专利名称：涉及鉴定参与疼痛的化合物的方法和用途以及诊断痛觉的方法
涉及鉴定参与疼痛的化合物的方法和用途以及诊断痛觉的方法本发明涉及一种鉴定参与疼痛的化合物的方法、II2rg核酸或II2rg蛋白用于鉴定参与疼痛的化合物的用途以及涉及II2rg核酸或II2rg蛋白的诊断痛觉的方法。身体疼痛是一种典型的感觉经历，其可被描述为有害刺激或身体伤害的不愉快的意识。个体通过多种日常伤害和疼痛以及有时通过更严重的损伤或疾病来经历疼痛。为了科学和临床目的，疼痛由国际疼痛研究协会(IASP)定义为“与实际或潜在的组织损伤有关或者就这样的损伤描述的不愉快的感觉和情感经历”。任何类型的疼痛在美国都是医生会诊的最常见原因，每年促使半数美国人寻找医疗护理。其在许多医学病况中是主要的症状，显著干扰人的生活质量和一般机能。诊断是基于以不同的方式表征疼痛，根据持续时间、强度、类型(钝痛、灼痛、跳痛或刺痛)、来源或身体中的位置。通常不需要处理或者响应于简单措施(例如休息或吃镇痛药)疼痛就停止，因此这称为“急性”疼痛。但其亦可变成难治的并发展为称为慢性疼痛的病况，其中疼痛不再被认为是症状而是疾病本身。近年来，疼痛的研究已吸引了许多不同的领域，例如药 理学、神经生物学、护理学、牙科学、物理治疗和心理学。疼痛是身体防御系统的一部分，引起反射反应以从疼痛刺激中收缩，并帮助调节行为以在未来加大避免该特定有害情况。疼痛的医学管理在急性疼痛和慢性疼痛之间已引起区别。急性疼痛是“正常的”疼痛，当弄伤脚趾、骨折、患有牙痛或在大量外科手术后步行时会感受到。慢性疼痛是一种“疼痛病”，日复一日，月复一月，都会感受到，并似乎不可能痊愈。通常，医生更舒适地治疗急性疼痛，除其他原因外，其通常由软组织损伤、感染和/或炎症引起。通常用药物(一般是镇痛药)或用于移除原因和用于控制疼痛感觉的适当技术同时治疗。在一些情况下，急性疼痛治疗失败相当地可引起慢性疼痛。用于治疗疼痛的一系列药物是已知的。然而，副作用和抗性是与已知镇痛药相关的常见问题。因此，美国成人的调查发现疼痛是人们使用辅助和备选药物的最常见原因也就不足为奇了。这证明，仍需要用于疼痛治疗的新方法和靶标。出乎意料地，现已发现II2rg参与疼痛。在用于鉴定参与疼痛的基因的筛查测定中，研究了疼痛敏感性不同的三种不同的近交小鼠品系。多种基因的表达与小鼠品系的疼痛敏感性相关。在这些基因中，在疼痛敏感性和表达之间显示最相关的是II2rg (参见实施例)。因此，II2rg是用于鉴定参与疼痛的化合物和用于诊断痛觉的引人关注的靶标。因此，本发明在第一和第二方面提供一种鉴定参与疼痛的化合物的方法，所述方法包括以下步骤
a)提供包含II2rg核酸或者II2rg蛋白或其功能活性变体的测试系统，
b)将测试系统与测试化合物接触，和
c)测定测试化合物对测试系统的作用，
其中，当相对于对照检测到测试化合物对测试系统的显著作用时，所述测试化合物被鉴定为参与疼痛的化合物。本发明的第一方面涉及一种包含II2rg核酸的测试系统，第二方面涉及一种包含II2rg蛋白或其功能活性变体的测试系统。可使用本发明的测试系统以便阐明参与疼痛的机制。特别地，测试系统可用于开发、鉴定和/或表征参与疼 痛的物质，其与II2rg核酸或蛋白相互作用，特别地激活或灭活II2rg核酸或蛋白。鉴定的物质可为引人关注的治疗药物，其可用于治疗疼痛，尤其是神经性疼痛。