低氧诱导因子(HIF)α的稳定化制造技术

本发明专利技术涉及低氧诱导因子（ＨＩＦ）的α亚基的稳定化方法。本发明专利技术还涉及预防、预治疗或治疗与ＨＩＦ有关的疾病的方法，包括缺血性和低氧性疾病。还提供了用于这些方法的化合物。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低氧诱导因子(HIF)的α亚基的稳定化方法，还涉及可用于这些方法的化合物。
技术介绍
组织低氧的早期反应是产生低氧诱导因子(HIF)，所述HIF是一种碱性螺旋-环-螺旋(bHLH)PAS(Per/Arnt/Sim)转录激活因子，它能针对细胞中氧浓度的变化缓冲基因表达的变化。HIF是包含调节氧的α亚基(HIFα)和表达结构的β亚基(HIFβ)的杂二聚体，也称作芳烃受体核转运子(ARNT)。在常氧(含氧量正常的)细胞中，HIFα亚基在一种机制的作用下快速降解，该机制涉及von Hippel-Lindau肿瘤抑制剂(pVHL)E3连接酶络合物的泛素化(ubiquitination)。在低氧条件下，HIFα是不被降解的，活性HIFα/β络合物富集在细胞核中，激发包括糖酵解酶、葡萄糖转运子(GLUT)-1、红细胞生成素(EPO)和血管内皮细胞生长因子(VEGF)在内的数种基因的表达。(Jiang等(1996)J.Biol.Chem.27117771-17778；Iliopoulus等(1996)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 9310595-10599；Maxwell等(1999)Nature 399271-275；Sutter等(2000)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 974748-4753；Cockman等(2000)J.Biol.Chem.27525733-25741；Tanimoto等(2000)EMBO J 194298-4309。)在多数细胞中，HIFα蛋白的含量会因低氧而升高，如果动物贫血或低氧，其体内就会产生HIFα。一旦低氧，HIFα含量在数小时内就会上升，在持续低氧条件下将恢复到基线。在无数细胞活动和发育过程中涉及HIF，包括细胞增殖、血管新生和细胞周期终止。心肌严重缺血和早期梗死、动脉高血压及炎症也与HIFα相关。虽然已经有人将HIFα与肿瘤生长和转移联系起来，但没有充分证据表明HIF直接与肿瘤发生有关。研究表明，使目标组织短期低氧的低氧预调理方法能保护心肌和大脑免受低氧-缺血伤害。HIFα的稳定化与缺血密切相关，可通过预调理方法产生。(Wang和Semenza(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 904304-4308；Stroka等(2001)FASEB J 152445-2453；Semenza等(1997)Kidney Int 51553-555；Carmeliet等(1998)Nature 394485-490；Zhong等(1999)Cancer Res.595830-5835；Lee等(2000)N Engl J Med 343148-149；Sharp等(2000)J Cereb Blood Flow Metab201011-1032；Semenza等(2000)Adv Exp Med Biol 475123-130；Thornton等(2000)Biochem J 350307-312；Deindl和Schaper(1998)Mol Cell Biochem 18643-51；Bergeron等(2000)Ann Neurol 48285-296)一些研究人员研究了HIFα与pVHL之间的作用机理。最初认为HIF-1α中从残基401到603之间的依氧降解域(ODD)足以将依氧不稳定性传递给蛋白质嵌合体结构。研究发现，依赖于pVHL的降解需涉及从526到652之间的部分ODD区域。此外，在HIFα同源蛋白中的保留区域里(HIF-1α中的残基556-574)，P564YI突变为天门冬氨酸或者K532突变为精氨酸使整段HIFα蛋白在常氧条件下具有稳定性，并能抵抗pVHL调节的降解。