Cholesin在调节胆固醇稳态中的用途

本发明属于生物医药领域，特别涉及肠分泌激素cholesin在调节胆固醇稳态中的用途，及其与其他降胆固醇药物联用后调节胆固醇稳态的用途。

背景技术：

1、胆固醇的平衡是由各种组织协调的，以维持饮食中胆固醇的吸收、新的合成和胆汁的清除和排泄之间的平衡。血液中胆固醇水平的升高，特别是低密度脂蛋白胆固醇(ldl-c)，有助于动脉粥样硬化的发展，被认为是心血管疾病(cvd)的重要风险因素。cvd是一个紧迫的公共卫生问题，占全球死亡人数的30％以上。饮食中的胆固醇和胆汁中的胆固醇都被肠道中肠细胞顶端表面的niemann-pick型c1 like 1(npc1l1)蛋白吸收。吸收后，饮食中的胆固醇以乳糜微粒的形式释放出来，然后被肝脏(胆固醇合成的主要场所)吸收。来自新合成和肠道吸收的胆固醇分子通过循环被运送到细胞中使用。为了维持胆固醇平衡，多余的胆固醇通过胆汁分泌进入粪便排出体外。

2、新的胆固醇合成是一个消耗能量的过程，在一系列酶的控制下，胆固醇从乙酰coa生成。其中，hmgcr(3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶a(hmg-coa)还原酶)是限速酶，其活性在转录和转录后水平上受到控制。srebp2(甾醇调节元件结合蛋白2)作为主转录因子，支配hmgcr和其他参与胆固醇合成和吸收的基因的表达。胆固醇的生物合成和摄取是通过负反馈机制进行严格调控的，该机制可以感知细胞的胆固醇水平。当细胞缺乏胆固醇时，srebp2与其护送蛋白scap(srebp裂解激活蛋白)一起，在copii小泡中从内质网(er)被运输到高尔基体。在高尔基体中，srebp2依次被位点1和位点2蛋白酶裂解。通过这种裂解释放的srebp2的n端结构前往细胞核，在那里它作为一个转录因子，增强参与胆固醇合成和吸收的基因的表达。相反，当细胞胆固醇水平上升时，胆固醇分子与scap结合，引发其与insig(胰岛素诱导基因)的相互作用。这种相互作用将srebp保留在er中，并阻止随后srebp的激活和参与胆固醇代谢的基因的表达。这种机制有助于维持胆固醇的平衡。内源性合成的和外源性获得的胆固醇都以极低密度脂蛋白(vldl)的形式分泌到血液中。在血液中处理后，vldl产生循环的ldl，它们可以通过ldl受体(ldlr)介导的内吞作用被细胞吸收。虽然对胆固醇水平反应的胆固醇平衡调节已被充分理解，但对胆固醇以外的其他信号如何影响胆固醇合成的理解仍然有限。

3、已知胆固醇合成和吸收之间的相互关系可以调节循环胆固醇对饮食或胆固醇干预的反应。然而，负责协调胆固醇吸收和合成之间平衡的具体因素，以及这些因素如何精确地调节这种平衡，仍然知之甚少。

4、目前有三大类降胆固醇药物常用于防治高胆固醇血症。第一类药物，依折麦布抑制npc1l1的内吞作用，从而阻断胆固醇的摄入。第二类药物，他汀类药物通过抑制hmgcr减少胆固醇的合成，并通过上调ldlr增加ldl的摄取。第三类药物，pcsk9抑制剂，能够稳定ldlr，促进肝脏对ldl的吸收。虽然依折麦布能减少肠道胆固醇的吸收，但其增强胆固醇合成的补偿作用限制了其降低血浆胆固醇水平的效果。他汀类药物和pcsk9抑制剂的降胆固醇作用都依赖于ldlr，这给ldlr有缺陷或不足的患者带来了挑战。此外，hmgcr水平的代偿性增加使某些长期治疗后停止使用他汀类药物的患者的结果恶化。并且他汀类药物能够极大地增加hmgcr和其他致胆固醇基因的表达，其疗效受到质疑。