备选地，II2rg可用于诊断痛觉。多种测试设计是本领域已知的，其可适合于本发明的测试系统。关于例示性测试的进一步详述在本发明的方法中提供。可使用测试系统以便测定测试化合物对测试系统的作用。技术人员将能够设计适用于特定目的测试方法的测试系统，例如通过加入与通行方法有关的所需要的另外物质。除了 II2rg核酸或者蛋白或其功能活性变体外，本发明的测试系统还可包含一种或多种另外的组分。取决于测试设计和检测方法，测试系统可包含，例如已知的II2rg配体、II2rg信号转导的组分、用于检测的工具等。技术人员将能够使测试系统适应于研究设计，即能够选择合适的缓冲剂、辅因子、底物、一种或多种不同的抗体、标记物、酶或任何其他必需物质。测试系统可呈细胞系统或无细胞系统内，视主要条件而定。在本发明方法的第一步中，提供包含II2rg核酸(例如II2rg基因或II2rg cDNA或II2rg mRNA或II2rg启动子)或蛋白的测试系统。II2rg基因编码多种白细胞介素的受体的共同亚基。优选的名称是白细胞介素2受体Y链或短的IL-2R Y链。其他名称有白细胞介素2受体Y (重度联合免疫缺陷)、Y C受体、共同Y链、共同细胞因子受体Y链、细胞因子受体共同Y链或短的Y_C、p64或CD132抗原。II2rg蛋白是至少六种不同的白细胞介素受体的受体复合物所共有的细胞因子受体亚基IL-2、IL-4、IL-7、IL_9、IL-15、IL-21还有很可能的IL13受体。它是I型细胞因子受体家族5型亚家族的成员。它在大多数淋巴细胞(白细胞)群上表达。II2rg蛋白是完整的单向I型膜蛋白，具有胞外、跨膜和胞质的结构域。II2rg蛋白与II2ra和II2rb链形成高亲和力的II-2受体，与II2rb链形成中等亲和力的II-2受体。b和g链的异二聚化为II-2信号转导所需，而g链对于激素受体复合物的内化是必需的。表达II2rg蛋白的淋巴细胞可形成包括IL-2、IL-4、IL-7、IL_9、IL-15和IL-21在内的细胞因子蛋白的功能受体，其将信号从一个细胞传递到另一个细胞，并指导细胞分化程序。II2rg蛋白在白细胞介素刺激时与SHB相互作用，和与HTLV-I辅助蛋白pl2I相互作用。II2rg蛋白的缺陷是X连锁重度联合免疫缺陷(X连锁T细胞阴性/B细胞阳性/Nk细胞阴性；XSCID)的主要原因，该病亦称为瑞士型无Y球蛋白血症，是一类遗传上和临床上异质的罕见人先天性病症，其特征在于体液和细胞介导的免疫均受损、白细胞减少且抗体水平低或不存在。患者不具有功能免疫，在婴儿期存在复发性顽固性条件致病微生物感染。导致无II2rg蛋白或除去信号转导胞质结构域的突变引起该病症。所有类型的SCID的共同特征是因T细胞发育中的缺陷而不存在T细胞介导的细胞免疫。在没有来自IL-7和IL-15的重要发育信号的情况下，T细胞和NK细胞群分别发育失败。灾难性较低的II2rg基因缺陷可产生X连锁联合免疫缺陷(X-CID)，这是一种严重性较低的免疫缺陷形式，其中细胞和体液免疫的缺陷严重程度比XSCID中观察到的低。人II2rg蛋白由 369个氨基酸组成(参见UniProtKB/Swiss-Prot P31785 (IL2RG_人;SEQ ID NO: I)。氨基酸1-22是信号肽，氨基酸23-369是II2rg蛋白的成熟形式。氨基酸23-262形成胞外区，氨基酸263-283形成跨膜区，氨基酸284-369形成胞质结构域。纤连蛋白III型结构域包含氨基酸154-241。氨基酸237-241构成WSXWS基序，而氨基酸286-294构成盒I基序。示出的序列被进一步加工成为成熟形式。WSXWS基序似乎对于正确的蛋白折叠是必要的，因此似乎对于有效胞内转运和细胞表面受体结合是必要的。盒I基序为JAK相互作用和/或激活所需
