溶酶體酶編碼基因突變相關(guān)的cns紊亂的治療的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是中國專利申請200680029226. 8的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及治療患有與溶酶體酶例如酸性0-葡糖苷酶突變相關(guān)的神經(jīng)病學 危險因素、狀況或疾病個體的方法。具體地，對個體施用溶酶體酶的特異性藥理伴侶 (pharmacologicalchaperone)，其增加神經(jīng)細胞中從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER)到溶酶體的蛋白質(zhì)運輸， 和/或伴隨增加神經(jīng)細胞中的酶活性。
【背景技術(shù)】
[0003] 溶酶體積?。↙ysosomalstoragedisorders,LSD)是一類由于缺陷型水解酶 導致細胞中糖鞘脂、糖原或粘多糖累積所引起的常染色體隱性疾病。LSD的實例包括但不 限于戈謝?。℅aucherdisease)(Beutler等人，TheMetabolicandMolecularBases ofInheritedDisease,第 8 版，2001Scriver等人編輯，3635-3668 頁，McGraw-Hill， 紐約）、Gm-神經(jīng)節(jié)苷脂IC積?。ㄍ?，3775-3810頁）、巖藻糖苷IC積?。═heMetabolic andMolecularBasesofInheritedDiseasel995.Scriver,C.R. ,Beaudet,A.L. ,Sly,ff. S?和Valle,D.編輯，2529-2561 頁，McGraw-Hill，紐約）、粘多糖貯積?。ㄍ?，3421-3452 頁）、龐倍氏癥（同上，3389-3420頁）、胡爾勒一沙伊?。℉urler-Scheiedisease) (Weismann等人，Science. 1970 ;169, 72-74)、A型和B型尼曼一皮克?。═heMetabolicand MolecularBasesofInheritedDisease，第 8 版，2001.Scriver等人編輯，3589-3610 頁， McGraw-Hill，紐約）和法布里?。ㄍ?，3733-3774頁）。其他包括異染性腦白質(zhì)營養(yǎng)不良、 庫夫斯?。ǔ扇诵蜕窠?jīng)元脂質(zhì)脂褐質(zhì)沉積?。┖湍I上腺腦白質(zhì)營養(yǎng)不良。每種LSD與特定 的由一個或多個突變所引起的缺陷型水解酶有關(guān)，所述的一個或多個突變導致該酶合成后 在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER)中構(gòu)象不穩(wěn)定，因此，成為降解的靶標而不是通過高爾基體運輸?shù)饺苊阁w中 的天然場所。
[0004] 幾種LSD具有顯著的神經(jīng)病學受累情況。例如，戈謝病是最常見的LSD，其與患者 細胞、尤其是單核細胞和巨噬細胞中的糖鞘脂（GSL)累積有關(guān)。這種異常的GSL增加產(chǎn)生 于溶酶體酶酸性0 -葡糖苷酶（Gba;葡糖腦苷脂酶）的遺傳缺陷（突變），酸性0 -葡糖苷 酶是一種可以分解GSL葡萄糖神經(jīng)酰胺（GluCer)的溶酶體水解酶。根據(jù)神經(jīng)病學受累情 況和罹病度，該疾病分為三種臨床類型（Cox等人，QJMed. 2001 ;94:399-402)。2型戈謝 病是最罕見且最嚴重的類型，它與急性神經(jīng)源性疾病的早期發(fā)病有關(guān)。神經(jīng)元型戈謝病的 典型特征是水平凝視異常。患者發(fā)展為進行性腦病和錐體外系癥狀，例如強直和帕金森樣 運動（帕金森綜合征）。大多數(shù)2型戈謝病患者在童年早期死于神經(jīng)退化導致的呼吸暫停 或誤吸。
[0005] 3型戈謝病也具有神經(jīng)病學受累情況，不過比2型的程度要輕。3型患者具有中樞 神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，包括運動失調(diào)（共濟失調(diào)）、發(fā)作、眼肌癱瘓、癲癇和癡呆。3型的一個亞類 3c型，伴有肝脾腫大、角膜渾濁、進行性共濟失調(diào)和癡呆以及心瓣膜和主動脈根鈣化。
