本發(fā)明涉及PP242的新用途,具體地涉及PP242在制備用于減輕腎纖維化相關(guān)病癥的藥物中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
慢性腎臟病(chronic kidney disease,CKD)是指持續(xù)的腎臟損害≥3個月(腎損害包括了腎臟結(jié)構(gòu)或功能異常),伴或不伴腎小球?yàn)V過率(GFR)下降。CKD是一組威脅人類健康的進(jìn)行性發(fā)展的慢性疾病,已經(jīng)成為一個社會性的公共問題。2000年的一項(xiàng)大規(guī)模流行病學(xué)調(diào)查顯示全中國約有10%的人口患有CKD。不管是由何種原發(fā)病引起,CKD患者都不可避免的進(jìn)入尿毒癥期。如果未經(jīng)適當(dāng)治療,尿毒癥及其并發(fā)癥的預(yù)后極差,死亡率很高。因此,研究和認(rèn)識延緩或防止慢性腎臟病發(fā)展、改善慢性腎臟病預(yù)后的藥物具有重要意義。
腎間質(zhì)纖維化是CKD的主要病理特征,與CKD患者腎功能減退速度和預(yù)后密切相關(guān)。多項(xiàng)研究表明腎間質(zhì)纖維化主要是肌成纖維細(xì)胞聚集及活化,產(chǎn)生大量細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)成分,包括纖維連接蛋白(Fibronectin)以及膠原I和膠原III。研究表明,腎臟肌成纖維細(xì)胞至少有五種不同來源,包括腎臟固有成纖維細(xì)胞的活化,骨髓來源間充質(zhì)干細(xì)胞的轉(zhuǎn)分化,周細(xì)胞的分化,小管上皮、內(nèi)皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)分化。腎組織中固有成纖維細(xì)胞是腎間質(zhì)肌成纖維細(xì)胞的主要來源(約50%)。
哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是一種高度保守的非典型絲/蘇氨酸蛋白激酶。mTOR作為核心蛋白參與組成兩種復(fù)合體,包括mTORC1和mTORC2。Raptor(regulatory associated protein of TOR)mLST8(mammalian lethal with SEC13protein 8)和PRAS40(proline-rich Akt/PKB substrate 40kDa)等形成雷帕霉素敏感的復(fù)合體1(Mammalian Target of Rapamycin Complex 1,mTORC1)。mTORC1通過活化下游的核糖體激酶S6K1(Ribosome p70 S6 kinase,S6K1)和真核細(xì)胞始動因子4E結(jié)合蛋白1(eIF.4E binding protein1,4EBP1)發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng),調(diào)控細(xì)胞的增殖、生長、蛋白質(zhì)合成以及細(xì)胞的自噬、代謝和存活。另外,mTOR、Rictor(rapamycin insensitive companion of mTOR)、mLST8、mSIN1(mamalian stress-activated interacting protein 1)和Protor(protein observed with Rictor)等形成mTORC2復(fù)合物。mTORC2通過磷酸化下游底物,包括Akt、proteinkinase Cα (PKCα)、glucocorticoid-induced protein kinase 1(SGK1)來調(diào)節(jié)細(xì)胞的存活、增殖、細(xì)胞骨架的完整以及水鹽代謝等。已經(jīng)有研究證實(shí)mTORC1以及mTORC2信號通路在TGFβ1誘導(dǎo)的成纖維細(xì)胞活化與腎間質(zhì)纖維化的過程中具有重要作用,阻斷這條信號通路可以抑制成纖維細(xì)胞活化并減輕腎間質(zhì)纖維化。
