维生素E在谷氨酸脱氢酶获得功能突变治疗中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种维生素E在谷氨酸脱氢酶获得功能突变治疗中的应用，其技术方案要点是：本发明专利技术提供的化合物作为谷氨酸脱氢酶（GDH）抑制剂能够很好的抑制GDH的活性，进而达到治疗因GDH突变引起的先天性高胰岛素血症（CHI）的作用，实验结果表明，本发明专利技术所述的化合物对野生型GDH的IC50为4.120µM，对获得H454Y位点突变的GDH的IC50为3.078µM，并且能改善GDHH454Y小鼠模型的低血糖。

Application of vitamin E in the treatment of glutamate dehydrogenase acquired functional mutation

【技术实现步骤摘要】
维生素E在谷氨酸脱氢酶获得功能突变治疗中的应用
本专利技术涉及生物医药领域,更具体地说，它涉及一种维生素E在谷氨酸脱氢酶获得功能突变治疗中的应用。
技术介绍
先天性高胰岛素血症（congenitalhyperinsulinism,CHI）是婴幼儿持续性、频发性低血糖的最主要原因，频繁发作的难以控制的低血糖不仅威胁生命也能造成永久且不可逆的脑功能伤害，发生脑功能损害的比例高达60%～70%，终身致残，给家庭和社会都带来严重的伤害和负担。引起低血糖的原因复杂（已经发现了11个致病基因），主要致病基因包括：1）葡萄糖代谢关键酶，葡萄糖激酶（GK）获得功能突变；2）氨基酸代谢关键酶，谷氨酸脱氢酶（GDH）获得功能突变；3）ATP依赖钾离子通道（SUR1和Kir6.2）失去功能突变；4）脂肪酸代谢关键酶（SCHAD）失去功能突变等。目前唯一针对低血糖的长期治疗药物只有二氮嗪（Diazoxide），是钾离子通道的激活剂，对胰岛素分泌有抑制作用，因其能引起严重的糖尿病，所以目前只用来治疗胰岛素过度分泌引起的低血糖。二氮嗪有严重的副作用，例如1)水钠潴留和充血性心力衰竭；2)引发面部毛发过度生长；3）二氮嗪只对大约三分之一的低血糖病人有效（一部分非钾离子通道突变的病人）；4）对二氮嗪不敏感的病人唯一的选择是手术切除胰腺，因为手术难度大而且是针对新生儿，病人家长很难接受，在中国开展的很少。胰腺切除尽管能控制低血糖，但孩子需要终身补充胰酶，长大后发展成1型糖尿病还需要终身注射胰岛素。总体来讲，目前全世界都缺乏有效的治疗新生儿低血糖的药物，病人对安全有效新药的需求非常迫切。谷氨酸脱氢酶型CHI（GDH-CHI）是CHI的第二种常见类型，是由线粒体酶谷氨酸脱氢酶的功能增强性突变引起的，GDH获得功能突变的病人主要临床表现为频发高胰岛素血症性低血糖，特别是进食蛋白质为主的饮食后，同时伴有癫痫发作，学习能力障碍，智商下降等为主的脑功能损害，并伴有高氨血症（可达正常高限值的3~5倍）。目前的治疗仅仅针对胰岛过度分泌胰岛素，使用药物只有二氮嗪。因为GDH获得功能突变是全身性疾病，最佳的治疗方法是直接针对有突变的蛋白，“治本”，而不是仅仅针对胰岛素分泌过多一项。所以寻找GDH的有效抑制剂是药物研发的重点，因此尝试用高通量化合物筛选的方式在化合物库中寻找GDH的抑制剂，维生素E的化学结构和一个筛选到的抑制剂结构的相似性很高。因此我们对维生素E做了系列研究，发现维生素E对GDH有很好的抑制活性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种维生素E在谷氨酸脱氢酶获得功能突变治疗中的应用，达到维生素E能改善低血糖的目的，因此，维生素E可以作为药物治疗GDH获得功能突变的病症。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种维生素E在谷氨酸脱氢酶获得功能突变治疗中的应用，服用维生素E混合液，维生素E混合液的给量为8-14微升/克体重，维生素E剂量为60-91.5mg/kg体重。通过采用上述技术方案，经过小鼠的试验数据，在服用上述剂量的维生素E混合液之后，维生素E能改善的低血糖，因此，维生素E可以作为药物治疗GDH获得功能突变的病症。较佳的，维生素E混合液的给量采用10微升/克体重，维生素E剂量采用75mg/kg体重。通过采用上述技术方案，经过多例小鼠试验，在服用该剂量下的维生素E混合液，维生素E改善低血糖的效果最为显著。较佳的，维生素E混合液为α-生育酚与玉米油的混合液。