5、因此，寻找新型降胆固醇药物对于治疗包括高胆固醇血症和动脉粥样硬化在内的与血浆胆固醇水平升高相关的疾病具有重要的生物学意义。

技术实现思路

1、本发明旨在提供治疗包括高胆固醇血症和动脉粥样硬化在内的与血浆胆固醇水平升高相关的疾病的方法。发明人出人意料地发现，cholesin是一种由肠道分泌的响应胆固醇吸收的激素，在此之前并未被报道过，其能够抑制胆固醇的合成和肝脏中vldl的分泌，从而降低血浆胆固醇的水平，以防止高胆固醇血症和动脉硬化等与血浆胆固醇水平升高相关的疾病。机制研究表明，cholesin通过与其受体gpr146结合，抑制pka信号和srebp2控制的胆固醇合成(图30)。因此，cholesin-gpr146轴是肠道吸收胆固醇和抑制肝脏中胆固醇合成的分子联系。因此，外源性cholesin或促进受试者内源性cholesin蛋白表达或活性的方法或试剂均能降低血浆胆固醇和/或甘油三酯的水平，从而用于预防或治疗高胆固醇血症和动脉硬化等与血浆胆固醇水平升高相关的疾病。与现有的三大类降胆固醇药物相比，cholesin对参与胆固醇合成的基因的表达产生不依赖于ldlr的下调作用，并降低血浆胆固醇水平，这意味着cholesin治疗是对抗高胆固醇血症和动脉粥样硬化等与血浆胆固醇水平升高相关的疾病的有效策略。此外，由于cholesin能够降低体重增加和tg水平，将cholesin与他汀类等现有降胆固醇药物组合也是治疗包括高脂血症和动脉粥样硬化在内的与血浆胆固醇水平升高相关的疾病的有前途的策略。

2、相应地，在一方面，本发明提供了一种降低受试者中的血浆胆固醇水平和/或甘油三酯水平的方法，其包括向所述受试者施用有效量的cholesin蛋白、编码所述cholesin蛋白的核酸、或包含所述核酸的表达载体的步骤，或增强所述受试者的内源性cholesin蛋白的表达或活性的步骤。

3、在一些实施方案中，所述血浆胆固醇选自血浆总胆固醇和血浆ldl-胆固醇。

4、在另一方面，本发明提供了一种抑制受试者中的肝脏胆固醇合成的方法，其包括向所述受试者施用有效量的cholesin蛋白、编码所述cholesin蛋白的核酸、或包含所述核酸的表达载体的步骤，或增强所述受试者的内源性cholesin蛋白的表达或活性的步骤。

5、在一些实施方案中，所述方法抑制与胆固醇合成相关基因的表达，并且所述基因选自hmgcr、hmgcs1、mvd、mvk、pmvk和sqle。在一些实施方案中，所述方法抑制与胆固醇摄取相关基因的表达，并且所述基因为ldlr。

6、在一些实施方案中，所述方法抑制促进胆固醇合成或摄取相关基因表达的转录因子的表达，并且所述转录因子为srebp2。

7、在又一方面，本发明提供了一种抑制受试者中的肝脏vldl-胆固醇分泌的方法，其包括向所述受试者施用有效量的cholesin蛋白、编码所述cholesin蛋白的核酸、或包含所述核酸的表达载体的步骤，或增强所述受试者的内源性cholesin蛋白的表达或活性的步骤。

8、在另一方面，本发明提供了一种治疗或预防受试者中与血浆胆固醇水平升高相关的疾病的方法，其包括向所述受试者施用有效量的cholesin蛋白、编码所述cholesin蛋白的核酸、或包含所述核酸的表达载体的步骤，或增强所述受试者的内源性cholesin蛋白的表达或活性的步骤。

9、在本发明的方法的实施方案中，所述cholesin蛋白是人cholesin蛋白。

10、在一些实施方案中，所述核酸是dna或rna。

11、在一些实施方案中，所述表达载体选自慢病毒载体、腺病毒载体、腺相关病毒(aav)载体、逆转录病毒载体、质粒、dna载体、mrna载体、基于转座子的载体和人工染色体。