PP242是一個mTOR的ATP競爭性和選擇性抑制劑,能夠同時抑制mTORC1以及mTORC2的活性。
已經(jīng)有研究表明PP242能夠抑制多種腫瘤細(xì)胞增殖,促進(jìn)細(xì)胞凋亡。目前,尚未有PP242可以減輕慢性腎臟病的報道。
發(fā)明目的:本發(fā)明的發(fā)明目的在提出PP242的新適應(yīng)癥,即在在制備用于減輕腎纖維化相關(guān)病癥的藥物中的應(yīng)用。
其中,所述的腎纖維化相關(guān)病癥為慢性腎臟病、腎間質(zhì)纖維化、腎間質(zhì)成纖維細(xì)胞活化和腎臟炎性細(xì)胞浸潤中的任意一種。
具體地,所述的腎間質(zhì)纖維化為單側(cè)輸尿管結(jié)扎造成的腎間質(zhì)纖維化。
其中,研究表明,PP242抑制TGF-β1誘導(dǎo)的mTORC1以及mTORC2的活化。
PP242抑制TGF-β1誘導(dǎo)的成纖維細(xì)胞活化。
PP242抑制TGF-β1引起的FN、α-SMA以及I型膠原蛋白的高表達(dá)。
PP242抑制單側(cè)輸尿管結(jié)扎腎組織mTORC1以及mTORC2的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。
PP242抑制單側(cè)輸尿管結(jié)扎腎組織細(xì)胞外基質(zhì)沉積。
附圖說明
圖1為PP242對NRK49F細(xì)胞中TGF-β1誘導(dǎo)的mTORC1以及mTORC2的活化的影響;
圖2為PP242對TGF-β1誘導(dǎo)的NRK49F細(xì)胞活化的影響,其中,上圖為Western blot分別檢測FN、α-SMA以及type-I Collagen的表達(dá)下圖利用免疫熒光染色檢測FN以及α-SMA的表達(dá);
圖3為Western blot檢測了UUO術(shù)一周后(UUO1W),兩組小鼠腎組織mTORC1靶分子p-s6的表達(dá)以及UUO術(shù)兩周后(UUO2W),兩組小鼠腎組織mTORC2靶分子p-Akt(ser473)的表達(dá);
圖4為UUO兩周后UUO側(cè)腎組織以及其對側(cè)腎組織中行PAS,Masson以及天狼星紅(SirusRed)染色結(jié)果;
圖5為利用Western blot檢測10%DMSO或PP242組UUO一周后的腎組織以及其對側(cè)腎中Fibronectin的表達(dá)以及10%DMSO或PP242組UUO兩周后的腎組織以及其對側(cè)腎中Fibronectin以及α-SMA的表達(dá)的結(jié)果圖;
圖6為利用免疫熒光染色檢測10%DMSO或PP242組UUO兩周后的腎組織以及其對側(cè)腎中Fibronectin以及α-SMA的表達(dá)的結(jié)果圖。
具體實(shí)施方式
下面通過具體的實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明。
實(shí)施例1 PP242在NRK49F細(xì)胞中能夠抑制TGF-β1誘導(dǎo)的mTORC1以及mTORC2的活化。
應(yīng)用大鼠成纖維細(xì)胞系(NRK49F),單獨(dú)TGF-β1處理組中,利用TGF-β1(2ng/ml)處理12小時;PP242處理組中,預(yù)先30min將PP242以不同濃度(3.6,16,80,400nM)加入細(xì)胞,隨后利用TGF-β1(2ng/ml)處理12小時。Western blot分別檢測mTORC1靶分子p-s6以及mTORC2靶分子p-Akt(ser473)的表達(dá),結(jié)果如圖1所示。
