治疗萎缩症或增加细胞生长的药物的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及再生治疗药物领域，尤其是涉及肌细胞再生及减缓人体各种来源细胞程序性死亡的药物领域。
【背景技术】
[0002]以缺少细胞再生或细胞凋亡失调为特征的主要疾病有肌少症和恶病质。肌少症有多个发病因素，但是，人们对其了解仍然很少，而肌少症的后果，即失去自主感和出现代谢并发症，是比较严重的公众健康问题。老年人肌肉减少最明显的代谢解释是蛋白质合成速率和降解速率之间不平衡，但是，也涉及其它原因，如不按比例增加的程序性细胞死亡(细胞凋亡)率、神经退行性过程、同化激素分泌减少或敏感性(如胰岛素、生长激素和性激素)、细胞因子分泌调节异常、炎症事件响应改变、营养摄入不充分及缺少运动。治疗方案可以采用结合营养、锻炼、激素、特异性同化药物的多模方法，限制因年纪变大而患上肌少症。但是，所有治疗方法都存在严重的缺点，例如，激素和同化药物通常具有严重的副作用。vonHaehling et al., J Cachexia Sarcopenia Muscle (2010) 1:129-133 公开了肌少症的共识定义。
[0003]肌少症与缺乏体育锻炼有关系。但是，仅仅通过体育锻炼无法完全预防肌少症。肌少症治疗方法的效果并不令人满意。最常用的治疗方法是施用与肌肉生长相互作用的激素，如睾丸素。遗憾的是，睾丸素可能引发心血管疾病或癌症等副作用。
[0004]与痴呆症一样，肌少症在老年人中比较常见，但是，年轻人中也有这种病症。60-70岁人群肌少症的患病率是5-11%，而80岁以上人群肌少症的患病率是11-50%。据估计，未来30年内患这种病的人数将达到2亿人(Cruz-Jentoft A., Age and Ageing 2010,39)。
[0005]肌少症不仅与年龄有关，而且卧床不起的患者、肿瘤患者或不进行体育锻炼的人都存在显著的肌肉组织减少。这些患者庞大的医保费用、老年人口的快速增长以及年龄相关肌少症的增加都要求找到一种有效治疗肌少症的方法。
[0006]恶病质被定义为疾病引起的肌肉质量和重量损失的身体消瘦。患病老年人出现恶病质比较常见。此外，肌肉质量损失是衰弱症和肌少症的特点。衰弱症是由于强度减弱、步速减慢、体育活动减少、重量损失和衰竭引起的一种症状。因为其与肌肉质量损失有关，因此，肌少症和衰弱症可以被归为恶病质的症状。
[0007]细胞凋亡描述了所谓的程序性细胞死亡，程序性细胞死亡是一种细胞被破坏的活动过程。这种破坏经历了某些具有特点的形态变化，如染色质凝聚、细胞皱缩、膜起泡及凋亡小体形成。众所周知的是，成年人体内的细胞在细胞分裂和受控细胞死亡之间呈现完美平衡。细胞凋亡发生部位存在各种不同情况，例如，人体胚胎发育中手指和脚趾形成时，或细胞退化时，失去功能时与/或可能对动物有危险。细胞凋亡的特征在于受控的事件顺序。首先的标志是染色质凝聚、DNA-断裂、蛋白水解酶表达及最终出现细胞破坏。可以采用不同的方法测定这些生化变化和形态变化，其中非常重要的一点是选择能够区分细胞凋亡和坏死的检测方法，因为其中有些方法只能检测通常的细胞死亡。
[0008]有证据表明，靶向肌核细胞凋亡提供了一种有效治疗肌少症的新手段(MarzettiE.et al.(2012)Gerontology 58/2:99-106)。由于肌肉细胞质量损失是老年人面临的严重问题，提供一种使这些患者重新获得肌肉强度的治疗方法非常重要。肌细胞损失亦称为肌少症。这种病目前没有令人满意的治疗方法，诱导肌细胞生长可能是一种治疗肌少症的新方法。肌细胞损失是由于细胞分裂和受控细胞死亡(细胞凋亡)之间不平衡引起的。
[0009]本发明的目的是找到刺激细胞生长与/或减少细胞凋亡，治疗各种消耗病的合适的药物制剂和方法。
【发明内容】
[0010]本发明提供新型药物SERF2用于此类治疗。第一方面，本发明提供作为药物使用的SERF2、编码所述SERF2的核酸或表达SERF2的细胞。在相关方面，本发明提供治疗或预防萎缩病或萎缩症状或细胞再生性治疗或增加患者细胞生长的SERF2、编码所述SERF2的核酸或表达SERF2的细胞。
[0011]本发明还提供一种增加干细胞或祖细胞增殖或降低所述细胞凋亡率的体内或体外方法，包括对所述细胞施用SERF2或编码所述SERF2的核酸。
[0012]第四方面，本发明提供一种包含SERF2或编码SERF2的核酸的药物组合物。所述组合物包括药学上可以接受的载体或稳定剂。
[0013]显然，所有这些方面都彼此相关，是相当的，所有的优选实施例与这些方面都等同相关。本发明的主题在权利要求书中进一步定义。
[0014]发明详细说明
