本发明专利技术公开利用哺乳动物Klotho的分泌型剪接变体(s‑KL)作为预防和/或治疗认知和/或行为障碍的试剂。本发明专利技术还涉及用于基因治疗的基因构建体和表达载体，其用于将所述s‑KL变体递送到哺乳动物，特别是啮齿类动物或人类的中枢神经系统。还公开了包含蛋白s‑KL或用于在CNS中表达该蛋白的任何基因构建体的药物组合物。
Secretory splicing variants of mammalian Klotho as a cognitive and behavioral disorder drug
The present invention discloses a secretory splicing variant of mammalian Klotho (s KL) as a reagent for preventing and / or treating cognitive and / or behavioral disorders. The invention also relates to gene construction and expression vector for gene therapy, which is used to deliver the s KL variants to mammals, especially the rodents or the central nervous system of human beings. A pharmaceutical composition comprising a protein S, KL, or any gene construct for expressing the protein in CNS is also disclosed.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作为认知和行为障碍药物的哺乳动物Klotho的分泌型剪接变体
本专利技术涉及用于预防和/或治疗患有与记忆丧失和学习困难相关的疾病和/或神经退行性和/或神经病理学疾病的患者的认知障碍和行为障碍的医学方法领域。
技术介绍
众所周知，随着时间的推移，记忆经常丢失，并且某些方面可能会改变从而导致记忆效率的下降。这些方面的实例包括：难以同时将注意力保持集中到多于一件事上；难以学习需要付出努力的新事物；和缓慢的旧信息恢复。随着年龄的增长，口语能力、信息处理、问题解决、工作记忆、长期记忆、空间记忆和能力都会降低，同时语义记忆(词汇)、世界知识和内隐记忆等专业知识和认知能力在没有病理或神经变性存在的情况下随着年龄增长保持稳定或甚至会更好。关于神经退行性和/或神经病理学疾病，其中许多与衰老相关，也意味着认知障碍。这些的实例包括阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病、抑郁症和精神分裂症。另外，随着年老或在神经退行性和/或神经病理学疾病的情况下，也观察到行为障碍，如定向障碍增加，对未知的情况或地点发作焦虑症、甚至导致定向障碍本身，以及非理性的恐惧。所有这些认知和行为障碍不仅是治疗许多神经退行性和/或神经病理学疾病的症状的主要目标，而且也是预防老化过程中认知和行为问题的主要目标。在衰老期间或神经病理学或神经退行性情况下与记忆丧失相关的几种复杂机制中，已经研究了哺乳动物蛋白Klotho的作用。在三个独立的人类测定中，发现klotho等位基因中，即体外促进klotho分泌增加的KL-VSklotho等位基因的一些突变可以以与受试者年龄无关的方式在认知测试中获得更好的结果。这些数据来自Deary等人的文献"Klothogenotypeandcognitiveabilityinchildhoodandoldageinthesameindividuals",NeurosciLett-2005,vol.378(1),pp.22-27。Klotho是主要在肾远曲小管、甲状旁腺激素分泌细胞和脑的脉络丛上皮细胞中检测到的蛋白。在较低程度上，α-klotho基因也在心脏、骨骼肌、膀胱、胎盘、胰腺、睾丸、卵巢、结肠和内耳中表达。小鼠中若干研究已经揭示，通过模仿典型的症状，如动脉粥样硬化、骨质疏松/骨量减少、各种组织中的异位钙化、肺气肿、认知问题和不孕，13号染色体上的单基因α-klotho的突变诱导了加速老化的过程(参见Kuro-o等，Mutationofthemouseklothogeneleadstoasyndromeresemblingageing.Nature-1997,vol.no.390,pp.:45-51；和Wang,Y.etal,"Currentunderstandingofklotho",AgeingResRev-2009,vol.no.8,pp.:43-511)。此外，敲除α-klotho(kl-/kl-)小鼠在约2个月龄时过早地显示存活率显著降低(Kuro-o等人，同上)。相反，过表达此基因的转基因小鼠的寿命预期增加30％至40％。相似地，一些研究表明人类klotho基因多态性也影响寿命和与衰老相关的疾病的出现。在小鼠和人类中，α-klotho基因编码5.2kb的转录物。在第三个外显子中存在选择性剪接供体位点，其可以产生两种不同的转录物：一种编码跨膜形式(完整转录物或全长，1014个氨基酸)，另一种编码蛋白的分泌形式(半跨膜转录物，550个氨基酸)。全长转录物编码分子量约130kDa的单通跨膜蛋白(m-KL)。该蛋白含有三个结构域：在C-末端的短跨膜结构域、由分别称为KL1和KL2的两个约550个氨基酸的内部重复序列组成的胞外结构域、和10个氨基酸的非常短的胞内结构域。