結(jié)果分析:TGF-β1在NRK49F細(xì)胞中可以誘導(dǎo)mTORC1靶分子p-s6以及mTORC2靶分子p-Akt(ser473)高表達(dá),而PP242可以明顯抑制TGF-β1引起的mTORC1以及mTORC2信號通路激活,并且隨著PP242劑量的增高,抑制效果更明顯,呈一個劑量依賴性。
實(shí)施例2 PP242能夠抑制TGF-β1誘導(dǎo)的NRK49F細(xì)胞活化。
應(yīng)用大鼠成纖維細(xì)胞系(NRK49F),單獨(dú)TGF-β1處理組中,利用TGF-β1(2ng/ml)處理48小時;PP242處理組中,預(yù)先30min將PP242以不同濃度(3.6、16、80、400nM)加入細(xì)胞,隨后利用TGF-β1(2ng/ml)處理48小時。Western blot分別檢測FN、α-SMA以及type-I Collagen的表達(dá),利用免疫熒光染色檢測FN以及α-SMA的表達(dá),結(jié)果如圖2所示。
結(jié)果分析:TGF-β1在NRK49F細(xì)胞中可以誘導(dǎo)FN,α-SMA以及type-ICollagen表達(dá)水平增高,而PP242可以明顯抑制TGF-β1引起的FN,α-SMA以及type-ICollagen的高表達(dá),并且呈一個劑量依賴性。
實(shí)施例3 PP242抑制單側(cè)輸尿管結(jié)扎(UUO)小鼠腎組織mTORC1以及mTORC2的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)
取體重20~22g的雄性CD1小鼠,分為等體積10%DMSO組以及PP242治療組。每組小鼠每日單次腹腔注射10%DMSO或PP242(20mg/kg),注射兩天以后,行單側(cè)輸尿管結(jié)扎術(shù)(UUO)作為腎間質(zhì)纖維化模型,手術(shù)后繼續(xù)每日單次腹腔注射10%DMSO或PP242。于7天以及14天后將兩組小鼠處死,并留取對側(cè)以及UUO側(cè)腎組織。Western blot檢測了UUO術(shù)一周后,兩組小鼠腎組織mTORC1靶分子p-s6的表達(dá)以及UUO術(shù)兩周后,兩組小鼠腎組織mTORC2靶分子p-Akt(ser473)的表達(dá),結(jié)果如圖3所示。
結(jié)果分析:UUO術(shù)后一周的腎組織中,PP242可以明顯抑制mTORC1信號轉(zhuǎn)導(dǎo),其差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05);而UUO術(shù)后兩周的腎組織中,mTORC2信號通路明顯活化,PP242可以明顯抑制mTORC2信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(p<0.05)。
實(shí)施例4 PP242抑制單側(cè)輸尿管結(jié)扎(UUO)小鼠腎組織腎間質(zhì)纖維化
取體重20~22g的雄性CD1小鼠,分為等體積10%DMSO組以及PP242治療組。每組小鼠每日單次腹腔注射10%DMSO或PP242(20mg/kg),注射兩天以后,行單側(cè)輸尿管結(jié)扎術(shù)(UUO)作為腎間質(zhì)纖維化模型,手術(shù)后繼續(xù)每日單次腹腔注射10%DMSO或PP242。于14天后將兩組小鼠處死,并留取對側(cè)以及UUO側(cè)腎組織。分別在10%DMSO或PP242組UUO兩周后UUO側(cè)腎組織以及其對側(cè)腎組織中行PAS,Masson以及天狼星紅染色,結(jié)果如圖4所示。
結(jié)果分析:染色的結(jié)果顯示UUO兩周后,腎組織出現(xiàn)明顯的間質(zhì)纖維化,而PP242組小鼠腎間質(zhì)纖維化較10%DMSO組明顯減輕。
實(shí)施例5 PP242抑制單側(cè)輸尿管結(jié)扎(UUO)小鼠細(xì)胞外基質(zhì)沉積
