藤霉素在制造用于治療衰老相關(guān)疾病的藥物中的用圖
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)人為"克羅諾斯治療有限公司"、申請(qǐng)日為2010年07月08日、申請(qǐng) 號(hào)為"201080031099. 1"、發(fā)明名稱(chēng)為"治療衰老相關(guān)疾病的方法"的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分 案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及用于調(diào)節(jié)細(xì)胞壽命的方法以及涉及用于治療衰老相關(guān)疾病的方法和 藥物。
【背景技術(shù)】
[0003] 酵母是一種非常好的模式系統(tǒng)，其中可以研宄衰老及其調(diào)控途徑，與人類(lèi)非常相 關(guān)、
[0004] 衰老有兩種類(lèi)型。一種稱(chēng)為復(fù)制衰老并被定義為細(xì)胞能夠分裂的次數(shù)。每種細(xì)胞 類(lèi)型都具有特征性復(fù)制壽命（RLS)，其可以通過(guò)如卡路里限制（caloricrestriction，CR， 一種熟知的延長(zhǎng)在從酵母到小鼠大范圍內(nèi)的生物體中的壽命的方法））等介入來(lái)延長(zhǎng)。復(fù) 制衰老是干細(xì)胞壽命中的一個(gè)重要特征。
[0005] 另一種類(lèi)型的衰老是世代衰老，世代衰老被定義為在細(xì)胞停止分裂后其保持代謝 活性或和生存力的時(shí)間長(zhǎng)度。成熟哺乳動(dòng)物中的很多細(xì)胞已經(jīng)停止分裂并且它們的CLS是 衰老的一個(gè)重要特征。和復(fù)制衰老類(lèi)似的是，世代衰老也受到卡路里限制的影響3' 4。去乙 酰化酶（sirtuin)如酵母中的Sir2保持細(xì)胞的RLS。可能存在對(duì)具有株遺傳背景特異性的 CLS的較小影響。然而，Sir2在野生型背景中一般不直接調(diào)控CLS5,6。
[0006] 衰老、衰老相關(guān)疾病和細(xì)胞壽命調(diào)控之間的聯(lián)系突出了在包括代謝型疾病、糖尿 病、炎性疾病、骨質(zhì)疏松癥、癌癥、心血管疾病等在內(nèi)的很多疾的治療處置中的細(xì)胞壽命的 調(diào)節(jié)物的潛在作用。
[0007] 用于細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)利用度、各種生長(zhǎng)因子、脅迫和能量狀態(tài)的信號(hào)通過(guò)包括PI3-激 酶Tori或Tor2在內(nèi)的復(fù)合物T0RC1 (雷帕霉素復(fù)合物的標(biāo)靶）9_n被集成并翻譯為細(xì)胞生 長(zhǎng)。來(lái)自T0RC1的信號(hào)通過(guò)包括激酶和轉(zhuǎn)錄因子Sch9、Snfl和Rtg2等在內(nèi)的底物介導(dǎo)14。 Snfl激酶的標(biāo)靶之一是Gcn5 (Kat2)，其是一種賴(lài)氨酸乙?；D(zhuǎn)移酶，也是SAGA和SLIK復(fù) 合物兩者的組分1M8。SAGA和SLIK復(fù)合物調(diào)控多族基因響應(yīng)細(xì)胞生長(zhǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的表達(dá)。 Rtg2是T0RC1的底物，線(xiàn)粒體反饋反應(yīng)的已知調(diào)節(jié)物19,與衰老關(guān)聯(lián)，并且是SLIK復(fù)合物的 亞基19。SAGA和SLIK復(fù)合物兩者的另一個(gè)重要亞基是Spt7,Spt7在只有SLIK復(fù)合物的情 況下由Ubp8剪接^°。SAGA復(fù)合物的活性由Spt8單獨(dú)控制15。
[0008] 已知由卡路里限制的備選方法導(dǎo)致的T0RC1信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的下調(diào)通過(guò)基因表達(dá)的重 大變化而提高酵母和其它生物體的壽命9' 1(1。然而，這種調(diào)控的機(jī)制尚未知道并且目前還在 研宄當(dāng)中。