来自选择性剪接的转录物产生截短形式的蛋白(s-KL)，其仅由KL1结构域形成，约70kDa的重量。这种选择性mRNA包括特异性分泌信号，其由在m-KL转录物中未发现的15个氨基酸尾部组成，因此也称为klotho的分泌型同种型，s-KL，或者klotho蛋白的分泌型剪接变体(参见Matsumura等人，"IdentificationofthehumanklothogeneanditstwotranscriptsencodingmembraneandsecretedKlothoprotein",BiochemBiophvsResCommun-1998,vol.No.242,pp.:626-630)。然而，关于这种蛋白(s-KL)存在一些争议，因为它在体液中使用抗体未被检测到。它已在mRNA水平上特异性检测到，但在蛋白水平未被检测到，因为可用的抗体不能将其与从跨膜Klotho切割的KL1结构域区分开。此外，跨膜形式的胞外结构域可被金属蛋白酶ADAM10和ADAM17切割，产生约130kDa的另一种形式的可溶性Klotho(蛋白水解膜同种型的缩写为p-KL)，其已在血清、尿液和脑脊液中检测到。此外，最近的两项研究表明，位于KL1和KL2结构域之间存在蛋白酶ADAM10和17的第二个识别位点，它产生两个新的70kDa同种型，一个仅包含KL1结构域(如从选择性剪接产生但没有特定的氨基酸尾巴的结构域)，另一个含有KL2结构域。因此，Klotho蛋白可能通过两个主要机制进入循环系统：(a)来自选择性剪接(s-KL)，和(b)通过由ADAM10和17介导的蛋白水解切割。然而，这些事件中每一个发生的百分比未知。为了阐明Klotho作为抗衰老因子以及作为提高学习和记忆能力的药剂的作用，已经获得了系统性过表达Klotho转基因小鼠。Dubai等2014年披露了人类klotho基因KL-VS的变体与杂合载体中增强的认知相关。该等位基因增加了血清中的klotho水平。然后他们分析了全长跨膜klotho的全方位过表达的转基因小鼠，其在多次学习和记忆测试中表现优于对照(Dubai等,"LifeExtensionKlothoEnhancesCognition",CellReports-2014,vol.7,pp.:1065-1076)。由Dubai等还进行分析的另一转基因小鼠特别关注于阿尔茨海默氏病，并且其显示提高klotho表达可降低人淀粉状蛋白前体蛋白(hAPP)转基因小鼠的过早死亡率、网络功能障碍、认知缺陷和行为异常，并且全部没有改变hAPP的水平(Dubai等,LifeExtensionfactorKlothoPreventsMortalityandEnhancesCognitioninhAPPTransgenicMice",TheJournalofNeuroscience-2015,vol.35/6,pp.:2358-2371)。在所述转基因模型中，可能评估分子量约130kDa的全长跨膜蛋白(m-KL)的作用，以及是否任何其他同种型对该作用有贡献，特别是加工的Klotho(p-KL)同种型，这不能由作者使用的实验程序确定，因为目前可用的检测系统不能区分不同的klotho同种型。尽管过表达感兴趣蛋白的转基因动物可能是分析其效应的良好模型，但它们也意味着不方便使这种蛋白遍在地表达(身体和大脑)，并且数据可能另外由转基因动物的遗传背景组成。显示klotho在衰老小鼠模型(命名为SA本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.哺乳动物klotho蛋白的分泌型剪接变体或编码其的核酸序列，其应用于预防和/或治疗哺乳动物中的认知和/或行为障碍，和/或神经退行性和/或神经病理学疾病。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.19 EP 15195470.81.哺乳动物klotho蛋白的分泌型剪接变体或编码其的核酸序列，其应用于预防和/或治疗哺乳动物中的认知和/或行为障碍，和/或神经退行性和/或神经病理学疾病。2.如权利要求1所述应用的哺乳动物klotho蛋白的分泌型剪接变体或编码其的核酸序列，其中，所述认知障碍选自由学习和记忆问题组成的组。3.如权利要求1所述应用的哺乳动物klotho蛋白的分泌型剪接变体或编码其的核酸序列，其中，所述行为障碍选自焦虑症和广场恐怖症。4.如权利要求1所述应用的哺乳动物klotho蛋白的分泌型剪接变体或编码其的核酸序列，其中，所述认知和/或行为障碍与衰老相关。5.如权利要求1至4中任一项所述应用的哺乳动物klotho蛋白的分泌型剪接变体或编码其的核酸序列，其中，所述神经退行性和/或神经病理学疾病选自由阿尔茨海默氏病、帕金森病、亨廷顿病和肌萎缩性侧索硬化症、具有路易体的痴呆、克雅氏病，多发性硬化症、和共济失调毛细血管扩张症、中风后痴呆、创伤后痴呆、老年性痴呆和颅脑创伤组成的组。6.如权利要求1至5中任一项所述应用的哺乳动物klotho蛋白的分泌型剪接变体或编码其的核酸序列，其中，所述神经退行性和/或神经病理学疾病是阿尔茨海默氏病。7.如权利要求1至6中任一项所述应用的哺乳动物klotho蛋白的分泌型剪接变体或编码其的核酸序列，其用...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·夏兰·罗德里格斯，A·马索·查康，A·博施·梅里诺，
申请(专利权)人：巴塞罗那自治大学，加泰罗尼亚研究和先进研究基金会，
类型：发明
国别省市：西班牙,ES
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