[0006] 其他有神經(jīng)病學受累情況的溶酶體貯積病包括與0-半乳糖苷酶突變有關(guān)并導 致神經(jīng)元脂沉積的Gm神經(jīng)節(jié)苷脂貯積?。慌c己糖胺酶A突變有關(guān)并導致神經(jīng)元脂沉積的Gm2神經(jīng)節(jié)苷脂貯積?。ㄌ┮凰_病）；與鞘磷脂酶突變有關(guān)并導致神經(jīng)元脂沉積的尼曼一皮 克病；（克拉貝?。┌肴樘悄X苷脂酶腦白質(zhì)營養(yǎng)不良；和與溶酶體蛋白酶突變有關(guān)并導致神 經(jīng)元脂沉積的神經(jīng)元蠟樣質(zhì)脂褐質(zhì)沉積病。異染性腦白質(zhì)營養(yǎng)不良是芳基硫酸酯酶A酶缺 陷，且患者的癥狀包括進行性運動障礙、發(fā)作、認知障礙，除胃腸紊亂外，還有精神分裂癥和 精神病問題。庫夫斯病（成人型神經(jīng)元脂質(zhì)脂褐質(zhì)沉積?。┍憩F(xiàn)為精神病癥狀和發(fā)作。腎 上腺腦白質(zhì)營養(yǎng)不良是一種特征為中樞神經(jīng)系統(tǒng)進行性白質(zhì)脫髓鞘病和腎上腺皮質(zhì)功能 不全的紊亂。
[0007] 特異性藥理伴侶
[0008] 近期，特異性藥理伴侶策略已經(jīng)發(fā)展到挽救不穩(wěn)定的突變蛋白質(zhì)，使之免于推測 的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER)或其他細胞蛋白質(zhì)降解/處理系統(tǒng)的降解。在特別的實施方案中，該范例 的變化策略使用特異性地結(jié)合與特定溶酶體紊亂有關(guān)的缺陷型溶酶體酶的小分子可逆性 抑制劑，所述抑制劑在ER內(nèi)穩(wěn)定突變酶并"陪伴"該突變酶以使其退出ER。出人意料地 發(fā)現(xiàn)所述抑制劑可在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中在酶合成和折疊期間特異性結(jié)合該酶，但在其天然場所與該 酶解離，從而修復其活性。缺少伴侶時，突變的酶蛋白質(zhì)在ER中不恰當折疊（Ishii等人， Biochem.Biophys.Res.Comm. 1996 ;220:812-815)，妨礙其成熟為終產(chǎn)品，并且隨后在ER中 降解。這些特異性伴侶稱為特異性藥理伴侶（或活性位點特異性伴侶，其中所述伴侶是酶 的競爭性抑制劑）。
[0009] 術(shù)語"活性位點特異性伴侶"是從最初的利用野生型和突變的溶酶體酶研宄發(fā)展 來的。酶的催化部分，即酶與其底物結(jié)合和相互作用的部分，通常稱為"活性位點"。利用酶 的可逆競爭性抑制劑（即與底物競爭結(jié)合催化中心的酶抑制劑）來誘導錯誤折疊的溶酶體 酶采取穩(wěn)定分子構(gòu)象的反直覺策略，最初是根據(jù)一些競爭性抑制劑在生物合成期間結(jié)合催 化中心并穩(wěn)定酶的能力而假定的。因此，在體內(nèi)ER中新生酶的折疊期間可實現(xiàn)任何穩(wěn)定作 用，尤其對具有折疊缺陷的突變酶，這將是有利的，因為這將阻止內(nèi)源ER"伴侶"結(jié)合錯誤 折疊的多肽并將其作為降解靶。而且，競爭性抑制劑是"可逆的"，因為一旦酶到達溶酶體它 就與酶解離，在這里抑制劑競爭不過天然底物。
[0010] 參與LSD的約15種酶的特異性伴侶策略已經(jīng)在授予Fan等人的美國專利號 6, 274, 597、6, 583, 158、6, 589, 964和6, 599, 919中描述和例證，它們?nèi)囊氡疚淖鳛閰?考。例如，半乳糖的小分子衍生物1-脫氧半乳糖野尻霉素（DGJ)，是突變的法布里酶a-半 乳糖苷酶A(a-GalA)有效的競爭性抑制劑，有效地增加人突變a-GalA(R301Q)在中性 pH下的體外穩(wěn)定性，并增強從R301Q或Q279E突變的法布里患者建立的淋巴母細胞中突變 酶的活性。而且，對過表達突變（R301Q)a-GalA的轉(zhuǎn)基因小鼠口服給予DGJ大大升高了 主要器官中的酶活性（Fan等人，Nat.Med. 1999 ;5:112-115)。已描述了利用另外的亞氨基 糖，異法戈明（isofagomine) (IFG)及其衍生物從戈謝患者細胞中Gba的相似挽救，描述于 授予Fan等人的美國專利6, 916, 829,和利用其他特異于Gba的化合物（描述于未決的美國 專利申請系列號10/988, 428和10/988, 427,兩者均于2004年11月12日提交）。
[0011] 溶酶體貯積病酶突變和神經(jīng)病學紊亂