12、在一些实施方案中，所述与血浆胆固醇水平升高相关的疾病选自高脂血症(例如，高胆固醇血症、高甘油三酯血症)、动脉粥样硬化、心血管疾病(例如，心肌梗死、冠心病)、脑血管疾病(例如，脑血栓、脑出血、脑梗死)、高血糖症、糖尿病、肥胖症、高血压、脂肪肝、肝硬化、肾病综合征和胆结石。

13、在一些实施方案中，所述与血浆胆固醇水平升高相关的疾病为高胆固醇血症。

14、在一些实施方案中，所述与血浆胆固醇水平升高相关的疾病为动脉粥样硬化。

15、在一些实施方案中，所述方法还包括施用第二治疗剂的步骤，优选地，所述第二治疗剂选自蛋白质或肽、核酸和小分子药物。

16、在一些实施方案中，所述第二治疗剂为选自以下的降胆固醇药物：hmgcr抑制剂、pcsk9抑制剂和胆固醇吸收抑制剂。

17、在一些实施方案中，所述hmgcr抑制剂为他汀类药物。

18、在一些实施方案中，所述他汀类药物选自瑞舒伐他汀(rosuvastatin)、洛伐他汀(lovastatin)、辛伐他汀(simvastatin)、阿托伐他汀(atorvastatin)、普伐他汀(pravastatin)、氟伐他汀(fluvastatin)、西立伐他汀(cerivastatin)和匹伐他汀(pitavastatin)，优选瑞舒伐他汀。

19、在一些实施方案中，所述pcsk9抑制剂选自evolocumab、alirocumab、inclisiran和tafolecimab。

20、在一些实施方案中，所述胆固醇吸收抑制剂为npc1l1抑制剂，优选依折麦布或海博麦布。

21、在一些实施方案中，所述第二治疗剂在所述cholesin蛋白、所述核酸或所述表达载体之前、之后或同时施用。

22、在一些实施方案中，所述受试者为人。

23、在一些实施方案中，所述受试者对胆固醇吸收抑制剂、hmgcr抑制剂和pcsk9抑制剂中的一种或多种无应答或不耐受，例如所述受试者具有ldl受体(ldlr)缺陷。

24、在另一方面，本发明提供了组合物，其包含cholesin蛋白、编码所述cholesin蛋白的核酸、包含所述核酸的表达载体、或增强人内源性cholesin蛋白的表达或活性的试剂，和药学上可接受的载剂或赋形剂。

25、在一些实施方案中，所述组合物用于以下中的一种或多种：

26、1)降低受试者中的血浆胆固醇水平；

27、2)降低受试者中的血浆总胆固醇或血浆ldl-胆固醇水平；

28、3)降低受试者中的血浆甘油三酯水平；

29、4)抑制受试者中的肝脏胆固醇合成；

30、5)抑制受试者中的肝脏vldl-胆固醇分泌；和

31、6)治疗或预防受试者中与血浆胆固醇水平升高相关的疾病。

32、在一些实施方案中，所述cholesin蛋白是人cholesin蛋白。

33、在一些实施方案中，所述组合物还包含第二治疗剂，优选地，所述第二治疗剂选自蛋白质或肽、核酸和小分子药物。

34、在一些实施方案中，所述第二治疗剂选自降胆固醇药物。

35、在一些实施方案中，所述降胆固醇药物选自hmgcr抑制剂、pcsk9抑制剂和胆固醇吸收抑制剂。

36、在一些实施方案中，所述hmgcr抑制剂为他汀类药物。

37、在一些实施方案中，所述他汀类药物选自瑞舒伐他汀、洛伐他汀、辛伐他汀、阿托伐他汀、普伐他汀、氟伐他汀、西立伐他汀和匹伐他汀，优选瑞舒伐他汀。

38、在一些实施方案中，所述pcsk9抑制剂选自evolocumab、alirocumab、inclisiran和tafolecimab。

39、在一些实施方案中，所述胆固醇吸收抑制剂为npc1l1抑制剂，优选依折麦布或海博麦布。

40、在一些实施方案中，所述组合物被配制为注射用制剂或口服制剂，例如片剂、胶囊剂、颗粒剂、混悬剂。