权利要求
1.一种鉴定参与疼痛的化合物的方法，所述方法包括以下步骤 a)提供包含II2rg核酸的测试系统， b)将测试系统与测试化合物接触，和 c)测定测试化合物对测试系统的作用， 其中，当相对于对照检测到测试化合物对测试系统的显著作用时，所述测试化合物被鉴定为参与疼痛的化合物。
2.一种鉴定参与疼痛的化合物的方法，所述方法包括以下步骤 a)提供包含II2rg蛋白或其功能活性变体的测试系统， a)将测试系统与测试化合物接触，和 b)测定测试化合物对测试系统的作用， 其中，当相对于对照检测到测试化合物对测试系统的显著作用时，所述测试化合物被鉴定为参与疼痛的化合物。
3.权利要求I或2中任一项的方法，其中参与疼痛的化合物是天然参与II2rg基因和/或II2rg蛋白的信号转导途径的细胞化合物。
4.权利要求1-3中任一项的方法，其中参与疼痛的化合物改变II2rg蛋白上游或下游的信号转导。
5.权利要求1-4中任一项的方法，其中参与疼痛的化合物改变II2rg基因上游或下游的信号转导，特别地，其中所述化合物改变II2rg基因的表达。
6.权利要求1-5中任一项的方法，其中参与疼痛的化合物与天然参与II2rg基因和/或II2rg蛋白的信号转导途径的细胞化合物结合，特别地，其中参与疼痛的化合物与II2rg核酸或II2rg蛋白结合,尤其是与II2rg蛋白结合。
7.权利要求1-6中任一项的方法，其中参与疼痛的化合物抑制II2rg基因上游或下游的信号转导，特别地，其中所述化合物抑制II2rg基因的表达。
8.权利要求1-7中任一项的方法，其中参与疼痛的化合物抑制II2rg蛋白上游或下游的信号转导，特别地，其中所述化合物与II2rg蛋白结合。
9.权利要求1-8中任一项的方法，其中测试系统在细胞内。
10.权利要求1-9中任一项的方法，其中所述方法是高通量法。
11.权利要求ι- ο中任一项的方法，其中疼痛是神经性疼痛。
12.II2rg核酸用于鉴定参与疼痛的化合物的用途。
13.II2rg蛋白用于鉴定参与疼痛的化合物的用途。
14.权利要求12或13的用途，其中所述用途进一步定义为权利要求3-8和11中任一项的定义。
15.一种诊断痛觉的方法，其包括以下步骤 a)测定受试者的样品中的II2rg基因的表达水平，和 b)如果受试者的样品中的II2rg基因的表达水平相对于对照是增加的，那么鉴定受试者为疼痛的。
全文摘要
本发明涉及一种鉴定参与疼痛的化合物的方法、II2rg核酸或II2rg蛋白用于鉴定参与疼痛的化合物的用途以及涉及II2rg核酸或II2rg蛋白的诊断痛觉的方法。
文档编号C12Q1/68GK102803514SQ201180015283
公开日2012年11月28日 申请日期2011年1月20日 优先权日2010年1月21日
发明者M.格鲍尔, M.米夏利斯, D.丁格-普费宁多夫, A.M.舒尔特, D.齐梅克, C.梅茨-魏德曼 申请人:赛诺菲