(Huang等(1998)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 957987-7992；Tanimoto等(2000)EMBO J194298-4309)HIFα含量在许多类似于低氧的因素作用下可升高，包括铁嵌合体如去铁敏(DFO)和二价金属盐如CoCl2。血管紧缩素II、凝血酶和血小板生长因子在常氧条件下通过涉及活性氧物种的机理提高HIFα的含量。还有报道提出，HIFα由磷酸化作用调节，该途径涉及受氧化氮激活的磷脂酰肌醇3’-激酶(PI3K)、肝细胞生长因子或受分裂素激活的蛋白激酶。肝糖合酶激酶是PI3K的下游靶，直接使HIFαODD域发生磷酸化。(Richard等(2000)J Biol Chem 27526765-26771；Sandau等(2000)Biochem Biophys Res Commun 278263-267；tacchini等(2001)Carcinogenesis221363-1371；Sodhi等(2001)Biochem Biophys Res Commun 287292-300)当肺功能受损或血流量下降时，就会出现低氧现象——一种供氧量减少的状态。与血流量下降相应的缺血现象可由动脉或静脉阻塞引起，如血凝块(血栓)或外来循环物质(栓塞物)，或血管异常，如动脉硬化。血流量下降可突然发作并且持续时间短(急性缺血)，也可能缓慢发作并持续较长时间或反复发作(慢性缺血)。急性缺血通常与局部不可逆组织坏死(梗阻)有关，而慢性缺血通常与短暂低氧组织损伤有关。但是，如果灌注下降持续时间太长或太厉害，慢性缺血也可能与梗阻有关。梗阻常常出现在脾、肾、肺、脑和心脏中，产生诸如肠梗阻、肺部梗阻、缺血中风和心肌梗阻等疾病。缺血异常的病理变化取决于缺血持续的时间和严重程度以及患者存活时间的长短。在发生梗阻的最初24小时内就会出现组织坏死，在靠近梗阻部位的可见组织中会发生严重的炎症反应，同时白细胞会迁移到坏死组织区域。在随后几天里，嗜菌作用会逐渐分解并消除梗阻部位的细胞，代以胶原或胶质痂。一个器官中的低灌注状态或梗阻往往会波及其他器官。例如，由肺栓塞等引起的肺部缺血不仅影响肺，而且使心脏和其他器官(如脑)处于低氧应激反应下。心肌梗阻常常涉及血栓引起的冠状动脉阻塞、冠状动脉壁痉挛或心脏病毒感染，会引起充血性心力衰竭和系统性低血压。如果心脏因持续低血压而长时间停止正常工作，则会引发第二并发症，如完全性缺血脑病。大脑缺血最普遍的情况是由因动脉硬化而发生的血管梗阻引起的，它的严重程度可以轻到暂时性脑缺血(TIA)，重到脑梗阻或中风。虽然TIA的症状是暂时的，并且是可以恢复的，但TIA容易复发，而且常常导致中风。梗阻性动脉疾病包括冠状动脉疾病，可引起心肌梗阻和周边动脉疾病，会影响腹部大动脉、其主要支动脉和腿动脉。周边动脉疾病包括Buerger疾病、Raynaud疾病和手足发绀。虽然周边动脉疾病通常由动脉硬化引起，其他起因还包括糖尿病等。周边动脉疾病的并发症包括严重腿部痉挛、绞痛、心律不齐、心力衰竭、心脏病、中风和肾衰竭。缺血和低氧问题是影响患病率和死亡率的重要因素。心血管疾病每年至少导致1500万人死亡，占全球死亡人数的30％。在各种心血管疾病中，缺血性心脏病和脑血管疾病导致死亡的人数约占总数的17％。每年见诸报告的非致命性严重心肌梗阻病例有130万，大约10万人中有600人患此类疾病。此外，每年估计有500万美国人受到静脉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稳定治疗对象的低氧诱导因子的α亚基（ＨＩＦα）的方法，该方法包括施用一种能抑制ＨＩＦα发生羟基化反应的化合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：V古恩泽勒普卡尔，TB尼夫，Q王，MP阿兰德，LA弗利平，
申请(专利权)人：法布罗根股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]