[0009] 在酵母中，S6激酶（Sch9)的突變導(dǎo)致世代壽命和復(fù)制壽命的延長(zhǎng)。當(dāng)敲除小鼠 或C.elegans中的類(lèi)似基因時(shí)，也觀察到壽命的延長(zhǎng)。
[0010] 在本發(fā)明中，本發(fā)明人已經(jīng)鑒定到參與細(xì)胞壽命控制的另外因子，并且已經(jīng)證明 這種因子對(duì)CLS和RLS均具有作用。
[0011] 本發(fā)明還鑒定到酵母中的Ydr026c對(duì)染色質(zhì)中的高級(jí)結(jié)構(gòu)的保持是必需的。這種 高級(jí)結(jié)構(gòu)已經(jīng)牽涉到由于其在通過(guò)實(shí)驗(yàn)胚胎學(xué)控制基因表達(dá)中的作用而在衰老中發(fā)揮重 要作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了藤霉素在制造用于治療衰老相關(guān)疾病的藥物中的 用途。
[0013] 優(yōu)選的是，所述衰老相關(guān)疾病選自包括以下疾病的組：代謝紊亂，例如，糖代謝紊 亂（如糖原累積?。?；氨基酸代謝紊亂（如苯丙酮尿癥、戊二酸血癥等）；有機(jī)酸代謝紊亂 (有機(jī)酸尿癥，如尿黑酸尿癥）；脂肪酸氧化和線(xiàn)粒體代謝紊亂（如戊二酸血癥，II型）；嘌 呤和喃啶代謝紊亂（如萊施-尼漢綜合征（Lesch-Nyhansyndrome));線(xiàn)粒體功能紊亂（例 如，卡恩斯-塞爾綜合征（Kearns-Sayresyndrome));過(guò)氧化物酶體功能紊亂（例如澤爾 韋格氏綜合征）、炎癥疾病、心血管疾病、I型糖尿病、II型糖尿病、動(dòng)脈粥樣硬化、阿爾茨海 默氏癥、癡呆癥、臨床抑郁癥、脂肪紊亂（adiposedisorder)，包括肥胖癥、脂肪相關(guān)代謝紊 亂和肌肉萎縮癥、少肌癥、惡病質(zhì)和骨質(zhì)疏松癥。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了用于提高細(xì)胞的復(fù)制壽命的方法，所述方法包括 破壞編碼以下多肽的基因的功能：包含SEQIDN〇:l、3或5的多肽或與SEQIDN〇:l、3或 5具有至少70%、80%、90%、95%、97%、98%或99%的同一性的多肽或其同系物，或與5￡0 IDNo: 1、3或5具有一個(gè)或若干個(gè)氨基酸增加、缺失或取代差異的多肽。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了提高細(xì)胞世代壽命的方法，所述方法包括破壞編 碼以下多肽的基因的功能：包含SEQIDNo: 1或3的多肽或與SEQIDNo: 1或3具有至少 70%、80%、90%、95%、97%、98%或99%的同一性的多肽或其同系物，或與5￡〇10吣：1、3 或5具有一個(gè)或若干個(gè)氨基酸增加、缺失或取代差異的多肽。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了提高細(xì)胞的世代壽命和/或復(fù)制壽命的方法，所 述方法包括使用藤霉素處理所述細(xì)胞。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了用于在治療衰老相關(guān)疾病中使用的藤霉素。
[0018] 在一個(gè)實(shí)施方式中，優(yōu)選的是，所述疾病與細(xì)胞的世代壽命和/或復(fù)制壽命相關(guān)。
[0019] 在另外的實(shí)施方式中，所述疾病選自包括以下疾病的組：代謝紊亂，例如，糖代謝 紊亂（如糖原累積?。?；氨基酸代謝紊亂（如苯丙酮尿癥、戊二酸血癥等）；有機(jī)酸代謝紊 亂（有機(jī)酸尿癥，如尿黑酸尿癥）；脂肪酸氧化和線(xiàn)粒體代謝紊亂（如戊二酸血癥，II型）； 嘌呤和嘧啶代謝紊亂（如萊施-尼漢綜合征）；線(xiàn)粒體功能紊亂（例如，卡恩斯-塞爾綜合 征）；過(guò)氧化物酶體功能紊亂（例如澤爾韋格氏綜合征）、炎癥疾病、心血管疾病、I型糖尿 病、II型糖尿病、動(dòng)脈粥樣硬化、阿爾茨海默氏癥、癡呆癥、臨床抑郁癥、脂肪紊亂，包括肥胖 癥、脂肪相關(guān)代謝紊亂和肌肉萎縮癥、少肌癥、惡病質(zhì)和骨質(zhì)疏松癥。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 下文將參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的描述，其中：
