的產(chǎn)品。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種產(chǎn)品。
本發(fā)明提供的產(chǎn)品的活性成分為lgk974;所述產(chǎn)品的用途為如下(a)-(e)中的至少一種:
(a)治療常染色體顯性遺傳性多囊腎;
(b)減弱患病機體腎囊腫程度;
(c)降低患病機體腎臟體重比;
(d)降低患病機體的腎臟囊腫指數(shù);
(e)降低患病機體血液中肌酐和/或尿素氮含量。
上述應(yīng)用或上述產(chǎn)品中,所述患病機體為具有常染色體顯性遺傳性多囊腎臨床癥狀的機體。
上述應(yīng)用或上述產(chǎn)品中,所述產(chǎn)品為藥物。
本發(fā)明以vil-cre;pkd2f3/f3小鼠作為adpkd動物模型,進行了wnt信號通路抑制劑—lgk974和wnt-c59對常染色體顯性遺傳性多囊腎(adpkd)治療的效果研究,結(jié)果表明,wnt信號通路抑制劑—lgk974對于治療常染色體顯性遺傳性多囊腎具有一定的效果,具體體現(xiàn)在:(1)可減弱vil-cre;pkd2f3/f3小鼠的腎囊腫程度;(2)可降低vil-cre;pkd2f3/f3小鼠的腎臟體重比;(3)可降低vil-cre;pkd2f3/f3小鼠的血液中肌酐和/或尿素氮的含量。本發(fā)明對于常染色體顯性遺傳性多囊腎(adpkd)發(fā)病機制的分析,對于治療常染色體顯性遺傳性多囊腎(adpkd)的藥物的研發(fā)均具有重要意義。
附圖說明
圖1為回交后代小鼠基因型的pcr檢測結(jié)果。其中,圖1a為針對pkd2基因pcr檢測結(jié)果,pkd2f3/f3為pkd2基因純合,pkd2+/f3為pkd2基因雜合;圖1b為針對cre基因的pcr檢測結(jié)果,vil-cre為表達vil-cre;wt為不表達vil-cre。
圖2為vil-cre;pkd2f3/f3小鼠模擬人類adpkd的疾病表型。其中,圖2a為vil-cre;pkd2f3/f3小鼠腎臟形態(tài);圖2b為vil-cre;pkd2f3/f3小鼠肝臟形態(tài);圖2c為vil-cre;pkd2f3/f3小鼠胰腺形態(tài);圖2d為vil-cre;pkd2f3/f3小鼠的腎臟橫切面;圖2e為pkd2f3/f3小鼠的腎臟橫切面。
圖3為兩組小鼠的腎臟肉眼觀察和he染色結(jié)果。其中,圖3a為對照組肉眼觀察結(jié)果;圖3b為治療組肉眼觀察結(jié)果;圖3c為對照組he染色結(jié)果;圖3d為治療組he染色結(jié)果。
圖4為兩組小鼠的腎臟體重比測定結(jié)果。
圖5為兩組小鼠的腎臟囊腫指數(shù)測定結(jié)果。
圖6為兩組小鼠的血液中尿素氮(bun)與肌酐(cr)的含量測定結(jié)果。其中,圖6a為肌酐含量;圖6b為尿素氮含量。
具體實施方式
下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明,均為常規(guī)方法。
下述實施例中所用的材料、試劑等,如無特殊說明,均可從商業(yè)途徑得到。
下述實施例中的pkd2f3/f3小鼠記載于文獻“l(fā)ngyukim,tianbingding,yulongfu,etal.conditionalmutationofpkd2causescystogenesisandupregulatesβ-catenin.jamsocnephrol,2009(20):2556-2569”中。其構(gòu)建及鑒定步驟如下:首先,在pkd2基因的3號外顯子兩側(cè)插入兩個loxp位點,在陽性選擇性neo的兩側(cè)有frt位點,由于該結(jié)構(gòu)沒有完全阻斷正常pkd2基因的表達,所以用這種載體通過基因打靶技術(shù)產(chǎn)生的pkd2nf3小鼠可避免死于胚胎期;再將pkd2nf3小鼠與actb-flep小鼠雜交,即產(chǎn)生沒有neo元件的pkd2f3/f3小鼠。鑒于在pkd2f3/f3小鼠中沒有觀察到多囊表型,pc2的表達也沒有發(fā)生改變,認為這種pkd2f3等位基因不會導致pkd2的表達失活。
