唾液酸酶3或其活性片段在制备治疗阿尔茨海默病药物中的应用

本发明属于生物医药，具体涉及唾液酸酶3或其活性片段在制备阿尔茨海默病药物中的应用，为阿尔茨海默病的治疗提供了新的药物选择。

背景技术：

1、阿尔茨海默病(alzheimer’s disease，简称ad)，俗称老年痴呆，是老年人中常见的一种神经退行性疾病，表现为学习记忆障碍，失语、失用、失认，人格行为改变等全面性痴呆。ad是致老年人痴呆的最主要疾病，但目前尚缺乏有效的治疗药物。ad有两项主要的神经病理学特征：①细胞外的由β-淀粉样蛋白(β-amyloid,aβ)聚积成的淀粉样斑块(amyloidplaques)，②细胞内的主要由异常过度磷酸化tau蛋白形成的神经纤维缠结(neurofibrillary tangle,nft)。nft的数量(而非淀粉样斑块的数量)与ad患者的痴呆程度呈明显正相关(chu and liu 2019)。现有药物对ad病程的逆转作用有限；大量研究转向靶向抑制tau病理的治疗策略(chang,shao et al.2021；chu and liu 2021)。

2、唾液酸是一种具有9-碳骨架结构的单糖，通常附着在带负电荷和强亲水性的多糖末端。唾液酸转移酶(sialyltransferase,st)催化唾液酸单体由糖基供体转移并通过糖苷键连接到糖蛋白或糖脂的非还原性糖末端。与唾液酸转移酶起相反作用的是唾液酸酶(neuraminidase，neu)，也称神经氨酸苷酶，作用于非还原末端具有唾液酸的寡糖、糖蛋白、糖脂，使其酮糖苷键发生水解而释放唾液酸。唾液酸酶对唾液酸的催化清除，通过改变糖蛋白构象和多种功能分子的生物识别影响多种生理过程，包括细胞生长分化、细胞粘附和运动、细胞膜蛋白清除、神经节苷脂和糖蛋白代谢、调节免疫等(miyagi,takahashi etal.2018)。包括人在内的哺乳动物有四种唾液酸酶：neu1(human neu1，seq id no：2)、neu2(human neu2，seq id no：3)、neu3(human neu3，seq id no：1)和neu4(human neu4，seq idno：4)(小鼠中相应的为neu1～neu4)；他们由不同的基因表达，蛋白质序列差异很大；分布、亚细胞定位、底物等各有不同(表1)。

3、表1.四种唾液酸酶特性比较(miyagi,takahashi et al.2018)

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6、已有研究表明，neu1缺乏会导致小鼠发生aβ过多分泌，在ad模型小鼠脑中注射neu1可显著减少β-淀粉样斑块(annunziata,patterson et al.2013)，被认为可能是ad的潜在治疗靶点(khan and sergi 2022)。其他三种neu与ad的关系尚无报道。在各种neu中，neu3与neu1的同源性最低，且在脑中的表达、亚细胞定位、底物和功能与neu1差异最大。

7、迄今为止，美国食品和药物管理局(fda)批准了六种处方药用于治疗ad。这些药物中的三种(多奈哌齐、加兰他敏和利凡斯汀)是胆碱酯酶抑制剂，可预防大脑中乙酰胆碱的分解。第四种药，美金刚是一种非竞争性n-甲基-d-天冬氨酸(nmda)受体拮抗剂。第五种药物是多奈哌齐和美金刚的缓释组合。国内常用石杉碱甲作为胆碱酯酶抑制剂，用于ad治疗。2021年至今，美国食品和药物管理局(fda)新批准了两种aβ单抗药物aduhelm和leqembi上市。但这些药物的一些临床研究受到质疑，有fda专家因此辞任，药物有效性还有待进一步验证。

8、2019年11月，我国原创药物甘露特钠胶囊上市，其主要成分是低分子酸性寡糖化合物。用于改善轻度至中度ad患者的认知功能。

9、值得注意的是，上述药物以及前段提到的neu1介导的aβ减少，对ad的疗效颇为有限(iqbal,liu et al.2018)，不能阻断tau病理的进程，难以满足临床需要。

10、越来越多的研究提示，人脑中tau病理传播是导致ad病程进展的关键原因之一，抑制tau病理可能对延缓或阻止ad病理传播起到积极作用。目前理论认为，ad病人脑内存在毒性寡聚体tau，能够诱导正常tau蛋白发生构象改变和过度磷酸化，进而相互聚集形成不溶性的神经纤维缠结。因此，抑制tau的磷酸化和聚集，被认为是治疗ad的潜在途径(chu,d.and f.liu(2018)."pathological changes of tau related to alzheimer'sdisease."acs chem neurosci.)。

技术实现思路

1、本发明首次发现唾液酸酶3可显著减低tau蛋白聚集。在ad模型小鼠脑中，neu3可显著改善小鼠的空间记忆，降低tau病理的产生和传播，可作为ad治疗的潜在药物。

2、本发明具体技术方案如下：

3、唾液酸酶3或其活性片段在制备治疗阿尔茨海默病药物中的应用，所述唾液酸酶3的氨基酸序列为seq id no：1所示。

4、本发明所述的所述治疗阿尔茨海默病药物包含唾液酸酶3或其活性片段或者唾液酸酶3或其活性片段的表达载体。

5、进一步的，所述药物还包括药学上可接受的载体。

6、优选的，所述药物为注射剂。

7、所述唾液酸酶3或其活性片段能够抑制tau性聚集，抑制并减缓tau病理在脑中的扩散传播。

8、本发明优点：

9、本发明对neu1～neu4进行活性考察，发现只有neu3可显著减低tau蛋白聚集。在ad模型小鼠脑中，neu3可显著改善小鼠的空间记忆，降低tau病理的产生和传播，可作为ad治疗的潜在药物。

技术特征：

1.唾液酸酶3或其活性片段在制备治疗阿尔茨海默病药物中的应用，所述唾液酸酶3的氨基酸序列为seq id no：1所示。

2.根据权利要求1所示的应用，其特征在于所述药物包含唾液酸酶3或其活性片段或者唾液酸酶3或其活性片段的表达载体。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于所述药物还包括药学上可接受的载体。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于所述药物为注射剂。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于所述唾液酸酶3或其活性片段能够抑制tau性聚集，抑制并减缓tau病理在脑中的扩散传播。

技术总结
本发明公开了唾液酸酶3或其活性片段在制备治疗阿尔茨海默病药物中的应用，所述唾液酸酶3的氨基酸序列为SEQ ID No：1所示。本发明首次发现唾液酸酶3可显著减低tau蛋白聚集。在AD模型小鼠脑中，唾液酸酶3可显著改善小鼠的空间记忆，降低tau病理的产生和传播，可作为AD治疗的潜在药物。

技术研发人员：储丹丹,吴若桢,吴锋
受保护的技术使用者：南通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12