用于组织重编程的表观遗传调节剂

背景技术：

1、在美国，2％的人口受到慢性伤口的影响。慢性伤口无法遵循正常的愈合过程，并且会持续开放超过一个月。由于医疗费用负担急剧上升、人口老龄化迅速增长以及糖尿病和肥胖症发病率迅速上升，治疗慢性伤口的负担正在迅速增加。患有慢性伤口的患者的伤口组织的分子分析是确定临床相关治疗靶标的有效方法。

2、已知dna甲基化可调节细胞增殖、细胞迁移和细胞分化。虽然心脏和肾脏的研究已表明缺血可能是基因甲基化的强有力的诱因，并且众所周知，缺血是慢性伤口闭合的常见并发症因素，但基因甲基化在伤口愈合中的全部意义仍有待解决。

3、已知糖尿病病症对治疗性组织重编程构成屏障并阻碍伤口愈合。如本文首次公开的，申请人提供了由糖尿病病症诱导的表观遗传改变在减少患者的治疗性组织重编程和阻碍伤口愈合中发挥作用的证据。

技术实现思路

1、在糖尿病的病症下，遗传途径的表观遗传沉默会损害实现治疗性组织重编程所需的分子机制。如本文所公开的，糖尿病病症对治疗性组织重编程构成屏障，申请人已证明该屏障是由表观遗传干扰引起的。根据本发明的一种实施方式，提供了管理糖尿病诱导的表观遗传屏障的方法，作为改善患有慢性伤口的受试者的治疗结果的新方法。这一原理适用于糖尿病受试者(包括2型糖尿病患者)中所有组织系统的所有形式的组织重编程。管理这种糖尿病表观遗传屏障的方法可能包括药物、基因转移、基因编辑和其他策略。

2、根据一种实施方式，提供了使患有糖尿病的受试者的血糖水平正常化的方法，其中通过将一种或多种表观遗传调节剂引入所述细胞(包括例如皮肤组织细胞)中来减少细胞中糖尿病诱导的表观遗传屏障。在一种实施方式中，表观遗传调节剂是甲基转移酶的抑制剂，包括例如5-阿扎胞苷。

3、在一种实施方式中，表观遗传调节剂靶向特定基因以调节靶基因上的表观遗传标志物。更具体地，在一种实施方式中，表观遗传调节剂包括用于基因组区域的靶向脱甲基化的dcas9-tet1cd系统。在此实施方式中，在将指导rna和编码dcas9-tet1cd融合肽的多核苷酸共转染至有此需要的受试者的组织中之后，通过使用基因靶向指导rna和编码dcas9-tet1cd融合肽的多核苷酸可以使靶基因的启动子脱甲基化。

4、在一种实施方式中，使患有糖尿病(包括2型糖尿病)的受试者的血糖水平正常化的方法包括以下步骤：通过将所述靶皮肤组织的细胞与表观遗传调节剂组合物接触并且将所述靶皮肤组织的细胞在增强重编程组合物组分的细胞摄取的条件下与重编程组合物接触，在体内对靶皮肤组织进行重编程以产生胰岛素。在一种实施方式中，其中重编程组合物包括

5、编码与seq id no:2具有至少95％序列同一性的肽的第一核酸序列；

6、编码与seq id no:4具有至少95％序列同一性的肽的第二核酸序列；和

7、编码与seq id no:6具有至少95％序列同一性的肽的第三核酸序列；以及任选地，

8、编码与seq id no:8具有至少95％序列同一性的肽的第四核酸序列至所述靶皮肤细胞。

9、在一种实施方式中，向糖尿病受试者给药表观遗传调节剂连同治疗剂以治疗糖尿病，包括2型糖尿病。例如，用于治疗糖尿病的治疗剂可以选自已知的十类口服可用的药理制剂中的任意一类，以治疗2型糖尿病：1)磺酰脲类(sulfonylurea)、2)美格列奈类(meglitinide)、3)二甲双胍(双胍)、4)噻唑烷二酮类(tzd)、5)α葡萄糖苷酶抑制剂、6)二肽基肽酶iv(dpp-4)抑制剂、7)胆汁酸螯合剂、8)多巴胺激动剂，9)钠-葡萄糖转运蛋白2(sglt2)抑制剂和10)口服胰高血糖素样肽1(glp-1)受体激动剂。在一种实施方式中，治疗剂是本文所述的重编程组合物。

1.一种减少细胞中糖尿病诱导的表观遗传屏障的方法，所述方法包括将表观遗传调节剂引入所述细胞。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述减少糖尿病诱导的表观遗传屏障用于治疗选自慢性伤口、高血糖症和糖尿病性神经病的病症。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，向糖尿病受试者给药表观遗传调节剂连同用于治疗糖尿病的治疗剂。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述表观遗传调节剂是甲基转移酶的抑制剂。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述表观遗传调节剂是5-阿扎胞苷。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述表观遗传调节剂靶向特定基因以调节所述靶基因上的表观遗传标志物。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述表观遗传调节剂包括用于基因组区域的靶向脱甲基化的dcas9-tet1cd系统。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，通过将基因靶向指导rna和编码dcas9-tet1cd融合肽的多核苷酸共转染至糖尿病患者的组织中来使靶基因的启动子脱甲基化。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述基因靶向指导rna和编码dcas9-tet1cd融合肽的多核苷酸共转染至邻近慢性伤口的组织中。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述组织经由纳米转染被转染。

11.一种使患有糖尿病的受试者的血糖水平正常化的改进方法，所述方法包括在体内重编程靶皮肤组织以产生胰岛素的步骤，所述方法包括：

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述表观遗传调节剂组合物包括5-阿扎胞苷。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述重编程组合物经由组织纳米转染引入皮肤的皮肤细胞中，并且所述表观遗传调节剂组合物在所述纳米转染位点经真皮内注射。

14.一种用于增强糖尿病患者的伤口修复的方法，所述方法包括给药脱甲基化混合物的步骤，所述脱甲基化混合物靶向参与组织重塑和伤口修复的细胞中基因的脱甲基化。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述细胞是角质形成细胞。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述靶基因是tp53，任选地其中，使用具有tp53特异性指导rna的dcas9-tet1cd系统来靶向tp53的启动子以脱甲基化。

17.根据权利要求14-16中任一项所述的方法，其中，所述脱甲基化混合物经由组织纳米转染引入所述细胞中。