下述實施例中的帶有vil-cre重組酶的轉(zhuǎn)基因小鼠購自thejacksonlaboratory,strainname:b6.sjl-tg(vil-cre)997gum/j,stocknumber:004586,詳見網(wǎng)址:http://jaxmice.jax.org/strain/004586.html。
下述實施例中的lgk974是selleck公司的產(chǎn)品,產(chǎn)品目錄號s7143。分子量:396.44;化學式:c23h20n6o;cas號:1243244-14-5;溶解性(25℃):dmso79mg/ml,水<1mg/ml,乙醇<1mg/ml;穩(wěn)定性:3年-20℃粉狀,6月-80℃溶于溶劑。
下述實施例中的wnt-c59是selleck公司的產(chǎn)品,產(chǎn)品目錄號為s7037。分子量:379.45;化學式:c25h21n3o;cas號:1243243-89-1;溶解性(25℃):dmso76mg/ml,水<1mg/ml,乙醇<1mg/ml;穩(wěn)定性:3年-20℃粉狀,6月-80℃溶于溶劑。
實施例1、vil-cre;pkd2f3/f3小鼠模型的構(gòu)建及鑒定
vil-cre;pkd2f3/f3小鼠是利用cre-loxp系統(tǒng)建立的可以條件性敲除pkd2的小鼠模型,可產(chǎn)生與人類常染色體顯性遺傳性多囊腎(autosomaldominantpolycystickidneydisease,adpkd)類似臨床表型,并早期死于腎衰竭,可作為adpkd動物模型。其構(gòu)建及鑒定過程如下:
一、vil-cre;pkd2f3/f3小鼠模型的構(gòu)建
將pkd2f3/f3小鼠與帶有vil-cre重組酶的轉(zhuǎn)基因小鼠(b6.sjl-tg(vil-cre)997gum/j)進行雜交,得到f1代(理論上有1/2后代的基因型為vil-cre:pkd2+/f3;1/2后代的基因型為pkd2+/f3);將f1代中vil-cre:pkd2+/f3小鼠(針對cre基因進行pcr鑒定,具體方法參見下文,經(jīng)鑒定得到大小為650bp目的條帶的f1代小鼠)與pkd2f3/f3小鼠進行回 交,得到回交后代。
從以上所得回交后代中,篩選得到pkd2基因純合,同時可表達vil-cre的小鼠,具體操作如下:
提取回交后代鼠尾基因組,以其為模板,分別對pkd2基因以及cre基因進行pcr鑒定,其中針對pkd2基因的pcr所用引物序列為如下三條:
5’-tctgacttgcagactgtggg-3’,
5’-aggtaggggaaggtcagggttgg-3’;
5'-tttacgtccagccaagct-3';
針對cre基因的pcr所用引物序列為如下兩條:
5’-ccaggttacggatatagttcatg-3’;
5’-tgccacgaccaagtgacagc-3’。
當采用針對pkd2基因的三條引物在同一反應(yīng)體系中進行pcr擴增時,如果得到大小分別為650bp和350bp的兩個條帶,則對應(yīng)的回交后代小鼠為pkd2基因雜合(pkd2+/f3),如果得到大小為650bp的單一條帶,則對應(yīng)的回交后代小鼠為pkd2基因純合(pkd2f3/f3);當采用針對cre基因的兩條引物進行pcr擴增時,如果得到大小為650bp的目的條帶,則對應(yīng)的回交后代小鼠表達vil-cre,如果沒有得到大小為650bp的目的條帶,則對應(yīng)的回交后代小鼠不表達vil-cre。