[0021] 圖1顯示由酵母中的YDR026C基因座生成的Ydr026c基因產(chǎn)物作為酵母中后生調(diào) 控的的一部分直接參與基因上高級(jí)結(jié)構(gòu)的形成。
[0022] 圖2A顯示了在厭氧條件下在ydr026c耗竭（depleted)突變體中世代壽命的延 長(zhǎng)，但是在fobl耗竭突變體的野生型中沒(méi)有延長(zhǎng)。圖2B作為經(jīng)標(biāo)校的生長(zhǎng)曲線(xiàn)顯示了相 同的結(jié)果。
[0023] 圖3顯示了在通氣（頂圖）和脫氧（底圖）條件下野生型（BY4741)、ydr026cA 和foblA酵母株的世代壽命。
[0024] 圖4顯示了藤霉素對(duì)世代壽命的影響。
[0025] 圖5顯示了FK-506對(duì)秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)的壽命的影響。
[0026] 圖6顯示了FK-506對(duì)人類(lèi)纖維原細(xì)胞系MRC5中的細(xì)胞分裂速度的影響。
[0027] 圖7顯示了缺失obdl和sir2對(duì)細(xì)胞的世代壽命的影響。
[0028] 圖8顯示了基于圖7中所示數(shù)據(jù)的模型。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 本發(fā)明基于本發(fā)明人的如下發(fā)現(xiàn)：不表達(dá)多肽Ydr026c(SEQIDN0:3)的酵母細(xì)胞 具有明顯提高的世代壽命（與表達(dá)該多肽的細(xì)胞相比）。
[0030] 本發(fā)明還基于如下另一個(gè)發(fā)現(xiàn)：不表達(dá)多肽Ydr026c(SEQIDN0:3)的細(xì)胞也具有 明顯提高的復(fù)制壽命（與表達(dá)該多肽的細(xì)胞相比）。
[0031] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，術(shù)語(yǔ)"世代壽命"是指細(xì)胞保持代謝活性和生存力 但不分裂的時(shí)間的長(zhǎng)度。還應(yīng)該清楚的是，術(shù)語(yǔ)"復(fù)制壽命"是指細(xì)胞能夠分裂的次數(shù)。因 此，不難理解的是，提高涉及細(xì)胞保持生存力而沒(méi)有復(fù)制的時(shí)間的長(zhǎng)度的提高或者細(xì)胞變 老前能夠復(fù)制的次數(shù)的提高。
[0032] 在此使用的基因名稱(chēng)YDR026C和0BD1是同義詞并且可以互換。編碼該多肽的基 因位于釀酒酵母（Saccharomycescerevisia)中的YDR026C基因座。
[0033] 在此使用的術(shù)語(yǔ)"衰老相關(guān)疾病"涉及在患者衰老中具有其病因?qū)W因子的任何疾 病。應(yīng)當(dāng)理解的是，衰老可能是眾多因子中的一個(gè)因子，但是結(jié)合后導(dǎo)致疾病的發(fā)展。這些 疾病的實(shí)例包括但不限于：代謝紊亂，例如，糖代謝紊亂（如糖原累積?。话被岽x紊亂 (如苯丙酮尿癥、戊二酸血癥等）；有機(jī)酸代謝紊亂（有機(jī)酸尿癥，如尿黑酸尿癥）；脂肪酸 氧化和線(xiàn)粒體代謝紊亂（如戊二酸血癥，II型）；嘌呤和嘧啶代謝紊亂（如萊施-尼漢綜合 征）；線(xiàn)粒體功能紊亂（例如，卡恩斯-塞爾綜合征）；過(guò)氧化物酶體功能紊亂（例如澤爾韋 格氏綜合征）、II型糖尿病、內(nèi)分泌紊亂（例如甲狀腺紊亂）、癌癥、炎癥疾病、自體免疫紊 亂、心血管疾病、I型糖尿病、動(dòng)脈粥樣硬化，包括阿爾茨海默氏癥、癡呆癥、臨床抑郁癥、月旨 肪紊亂，包括肥胖癥、脂肪相關(guān)代謝紊亂和肌肉萎縮癥、少肌癥、惡病質(zhì)和骨質(zhì)疏松癥。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)不同方面，提供了藤霉素在制備用于治療衰老相關(guān)疾病的藥物 中的用途。
[0035]優(yōu)選的是，所述衰老相關(guān)疾病選自包括包括以下疾病的組：代謝紊亂，例如，糖代 謝紊亂（如糖原累積?。?；氨基酸代謝紊亂（如苯丙酮尿癥、戊二酸血癥等）；有機(jī)酸代謝紊 亂（有機(jī)酸尿癥