[0012] Gba和帕金森氏病最近已經(jīng)發(fā)現(xiàn)溶酶體酶突變除LSD外還和神經(jīng)病學紊亂之間有 聯(lián)系。作為一個實例，Gba基因突變和帕金森氏病之間存在充分確立的聯(lián)系。在一項研宄中 發(fā)現(xiàn)，一組患有罕有的、早期發(fā)病的、對治療有抵抗性的帕金森綜合征的17名患者的至少 一個等位基因具有Gba錯義突變，包括N370S的純合和雜合個體，N370S是通常與1型非神 經(jīng)元型疾病相關(guān)的突變（Tayebi等人，Mol.Genet.Metab. 2003 ;79 ; 104-109)。在另一項研 宄中，評價了 99名患有特發(fā)性帕金森氏病的德系猶太人群的6個Gba突變（N370S、L444P、 84GG、V394L和R496H)。31名帕金森患者有1或2個突變的Gba等位基因：其中23人是N370S 雜合型；3人是N370S純合型；4人是84GG雜合型；1人是R496H雜合型（Aharon-Peretz等 人，NewEng.J.Med. 2004;351:1972-77)。突變N370S等位基因的發(fā)生頻率是1573名正常 受試者發(fā)生頻率的5倍，而84GG的發(fā)生頻率是正常受試者發(fā)生頻率的21倍。在帕金森氏 病患者中，攜帶Gba突變的患者也比非攜帶患者年齡小。這項研宄表明，Gba突變的雜合性 可能使德系猶太人易患帕金森氏病。
[0013] 帕金森氏病和戈謝病也共享一些病理學特征，包括神經(jīng)元損失、星形膠質(zhì)增生和 在海馬神經(jīng)元出現(xiàn)細胞毒性雷維小體樣a-突觸核蛋白包涵體（CA2-4區(qū)）。新近出版 物描述了所有三種類型戈謝病的神經(jīng)病學癥狀（Wong等人，Mol.Genet.Metabol. 2004 ; 38:192-207)。發(fā)現(xiàn)所有三種類型戈謝病患者的大腦皮層3和5、海馬CA2-4區(qū)和4b層異 常。神經(jīng)元損失僅僅在2和3型患者中是明顯的，而1型患者出現(xiàn)星形膠質(zhì)增生（Wong等 人，上述）?；?型戈謝病和帕金森綜合征/癡呆的兩個患者海馬CA2-4神經(jīng)元顯示a-突 觸核蛋白陽性的包涵體，一個患者具有腦干型和皮層型雷維小體，一個具有顯著的黑質(zhì)神 經(jīng)元的神經(jīng)元損失（Wong等人，上述）。總之，全部4個帕金森綜合征和癡呆患者具有海馬 CA2-4神經(jīng)膠質(zhì)增生和神經(jīng)元耗竭、神經(jīng)膠質(zhì)增生和黑質(zhì)中的腦干型雷維小體。
[0014] 幾個鼠模型也表明Gba和帕金森氏病之間的這種聯(lián)系。Gba的體外最佳水解酶活 力需要鞘脂激活蛋白（saposin)C，一種衍生自鞘脂激活蛋白原（prosaposin)的激活蛋白。 表達低水平（野生型的4-45% )鞘脂激活蛋白原和鞘脂激活蛋白（PS-NA)轉(zhuǎn)基因小鼠，與 具有特定Gba點突變（V394L/V394L或D409H/D409H)的小鼠回交后，具有幾個類似于表 型的CNS表型，包括：步態(tài)共濟失調(diào)、震顫、跌倒程度的震顫、和神經(jīng)源性膀胱（Sun等人，J LipidRes. 2005. 46(10) :2102-13)。
[0015] 上面描述的特異性藥理伴侶工作建立了修復突變酶（構(gòu)象突變）的功能，足以減 少乃至消除LSD中毒性量脂質(zhì)底物增加的能力。然而，并不清楚該方法可影響雜合個體，或 根據(jù)當前標準沒有診斷患有LSD但由于突變的影響而具有罹患神經(jīng)病學狀況或紊亂風險 的純合突變個體，或診斷有溶酶體貯積病但具有除了或不同于構(gòu)象突變的使蛋白質(zhì)無功能 突變的個體。由于毒性功能獲得、病理性功能損失、或者其組合，所有的這些群體都有罹患 神經(jīng)病學紊亂的風險。因此，本領(lǐng)域依然需要能夠鑒定致病因素并解決這些患者群體中此 類突變的后果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 本發(fā)明提供一種用于治療個體神經(jīng)紊亂的方法，其中該神經(jīng)病學紊亂與溶酶體酶 編碼基因的突變有關(guān)，通過施用有效量的特異性藥理伴侶以治療所述神經(jīng)病學紊亂。
[0017] 在一個實施方案中，個體是突變純合型的。在另一個實施方案中，個體是突變半合 子型的、雜合型的或者復合雜合型的。
[0018] 在一個實施方案中，突變導致酶成為構(gòu)象突變體。
[0019] 在具體的實施方案中，其中伴侶增加突變酶從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的運輸，且有或者沒有伴隨