通过采用上述技术方案，玉米油具有溶解维生素E的功能，α-生育酚不易受到玉米油的化学影响，玉米油作为α-生育酚的溶剂，使得α-生育酚改善低血糖的性能稳定。较佳的，维生素E混合液采用软胶囊包裹。通过采用上述技术方案，利用软胶囊的保护作用，软胶囊在胃中融开后，维生素E混合液进一步在小肠吸收，有利于提高改善的低血糖的效果。较佳的，在餐前服用维生素E混合液。通过采用上述技术方案，餐前服用可有效控制餐后的低血糖现象，尤其是病人进食以蛋白质为主的饮食，维生素E混合液可以有效控制病人进食蛋白质后引发的低血糖反应。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所要解决的技术问题是提供维生素E（主要是α-生育酚）在罕见病（谷氨酸脱氢酶获得功能突变）治疗中的应用，该化合物及其衍生物可以作为药物治疗GDH获得功能突变的病症及作为癌症的辅助治疗，能够很好地抑制GDH的活性，包括野生型GDH和多种获得功能突变的GDH。针对GDH获得功能突变的疾病小鼠模型的实验发现，维生素E能改善疾病小鼠模型的低血糖，因此，维生素E可以作为药物治疗GDH获得功能突变的病症。另外，GDH抑制剂也可以拓展到肿瘤治疗领域，因为癌症的基因组学研究发现，一些癌症的突变基因中就包括GDH，一些突变与GDH-CHI的突变位点接近，另外肿瘤细胞氨基酸分解代谢很旺盛，阻断氨基酸的分解代谢的通路可以辅助肿瘤治疗。附图说明图1是GTP浓度对野生型GDH活性和H454Y位点突变的GDH活性影响关系图；图2是α-生育酚浓度与野生型GDH活性和H454Y位点突变的GDH活性之间的关系图；图3是GTP浓度对其他获得功能突变的GDH活性影响的关系图；图4是α-生育酚浓度与其他获得功能突变的GDH活性之间的关系图；图5是胰岛钙离子内流的测定结果图；图6是维生素E对GDHH454Y小鼠和野生型小鼠禁食血糖变化的影响图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术对维生素E的来源要求，体外实验为水溶性α-生育酚盐类，体内实验无特殊要求。1.维生素E对GDH的抑制作用（1）突变基因的质粒构建：已经构建了携带正常人GDH基因的MIGR-1质粒，完成了H454Y的点突变。该质粒同时表达绿色荧光蛋白（GFP）作为示踪剂，可以直接检验转染的效率也能明确转染成功的细胞。因为该质粒可以通过Plat-E细胞系装载在逆转录病毒上，这样可以大大提高转染效率。此外，还构建了其他近GTP结合位点（R221L、V453M和R269H）获得功能突变的GDH基因，以进一步提高对GDP结构与功能的认识。（2）细胞转染及GDH酶动力学检测：因为构建的质粒对293细胞的转染效率超过80%，所以突变的GDH能大量表达，这样可以通过检测GDH的活性和酶动力学的变化来研究突变的GDH的酶学改变。GDH的酶学检测方法可以做全方位的酶动力学监测，包括a-KG和NH4+的剂量依赖曲线及Km，Vmax的确认，GTP抑制曲线及ED50的确认，ADP，亮氨酸刺激曲线及ED50的确认。通过这些酶学检测，可以了解GDH的特异突变对酶动力学的影响，也为验证GDH刺激剂抑制剂提供了一个以细胞为载体的检测平台。实验测定结果如图1与图2所示，可以看出与野生型GDH相比，突变的GDH（H454Y）对GTP抑制作用的敏感性明显降低（GTP抑制曲线右移，左侧图），而维生素E对野生型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种维生素E在谷氨酸脱氢酶获得功能突变治疗中的应用，其特征是：服用维生素E混合液，维生素E混合液的给量为8-14微升/克体重，维生素E剂量为60-91.5mg/kg体重。/n

【技术特征摘要】
1.一种维生素E在谷氨酸脱氢酶获得功能突变治疗中的应用，其特征是：服用维生素E混合液，维生素E混合液的给量为8-14微升/克体重，维生素E剂量为60-91.5mg/kg体重。


2.根据权利要求1所述的维生素E在谷氨酸脱氢酶获得功能突变治疗中的应用，其特征是：维生素E混合液的给量采用10微升/克体重，维生素E剂量采用75mg/kg体重。


3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长红，
申请(专利权)人：南京盛德生物科技研究院有限公司，南京盛德瑞尔医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32