本發(fā)明屬于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。更特別地，本發(fā)明涉及物質(zhì)和藥劑用于改善哺乳動(dòng)物(比如人)阿爾茨海默病的醫(yī)學(xué)治療的用途。本發(fā)明還涉及用于在哺乳動(dòng)物(包括人)中運(yùn)輸?shù)鞍状┻^血腦屏障的物質(zhì)和藥劑。本發(fā)明還涉及將蛋白質(zhì)遞送到cns神經(jīng)元中以及對(duì)神經(jīng)疾病的治療。
背景技術(shù)：
1、越來越多的神經(jīng)退行性疾病，比如阿爾茨海默病以及家族性英國癡呆或家族性丹麥癡呆與蛋白錯(cuò)誤折疊和聚集有關(guān)。這些疾病的特征是蛋白沉積在腦實(shí)質(zhì)和腦動(dòng)脈中，并以遺傳性和散發(fā)性形式發(fā)生。盡管這些疾病具有不同的臨床癥狀，但它們具有一些共同的病理特征，比如神經(jīng)元丟失、蛋白聚集和tau蛋白纏結(jié)的存在。從生化角度來看，所涉及的蛋白有形成β-折疊結(jié)構(gòu)的傾向，并且容易聚集成淀粉樣原纖維。阿爾茨海默病以及家族性英國癡呆或家族性丹麥癡呆表現(xiàn)出一些相似的神經(jīng)病理學(xué)特征。觀察到淀粉樣斑塊、神經(jīng)原纖維纏結(jié)、嗜剛果紅淀粉樣血管病和神經(jīng)變性。阿爾茨海默病是人類癡呆最常見的原因之一。它是一種與受影響個(gè)體的腦中的神經(jīng)細(xì)胞變性相關(guān)的慢性致命疾病，其特征在于存在由淀粉樣β-肽(aβ-肽)的細(xì)胞外沉積物組成的淀粉樣斑塊。aβ聚集引起的神經(jīng)細(xì)胞萎縮導(dǎo)致乙酰膽堿和其他信號(hào)傳導(dǎo)物質(zhì)的缺乏。已知具有40-42個(gè)氨基酸殘基的aβ-肽是通過加工淀粉樣前體蛋白(app，695-770個(gè)氨基酸殘基)產(chǎn)生的，淀粉樣前體蛋白是i型膜蛋白，通常由中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元表達(dá)，但是這種加工的原因還不完全清楚。釋放的aβ肽包含app跨膜區(qū)的一部分(aβ殘基29-40/42)，并包含不一致的螺旋，即由具有高度形成β鏈傾向的氨基酸構(gòu)成的螺旋。當(dāng)aβ從其穩(wěn)定膜環(huán)境中移除時(shí)，很容易發(fā)生錯(cuò)誤折疊和聚集。
2、bri2(seq?id?no:1，也稱為整合膜蛋白2b，itm2b)是遍在表達(dá)的266個(gè)殘基的ii型膜蛋白(圖1)，其功能和折疊結(jié)構(gòu)尚不清楚。bri2在三個(gè)位置被蛋白水解切割；c末端區(qū)域中的弗林蛋白酶切割生成23個(gè)殘基的肽(abri23)，adam10對(duì)胞外結(jié)構(gòu)域的加工導(dǎo)致brichos結(jié)構(gòu)域從膜結(jié)合的n末端部分釋放，sppl2a/2b進(jìn)行的膜內(nèi)切割則釋放出細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域。家族性英國癡呆和家族性丹麥癡呆是由bri2基因突變引起的，這些突變導(dǎo)致終止密碼子丟失，這進(jìn)而導(dǎo)致c末端部分出現(xiàn)兩個(gè)不同的11個(gè)殘基的延伸，并且在弗林蛋白酶切割后，產(chǎn)生34個(gè)殘基的肽(分別為abri和adan)而不是正常釋放的abri23。較長(zhǎng)的肽容易聚集成淀粉樣原纖維并沉積在腦組織或腦血管中，并伴隨神經(jīng)元丟失和癡呆。
3、最近的研究表明，bri2和aβ共定位于腦實(shí)質(zhì)和血管的淀粉樣斑塊中，這表明這兩種蛋白在錯(cuò)誤折疊和聚集過程中的某個(gè)階段相互作用。使用轉(zhuǎn)染的細(xì)胞系，發(fā)現(xiàn)bri2與app相互作用，并通過增加β-分泌酶生成的片段來調(diào)節(jié)app加工。含有bri2和aβ40的融合蛋白的產(chǎn)生表明bri蛋白可以影響aβ聚集特性，并且使用轉(zhuǎn)基因小鼠模型，提出了abri23與aβ42相互作用并防止其聚集(kim等人j.neurosci.[神經(jīng)科學(xué)雜志]28:6030-6036(2008)；wo2009/009396)。還提出可以通過含有bri2的前102個(gè)氨基酸殘基的蛋白來減少或阻止aβ產(chǎn)生(wo?2006/138355)。