結(jié)果如圖1所示,圖1a中的pkd2f3/f3為pkd2基因純合,圖1b中的vil-cre為可表達vil-cre。經(jīng)過以上鑒定,從回交后代中得到的pkd2基因純合,同時可表達vil-cre的小鼠,即為vil-cre:pkd2f3/f3小鼠。vil-cre為受控于villin1啟動子的cre酶,其中villin1啟動子表達于小鼠胚胎期第12.5天的腸上皮細胞,小鼠在cre酶的作用下,可在細胞水平上產(chǎn)生pkd2d3/d3,由于pkd2d3/d3等位基因上的3號外顯子已被剪切掉,進而產(chǎn)生移碼突變,導致3號外顯子下游不遠處產(chǎn)生終止子,進而使pkd2基因產(chǎn)物pc2成為截斷蛋白。
二、vil-cre;pkd2f3/f3小鼠模型的鑒定
常規(guī)飼養(yǎng)步驟一得到的vil-cre;pkd2f3/f3小鼠,觀察其存活狀態(tài)。待小鼠四月齡,取其腎臟、肝臟、胰腺,觀察病變情況;另外對腎臟進行he染色分析(具體操作參見實施例2相關(guān)步驟)。同時設(shè)置pkd2f3/f3小鼠作為對照。
結(jié)果如圖2所示,其中,圖2a為vil-cre;pkd2f3/f3小鼠腎臟形態(tài);圖2b為vil-cre;pkd2f3/f3小鼠肝臟形態(tài);圖2c為vil-cre;pkd2f3/f3小鼠胰腺形態(tài);圖2d為vil-cre;pkd2f3/f3小鼠的腎臟橫切面;圖2e為pkd2f3/f3小鼠的腎臟橫切面。從圖中可以看出,步驟一得到的vil-cre;pkd2f3/f3小鼠在第4~5月左右死亡,其腎臟、肝臟、胰腺均出現(xiàn)嚴重的囊腫,而且腎臟的he染色結(jié)果進一步表明腎臟無腎實質(zhì),腎功能嚴重 受損,判定vil-cre;pkd2f3/f3小鼠死于腎囊腫導致的腎衰竭,而同窩同齡的pkd2f3/f3小鼠則表型正常。
以上結(jié)果表明,步驟一得到的vil-cre;pkd2f3/f3小鼠表型與人類adpkd患者相似,可作為adpkd動物模型。
實施例2、lgk974和wnt-c59在治療常染色體顯性遺傳性多囊腎中的應(yīng)用
本實施例以實施例1獲得的vil-cre;pkd2f3/f3小鼠作為adpkd動物模型,研究分析lgk974和wnt-c59在治療常染色體顯性遺傳性多囊腎中的應(yīng)用。具體如下:
一、實驗方法
1、實驗分組及處理
(1)lgk974溶液
將lgk974用溶液a溶解,至其濃度為3mg/ml,后用生理鹽水稀釋至0.3mg/ml。溶液a的溶劑為水,溶劑為甲基纖維素和吐溫80,其中,甲基纖維素在溶液a中的質(zhì)量分數(shù)為0.5%,吐溫80在溶液a中的體積分數(shù)為0.5%。
(2)wnt-c59溶液
將wnt-c59用溶液a溶解,至其濃度為3mg/ml,后用生理鹽水稀釋至1mg/ml。
(3)分組及處理
按照是否用藥物處理分為lgk974治療組,wnt-c59治療組和對照組(安慰劑),每組隨機選取至少20只vil-cre:pkd2f3/f3小鼠。從小鼠出生后第三十天開始,進行連續(xù)兩個月的灌胃給藥,每天給藥直至小鼠三月齡停藥,治療組每只小鼠按3mg/kg(每kg體重給3mglgk974)和10mg/kg(每kg體重給10mgwnt-c59)的劑量給藥;對照組每只小鼠每天注射等體積的含有等量0.5%甲基纖維素/0.5%吐溫80的生理鹽水。
2、各組小鼠治療情況分析
(1)he染色分析兩組小鼠的腎囊腫表型
在小鼠兩月齡停藥后,每組隨機選取不少于10只小鼠,處死后,摘除雙側(cè)腎臟。在電子天平上精確稱重,計算腎臟體重比(g/g),即雙側(cè)腎臟重量(g)/體質(zhì)量(g)。后將雙側(cè)腎臟沿著矢狀面切開,用10%中性福爾馬林溶液固定24小時,后梯度乙醇脫水,然后用石蠟包埋機常規(guī)包埋,蠟塊待后行切片及he染色。
a.脫水包埋
具體步驟:①脫水:70%乙醇1h→75%乙醇1h→80%乙醇1h→85%乙醇1h→90%乙醇1h→95%乙醇1h→100%乙醇1h→二甲苯15min×2;②包埋:石蠟包埋機進行包埋。
b.切片
將腎臟蠟塊在輪轉(zhuǎn)式切片機上做成3μm厚度的連續(xù)腎組織切片,用毛筆輕輕扶起,在溫水中將其充分展開,再用多聚賴氨酸處理過的玻片撈起腎組織切片,電熱干燥機烤干,然后放于電熱恒溫鼓風干燥箱里中,70℃恒溫烘烤1小時,以使組織切片與玻片緊密粘連,置于盒中備用。