[0015]SERF2 (小EDRK-丰富因子2)是一种具有已知序列的蛋白质，参见例如，Swiss-Prot 数据库 PS4101 (人)、P84102 (小鼠)或 NCBI 数据库 NP_001018118 (人蛋白)、NP_035484 (鼠蛋白)、NM_001018108 (人核苷酸)、NM_011354(小鼠核苷酸)。各亚型以保藏号 ΝΡ_001018118.1、ΝΡ_001186804.1、ΝΡ_001186805.1、ΝΡ_001186806.1 和ΝΡ_001186807.1在数据库中保藏。过去，SERF2亦称为H4F5rel (H4F5相关-SERF2与H4F5有 69%的序列是一致的，Scharf et al.nature genetics 20,1998:83-86)。SERF2 在 US2007/042392A1 (SEQ ID NO: 1143，EBI 数据库保藏号 AGI32189)及 WO 2000/55351A1 (SEQID N0:1054，EBI数据库保藏号AAB53514)进行了进一步的披露，这两篇专利均通过引用而并入本专利中。SERF2 在 Van Ham Tjakko J et al., Cell, Vol.142, N0.4(2010), 601-612中，NCBI数据库保藏号AAC63516进行了进一步披露)。
[0016]过去，对于SERF同源蛋白质的功能能力存在不同的结果。有些文献报道SERF通过淀粉样蛋白质聚集而存在有毒作用(例如，van Ham et al.Cell 142，2010:601-612)，而其它文献报道描述了其通过在包涵体内有毒蛋白质沉积而起到保护作用。van Ham等描述的易聚集蛋白质的纤维状聚集体仅仅是神经退行性疾病的标志，认识到这一点是非常重要的。
[0017]几种神经退行性疾病都与基因中的扩展三核苷酸序列CAG有关。由于CAG为氨基酸谷氨酰胺编码，这些疾病统称为多聚谷氨酰胺疾病。虽然不同多聚谷氨酰胺疾病涉及的基因(和蛋白质)几乎没有什么共同之处，但是，它们导致的疾病遵循的进程惊人的类似:如果扩展长度超过临界值35-40，蛋白质中谷氨酰胺重复数越大，疾病发病就越早，症状就越严重。这一事实表明，长度异常的谷氨酰胺束使其宿主蛋白质毒害神经细胞，而且，人们假设所有多聚谷氨酰胺疾病均通过共同的分子机制发展。细胞死亡的一个可能机制是谷氨酰胺长度异常的序列具有一种形状，这种形状阻止宿主蛋白质折叠形成其正常形状。多聚谷氨酰胺(PolyQ)疾病被归为构象神经退行性疾病，与阿尔茨海默病和帕金森病一样，它们是由于异常扩展的PolyQ延伸引起的。
[0018]利用多聚谷氨酰胺的计算机模型，结果表明，如果，以及只有如果，疾病中发现的多聚谷氨酰胺重复数的长度比临界值长时，它才会获得称为螺旋的特别形状。谷氨酰胺束的长度越长，形成螺旋的倾向性就越高。蛋白质中多聚谷氨酰胺(PolyQ)的扩展导致蛋白质聚集且与神经退行性疾病中的细胞死亡有关。疾病的发病年龄与polyQ超出35-40个谷氨酰胺临界值的插入长度有关。体外分离polyQ肽的聚集动力学亦表明存在类似的临界-长度依赖性。利用分离PolyQ肽的计算机模拟，结果表明，聚集机制是单一 polyQ肽链从无规卷曲构象转变为平行螺旋的构象转变。这种转变在长度超过37个谷氨酰胺的肽中选择性发生。明显有毒的物质-可溶低聚物-的产生-及其导致神经元损害的能力取决于膜内蛋白质酶切的精确度。有些低聚物很小，溶解度足够大，容易通过脑实质扩散，影响突触结构和功能，从而最终影响神经元的存活。
[0019]在系列实验中，van Ham等(上文)试图识别聚集体的修饰剂(M0AG-4/SERF作为秀丽隐杆线虫中年龄-相关蛋白质毒性的调控剂)。作者发现，根据谷氨酰胺残基的数量?40个残基)，可以检测蛋白质聚集，当其在M0AG-4中引入点突变时，聚集减少。SERF蛋白质家族成员似乎具有类似M0AG-4的功能。此外，SERF1/2过表达增加了鼠成纤维细胞中突变Huntington蛋白质的聚集和细胞死亡。但是，尽管有这些有趣的发现，这篇文章的结果发现了许多问题:
[0020]1.秀丽隐杆线虫的功能研究通常并不能反映人类或哺乳动物的情况，例如，最近的研究表明，TCF蛋白质的共活化剂相互作用比辅阻遏物相互作用具有更高程度的物种特异性，并且发现秀丽隐杆线虫和人TCF4稳态核水平之间存在根本区别。另一个实例是一方面秀丽隐杆线虫和果蝇导致神经系统严重缺陷的unc-76突变体之间存在显著差异，另一方面小鼠FEZl-/-敲除小鼠，并没有显示任何形态和任何强大的行为表型。
[0021]2.有文献报道了 SERF蛋白质家族具有保护作用而不是毒性作用。
[0022]3.M0AG4和SERF蛋白质之间的AA-序列存在显著差别(_50% )，因此，由于蛋白质序列不同，功能也会不同。
[0023]4.最重要的是，采用了一种高度人工系统。仅仅在采用74个polyQ重复数转染的细胞中(这是自然界中永远无法实现的状况)发生了聚集。此外，仅在采用淀粉样蛋白质时才看到聚集。因此，仍然有待了解在缺乏外源蛋白质的情况下，是否存在M0AG4/SERF的任何天然功能。
[0024]尽管如此，在本发明的某些实施例中，需治疗的疾病或症状并非选自阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿氏舞蹈病，或任