4、brichos結(jié)構(gòu)域是一種天然存在的伴侶，在10個(gè)不同的人類前蛋白家族中發(fā)現(xiàn)具有抗淀粉樣蛋白特性，其中一個(gè)(prosp-c)與淀粉樣肺病相關(guān)，一個(gè)(bri2/itm2b)如前所述與淀粉樣蛋白相關(guān)的癡呆家族性英國癡呆或家族性丹麥癡呆相關(guān)。來自prosp-c和bri2的重組人(rh)brichos結(jié)構(gòu)域在體外和體內(nèi)延遲aβ40和aβ42原纖維形成并減少與aβ42原纖維形成相關(guān)的神經(jīng)毒性(wo?2011/62655)。
5、血腦屏障(bbb)的作用是維持神經(jīng)元正常功能所需的微妙的穩(wěn)態(tài)。bbb還充當(dāng)靶向腦的物質(zhì)和藥劑的屏障，較大的分子無法自發(fā)穿過bbb。然而，bbb提供了將比如藥劑、藥物和生物藥物(比如蛋白)等組合物運(yùn)輸至中樞神經(jīng)系統(tǒng)(cns)的有效途徑。只有小的親脂性分子已被證明能夠被動(dòng)地穿過bbb。最近的研究表明，對(duì)野生型小鼠進(jìn)行外周(靜脈內(nèi))施用后，可以在腦實(shí)質(zhì)中檢測(cè)到帶有用于免疫檢測(cè)的au1標(biāo)簽的分離的重組bri2?brichos蛋白(bri2brichos-au1)，而重組prosp-c?brichos蛋白只能通過進(jìn)入腦脊液(csf)。這表明存在一種未知的bri2?brichos通過bbb運(yùn)輸?shù)臋C(jī)制(mikitsh等人perspect?medicin?chem.[藥物化學(xué)展望]6:11-24(2014)；sanchez-covarrubias等人curr?pharm?des.[當(dāng)前藥物設(shè)計(jì)]20:1422-49(2014)；tambaro等人j?biol?chem.[生物化學(xué)雜志]294:2606-2615(2019))。
6、已經(jīng)開發(fā)了多種方法用于通過bbb遞送組合物。聚焦超聲與靜脈內(nèi)脂質(zhì)微泡(mb)相結(jié)合，促使bbb局部可逆打開，從而允許將包括蛋白在內(nèi)的大分子運(yùn)輸?shù)匠暟邢虻膮^(qū)域周圍的腦實(shí)質(zhì)中(mikitsh等人perspect?medicin?chem.[透視醫(yī)學(xué)化學(xué)]6:11-24(2014)；brasnjevic等人prog?neurobiol.[神經(jīng)生物學(xué)進(jìn)展]87:212-51(2009)；konofagou等人theranostics.[治療診斷學(xué)]2:1223-37(2012)；sierra等人j?cereb?blood?flow?metab.[腦血流和代謝雜志]37:1236-1250(2017))。這些方法需要專門的超聲設(shè)備。還認(rèn)為超聲處理在某些條件下可能會(huì)引起血管損傷。
7、等人,scientific?reports[科學(xué)報(bào)告],10:21765(2020)披露了使用含有bri2?brichos結(jié)構(gòu)域的融合蛋白對(duì)淀粉樣蛋白原纖維的功能化，據(jù)報(bào)道這有助于合成用不同蛋白質(zhì)功能修飾的淀粉樣蛋白。
8、目前用于治療阿爾茨海默病的治療方法主要針對(duì)性治療癥狀，包括膽堿能替代療法，例如抑制乙酰膽堿酯酶、與可溶性aβ寡聚體相互作用的小抑制劑以及防止已經(jīng)形成的β-折疊結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)的所謂β-折疊破壞劑。此外，還關(guān)注能夠降低治療性藥物的劑量，以便減少與超聲處理和其他治療組合相關(guān)的副作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供用于治療哺乳動(dòng)物(包括人)的阿爾茨海默病的新治療選擇。
2、本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用于有效遞送蛋白(比如治療劑)穿過血腦屏障并進(jìn)入cns的穩(wěn)健且便利的方法和手段。特別地，本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)將蛋白(比如治療劑)遞送到cns神經(jīng)元中。
3、本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種簡(jiǎn)單且有效的方法和手段，用于在阿爾茨海默病的治療中有效遞送bri2?brichos及其變體穿過血腦屏障。