c.he病理染色
原理:蘇木精(hematoxylin)染液為堿性,主要使細胞核內(nèi)的染色質(zhì)與胞質(zhì)內(nèi)的核糖體著紫藍色;伊紅(eosin)為酸性染料,主要使細胞質(zhì)和細胞外基質(zhì)中的成分著紅色。
步驟:
①二甲苯脫蠟,后用100%乙醇洗去;
②不同濃度的乙醇依次水化;
③磷酸緩沖液搖床緩洗5分鐘;
④蘇木精浸提8次;
⑤流水沖洗5分鐘;
⑥鹽酸酒精浸提8次;
⑦流水沖洗2分鐘;
⑧伊紅染色10分鐘;
⑨不同濃度的乙醇依次脫水;
⑩二甲苯透明,后用中性樹膠封片;顯微鏡觀察。
⑾結(jié)果顯示:細胞漿紅色,細胞核藍紫色。
(2)小鼠的腎臟囊腫指數(shù)的測定
lgk974治療組,wnt-c59治療組和對照組小鼠he染色的腎臟切片拍照后,圖片運行于gnuimagemanipulationprogram。首先將圖片轉(zhuǎn)換為灰度圖,然后調(diào)整圖片像素至800×598。將調(diào)整后的圖片運行添加網(wǎng)格程序,設(shè)定每個網(wǎng)格為大小為22×22像素。計算囊腫區(qū)域網(wǎng)格數(shù)量和腎臟區(qū)域總網(wǎng)格數(shù)量比例即可得到囊腫指數(shù)。
(3)lgk974治療組,wnt-c59治療組和對照組小鼠adpkd相關(guān)生化指標的測定
本發(fā)明的發(fā)明人為了準確反應(yīng)出治療組小鼠腎肝功能的改善程度,進一步對lgk974治療組,wnt-c59治療組和對照組小鼠血液中尿素氮(bun)與肌酐(cr)的含量進行了測定,以此確切反應(yīng)腎功能的變化情況,反映出囊腫的嚴重程度。具體操作如下:
在小鼠三月齡時,將lgk974治療組,wnt-c59治療組和對照組小鼠乙醚麻醉,從下腔靜脈抽取小鼠血液,離心后獲取上清即為血清。對血清進行化驗即可測得肌酐 及尿素氮含量。
二、實驗結(jié)果
1、lgk974治療組,wnt-c59治療組和對照組小鼠的腎囊腫表型
肉眼觀察和he染色結(jié)果如圖3所示,從圖中可以看出,lgk-974治療組較對照組(安慰劑)具有更多的腎實質(zhì),且腎囊腫表型明顯少于對照組,但wnt-c59治療后與對照組沒有顯著性差異。另外,lgk974治療組,wnt-c59治療組和對照組小鼠的腎臟體重比(g/g)測定結(jié)果如圖4所示,結(jié)果顯示lgk974治療組的腎臟體重比(g/g)顯著小于對照組(p=0.000015),具有統(tǒng)計學意義,但wnt-c59治療組的腎臟體重比(g/g)較對照組相比雖有下降,但沒有統(tǒng)計學意義(p=0.11)。
2、lgk974治療組,wnt-c59治療組和對照組小鼠的腎臟囊腫指數(shù)
lgk974治療組,wnt-c59治療組和對照組小鼠的腎臟囊腫指數(shù)測定結(jié)果如圖5所示,lgk974治療組較對照組相比腎臟囊腫指數(shù)顯著降低(p=0.000019),具有統(tǒng)計學意義,但wnt-c59治療組的腎臟囊腫指數(shù)較對照組相比雖有下降,但沒有統(tǒng)計學意義(p=0.09)。
3、lgk974治療組,wnt-c59治療組和對照組小鼠adpkd相關(guān)生化指標的測定
lgk974治療組,wnt-c59治療組和對照組小鼠的血液中尿素氮(bun)與肌酐(cr)的含量測定結(jié)果如圖6所示,結(jié)果顯示,lgk974治療組小鼠的血液中尿素氮(bun)與肌酐(cr)的含量較對照組相比,均有下降趨勢,lgk974治療組的血液中尿素氮和血肌酐顯著小于對照組(p=0.00005,p=0.00174),具有統(tǒng)計學意義,但wnt-c59治療組的尿素氮和血肌酐較對照組相比雖有下降,但沒有統(tǒng)計學意義(p=0.08,p=0.012)。
綜合本實施例的實驗結(jié)果,可見lgk974在治療常染色體顯性遺傳性多囊腎(adpkd)中具有一定作用。