取體重20~22g的雄性CD1小鼠,分為等體積10%DMSO組以及PP242治療組。每組小鼠每日單次腹腔注射10%DMSO或PP242(20mg/kg),注射兩天以后,行單側(cè)輸尿管結(jié)扎術(shù)(UUO)作為腎間質(zhì)纖維化模型,手術(shù)后繼續(xù)每日單次腹腔注射10%DMSO或PP242。于7天以及14天后將兩組小鼠處死,并留取對側(cè)以及UUO側(cè)腎組織。利用Western blot檢測10%DMSO或PP242組UUO一周后的腎組織以及其對側(cè)腎中Fibronectin的表達(dá);利用Western blot以及免疫熒光染色檢測10%DMSO或PP242組UUO兩周后的腎組織以及其對側(cè)腎中Fibronectin以及α-SMA的表達(dá),結(jié)果如圖5和圖6所示。
結(jié)果分析:UUO術(shù)后一周的腎組織中,F(xiàn)ibronectin的表達(dá)較對側(cè)腎明顯升高,表明有更多細(xì)胞外基質(zhì)沉積;而PP242可以顯著抑制UUO引起的Fibronectin的高表達(dá),其差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05)。UUO術(shù)后兩周的腎組織中,I型膠原、Fibronectin以及α-SMA的表達(dá)較對側(cè)腎都明顯升高;而PP242可以顯著抑制UUO引起的Fibronectin以及α-SMA的高表達(dá),其差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05)。
本發(fā)明實(shí)施例中使用的方法簡單介紹如下:
(1)單側(cè)輸尿管梗阻性(unilateral ureteral obstruction,UUO)腎病模型:
選用CD1雄性小鼠,以45mg/kg的戊巴比妥腹腔注射麻醉后,于無菌條件下開放腹腔,鈍性分離左側(cè)輸尿管,于輸尿管上1/3處和下1/3處分別結(jié)扎輸尿管,然后逐層關(guān)閉腹腔。于術(shù)后7、14天處死小鼠,并留取手術(shù)側(cè)和對側(cè)腎組織標(biāo)本。
(2)腎組織PAS(Periodic Acid-Schiff)染色
1)常規(guī)乙醇脫水;
2)常規(guī)石蠟包埋,3um切片;
3)二甲苯脫蠟水化:二甲苯(I)5min---二甲苯(II)5min---100%乙醇2min---95%乙醇1min---80%乙醇1min---75%乙醇1min---蒸餾水洗2min;
4)組織切片用1%過碘酸處理10-15min,水洗;然后用Schiff氏液處理10-30min,水洗;
5)蘇木素染細(xì)胞核1-2min,水洗;
6)用1%鹽酸乙醇分化數(shù)秒,水洗;
7)氨水返藍(lán)數(shù)秒;自來水沖洗,鏡下觀察細(xì)胞核染成藍(lán)色,基底膜染成粉紅色;
8)梯度酒精脫水,二甲苯透明,樹脂封片;
9)正置顯微鏡下觀察腎臟病理結(jié)構(gòu)改變,攝片。
(3)天狼星紅染色
3μm厚腎組織石蠟切片55℃烘干1h,依次浸于二甲苯、100%、95%、80%、60%乙醇中各2min脫蠟,水化。天狼星紅溶液(1%星紅10ml加飽和苦味酸90ml)常溫浸泡過夜,然后0.01N鹽酸浸泡2min,80%、95%、100%乙醇、二甲苯中依次浸泡2min、干燥、固定、封片、纖維鏡觀察并攝片。
(4)免疫印跡(Western blot)法:
1)組織和細(xì)胞樣品處理:
使用RIPA裂解液在冰上使用玻璃勻漿器研磨組織(約100mg)或使用細(xì)胞刮收集細(xì)胞,之后將勻漿液吸入至相應(yīng)的EP管中,以16000轉(zhuǎn)/分×30min離心后取上清,取蛋白勻漿上清以1∶50比例稀釋,BCA蛋白檢測試劑盒檢測蛋白濃度,標(biāo)準(zhǔn)品蛋白濃度為1mg/ml。然后用4×SDS樣品緩沖液(125mM Tris-Hcl,4%SDS,20%甘油,100mM二硫蘇糖醇,0.2%溴酚藍(lán))和去離子水調(diào)整至相同濃度,按目的蛋白不同,組織上樣量為50-100ug/孔,細(xì)胞標(biāo)本為10-20ug/孔。RAPA裂解液配方:1XPBS,1%NP-40,0.1%sodiμm deoxycholate,1μm sodiμm orthovanadate,100nM PMSF,Protease Inhibitor Cocktail(1∶100稀釋),Phosphatase Inhibitor Cocktail2(1∶100稀釋),Phosphatase Inhibitor Cocktail3(1∶100稀釋)。