4、本發(fā)明的另一個(gè)目的是降低易于原纖化的蛋白聚集成淀粉樣原纖維的趨勢(shì)，或者甚至防止易于原纖化的蛋白聚集成淀粉樣原纖維。
5、又另一個(gè)目的是減少淀粉樣斑塊的形成，這些斑塊由易于原纖化的蛋白在哺乳動(dòng)物的腦中的細(xì)胞外沉積物組成。
6、本發(fā)明的目的是影響分離的重組bri2?brichos及其變體的分布，使得到達(dá)腦的分離的重組bri2?brichos的治療有效量增加以有效對(duì)抗aβ42神經(jīng)毒性。
7、本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用于哺乳動(dòng)物(包括人)中阿爾茨海默病和其他神經(jīng)疾病的改進(jìn)治療、體內(nèi)診斷和預(yù)后、和/或成像的蛋白和方法。
8、本發(fā)明的另外的目的是提供用于治療哺乳動(dòng)物(包括人)的帕金森病的新型蛋白和方法。
9、本發(fā)明總體上基于這樣的認(rèn)識(shí)：當(dāng)與脂質(zhì)微泡和/或納米液滴組合施用時(shí)，分離的重組蛋白bri2?brichos及其變體可以有效地遞送穿過血腦屏障，而不需要哺乳動(dòng)物的任何組織的超聲處理步驟。出人意料的是，與(a)不存在脂質(zhì)微泡和/或納米液滴，和(b)存在超聲處理這兩種情況相比，在沒有超聲處理的情況下，與脂質(zhì)微泡和/或納米液滴的共同施用實(shí)現(xiàn)了bri2?brichos及其變體的改善的攝取。該方法不包括以下任何步驟：用光學(xué)、音頻或超聲波來處理哺乳動(dòng)物的任何組織，使得組織中的微泡和/或納米液滴發(fā)生空化。
10、此外，本發(fā)明還基于這樣的認(rèn)識(shí)：即在沒有超聲處理的情況下，單獨(dú)的微泡和/或納米液滴可以用于增強(qiáng)包含bri2?brichos及其變體的蛋白(其作為第一蛋白部分與另一個(gè)(非bri2)第二蛋白或多肽部分偶聯(lián))遞送穿過血腦屏障，從而例如促進(jìn)阿爾茨海默病和涉及該第二蛋白或多肽部分的其他神經(jīng)疾病的治療和/或診斷。
11、本發(fā)明的一個(gè)方面基于這樣的認(rèn)識(shí)：包含分離的重組蛋白bri2?brichos及其變體(包括bri2?brichos?r221e)的蛋白可以有效地穿過血腦屏障遞送到cns神經(jīng)元中。該方法不需要施用脂質(zhì)微泡和/或納米液滴的任何步驟。該方法不需要用光學(xué)、音頻或超聲波來處理哺乳動(dòng)物的任何組織的任何步驟。bri2brichos?r221e描述于wo?2021/140140?a1中，將其通過引用以其全文并入本文。
12、對(duì)于從以下描述和所附權(quán)利要求中將顯而易見的這些和其他目的，本發(fā)明根據(jù)第一方面提供了一種包含bri2?brichos及其變體的分離的重組蛋白，用于在治療阿爾茨海默病的方法中使用。根據(jù)第二方面，提供了一種治療阿爾茨海默病的方法，該方法包括施用包含bri2?brichos及其變體的分離的重組蛋白和脂質(zhì)微泡和/或納米液滴，而不進(jìn)行任何超聲處理。
13、根據(jù)第三方面，提供了一種蛋白，該蛋白包含作為bri2?brichos及其變體的第一蛋白部分和第二蛋白或多肽部分，及這些與脂質(zhì)微泡和/或納米液滴的組合。根據(jù)第四方面，該組合可用于在哺乳動(dòng)物中運(yùn)輸?shù)鞍状┻^血腦屏障而無需任何超聲處理的方法。
14、包含第一蛋白部分(其為bri2?brichos及其變體)和第二蛋白或多肽部分的蛋白的第三方面有利于增加第二蛋白或多肽部分穿過血腦屏障的運(yùn)輸。第一部分(bri2brichos)有助于運(yùn)輸，并且無需脂質(zhì)微泡和/或納米液滴即可實(shí)現(xiàn)。然后，第一蛋白部分的一個(gè)特別有用的變體是bri2?brichos?r221e，因?yàn)楸疚淖C明它與野生型bri2?brichos相比改善了運(yùn)輸?？梢杂弥|(zhì)微泡和/或納米液滴進(jìn)一步改善運(yùn)輸。如果包括脂質(zhì)微泡和/或納米液滴，該方法不需要以下任何步驟：用光學(xué)、音頻或超聲波來處理哺乳動(dòng)物的任何組織，使得組織中的微泡和/或納米液滴發(fā)生空化。
15、根據(jù)另外的方面，提供了治療帕金森病的蛋白，該治療包括施用bri2brichos及其變體。還提供了一種蛋白，該蛋白包含第一蛋白部分(其為bri2brichos及其變體)和第二蛋白或多肽部分，其中該第二蛋白或多肽部分本身可有效治療帕金森病。該組合還可用于治療帕金森病。