2)免疫印跡操作過程:
電泳:取樣本加入SDS-聚丙烯酰胺凝膠上樣孔中,使用80V電壓分離出不同大小的蛋白分子;
轉(zhuǎn)膜:在4℃的轉(zhuǎn)移緩沖液(含48mM Tris-Hcl,39mM甘氨酸,0.037%SDS,20%甲醇)中使用100V恒壓將蛋白轉(zhuǎn)移至硝酸纖維素膜上,根據(jù)目的蛋白分子量的不同,轉(zhuǎn)膜時間為60-75min;
封閉:在室溫下用含有2%BSA的TBST孵育1h,以封閉膜上的非特異性區(qū)域;
一抗孵育:用含2%BSA的TBST稀釋一抗,然后4℃孵育過夜;
洗膜:室溫下用TBST洗膜3次,每次15min;
二抗孵育:用含有5%脫脂牛奶TBST稀釋二抗,室溫孵育1h;
洗膜:室溫下用TBST洗膜3次,每次15min;
顯色及掃描分析:用ECL液顯色檢測蛋白信號,在暗盒中用X片光將目的顯出,掃描儀掃描圖像,最后用Image J軟件分析蛋白信號的相對含量。
(5)小鼠腎臟組織免疫組化染色:
1)組織切片常規(guī)脫蠟水化:二甲苯20min×2---100%乙醇---95%乙醇---85%乙醇---70%乙醇---蒸餾水,各3分鐘。
2)切片滴加新鮮配制3%過氧化氫,室溫10min以消除內(nèi)源性過氧化酶活性,蒸餾水洗3min×3次
3)熱修復(fù)抗原:切片浸入0.01M枸櫞酸鹽緩沖液(PH 6.0),微波爐熱修復(fù),中高火加熱3分鐘左右至沸騰后停止加熱,5分鐘后重復(fù)加熱。熱修復(fù)抗原共加熱3次。冷卻后0.01M PBS漂洗3次,每次3分鐘;
4)用含2%BSA的TBST孵育1h,以封閉膜上非特異性區(qū)域;
5)甩去多余液體,滴加一抗,室溫孵育2h,0.01M PBS漂洗3次,每次3分鐘;
6)滴加生物素標(biāo)記的二抗,室溫孵育1h,0.01M PBS漂洗3次,每次3分鐘;
7)滴加辣跟酶標(biāo)記鏈霉卵白素工作液(S-A/HRP),室溫孵育45min,0.01M PBS漂洗3次,每次3分鐘。
8)DAB顯色:取1ml蒸餾水,加試劑盒中的A、B、C試劑各一滴,然后滴加至蓋玻片上,室溫顯色,顯微鏡下控制反應(yīng)時間。
9)自來水沖洗,蘇木素復(fù)染,梯度酒精脫水,二甲苯透明,中性樹脂片。
10)攝像:用尼康Eclipse E600型熒光顯微鏡觀察并攝取熒光圖像。
(6)間接免疫熒光染色(組織冰凍切片):
1)固定:甲醇-丙酮溶液(1∶1)于-20℃固定10min;
2)洗滌:室溫下用含有0.1BSA的PBS液洗滌2次,每次15min;
3)破膜:用0.5%TritonX-100處理10min,再用含0.1%BSA的PBS液洗滌2次,每次15min;
4)小鼠組織冰凍切片,并且一抗為鼠源性單克隆抗體時用MOM mouse Ig Blocking Reagent室溫孵育1h;
5)封閉:用含有0.1%Triton X-100和2%BSA的PBS溶液室溫封閉45min;
6)一抗孵育:用含2%BSA的PBS溶液稀釋特異性一抗,并在4℃孵育過夜;
7)洗滌:PBS液室溫洗滌3次,每次15min;
8)二抗孵育:含2%BSA的PBS溶液稀釋的二抗(1∶50-1∶100),室溫孵育1h,避光;
9)洗滌:用含0.1%BSA的PBS液室溫洗滌3次,每次20min;
10)胞核復(fù)染及固定封片:使用VECTASHELD HardSet Mounting Mediμm with DAPI染核并封片;
11)攝像:用尼康Eclipse E600型熒光顯微鏡觀察并攝取熒光圖像。