LINE-1逆转录酶的调节制造技术

技术编号:64001 阅读:255 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
由L-1(LINE-1)编码的逆转录酶已被确定为治疗或预防由该分子诱导或介导的癌症的靶分子。治疗或预防患者的这种癌症的方法涉及施用具有患者细胞中逆转录酶的抑制剂或拮抗剂的治疗有效量的组合物。该抑制剂或拮抗剂阻断端粒酶阴性细胞中端粒的延长。也公开了用来检测表达L1RT的病理性增殖细胞的方法和试剂盒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及癌症治疗领域。特别是,靶分子已经被确认为在端粒酶阴性癌细胞中调节端粒的延长。更特别的是,涉及干扰人L1(Line-1)逆转录转座子编码的逆转录酶(L1RT)用于治疗或预防L1RT诱导的癌症的多种抑制剂化合物的用途。本专利技术也涉及用于鉴定对治疗L1RT介导的增殖疾病有用的药物活性化合物的筛选方法。
技术介绍
DNA的前导链和后随链合成的不对称造成了线性基因组复制的“终结问题”8。为了克服这个问题,真核染色体具有特化的末端结构,即由TTAGGG重复组成的端粒9。端粒酶是延长端粒并因此在细胞倍增期间的大多数癌症细胞中保持染色体稳定性的核糖核蛋白酶。在细胞倍增期间DNA从端粒末端的逐渐损失与体细胞中细胞增殖潜能的控制有关10。正常培养的人类细胞在培养物中具有有限的复制潜能。培养中的正常细胞进行复制直到它们达到群体生长停止的离散点。这被称为M1期,并且由于少数端粒缩短到导致称为细胞老化的生长停滞的大小而引起。这个阶段在体外能够通过消除p53和pRB人肿瘤抑制基因的功能而被绕过。之后该细胞能增殖直到端粒已经变得相当短,而导致M2或转折期。生长停滞在M2阶段是由细胞增殖和细胞死亡速率之间的平衡引起的。在这个阶段,当多数端粒是非常短的时候,末端到末端的融合和染色体断裂-融合引起显著的染色体异常和凋亡。在很少情况下,细胞能够脱离M2并通过稳定其端粒的长度而变为无限增殖。这通过端粒酶活化或替代端粒延长机制(ALT)而发生。人类生殖系细胞2和多数癌症细胞3表达端粒酶。端粒酶是延长端粒并因此在细胞倍增期间保持多数癌细胞的染色体稳定性的核糖核蛋白酶。实际上,端粒酶对已缩短的端粒的延长是人癌细胞中端粒维持的主要机制。端粒酶的抑制通过降低端粒的长度而限制人端粒酶阳性癌细胞11的生长,这些化合物降低了这些癌细胞增殖的能力。逆转录酶抑制剂先前已经被用于治疗癌症。在体外试验中,用逆转录酶抑制剂处理的肿瘤细胞在14天后经历凋亡。通过端粒酶延长已缩短的端粒是在人癌细胞中维持端粒的众所周知的机制。但是多达30%的不同类型的人肿瘤不表达端粒酶。在多达30%的不同类型的人肿瘤、肿瘤来源的细胞系和在体外无限增殖的人细胞系中,都报道有ALT的存在4,5,12,13,且在肿瘤和无限增殖细胞系的某些亚型中多达50%也报道有ALT存在。当前,目标为选择性治疗来自端粒酶阳性细胞的癌症的策略涉及通过反义策略、显性失活突变体或药理药物来调节TERT的功能或端粒的长度(见,Bisoffi等,Eur J Cancer,1998,341242-1249;Roth等,Leukemia,2003,172410-2417;Damm等,EMBO J.,2001,206958-6968;美国专利6,294,332、6,194,206、6,156,763和6,046,307)。如果在这些细胞中负责端粒延长的靶分子是已知的,则端粒酶阴性癌细胞的选择性调节(即选择性抑制或促进)也可能是可行的。因此,需要在端粒酶阴性细胞中确定负责延长端粒的靶分子,以及鉴定选择性干扰已确定靶分子的试剂,以使得不表达端粒酶的人肿瘤类型也能够被预防或治疗。专利技术概述现已发现L1(LINE-1)逆转录转座子逆转录酶核酸的产物与某些癌细胞中端粒的延长有关,并因此与其维持有关。特别是,已经发现干扰由L1逆转录转座子编码的逆转录酶的表达抑制癌细胞中端粒的延长。更特别的,已经发现在端粒酶阴性细胞中干扰L1逆转录酶的表达导致例如端粒缩短、细胞周期停滞和凋亡或细胞死亡的表型表现。相信逆转录酶可能通过端粒DNA合成的“滑移”机制和/或端粒末端靶向的L1转座子的逆转录转座而涉及端粒维持。更特别的,已经发现用逆转录酶抑制剂3’-叠氮-2’,3’-双脱氧胸苷(AZT)对端粒酶阴性细胞(ALT细胞)的处理,或用反义策略对L1逆转录酶(L1RT)的抑制,诱导进行性的端粒丢失、G2期停滞、染色体异常和最终的细胞死亡。因此,在本专利技术的一个实施方案中,提供一种治疗特征在于L1RT表达和/或端粒酶表达缺失的肿瘤的方法。干扰L1RT的表达或活性会直接导致细胞死亡,或增强化疗药物最终通过凋亡杀死细胞的效果。特别是,本专利技术提供一种通过施用L1RT的抑制剂和拮抗剂来抑制具有持续增加细胞数量能力的L1RT表达细胞增殖的方法。例如,通过获得具有可操作地连接于启动子的cDNA序列的DNA分子,以使其以反义方向表达,其中该cDNA具有L1RT的全部或部分序列,并且用该DNA分子转染具有不可控制的增殖潜力的L1RT细胞,能够抑制或下调L1RT的表达。该抑制剂或拮抗剂任选地与药物学上可接受的载体一起给药。在本专利技术的另一个实施方案中,提供一种在需要这种预防的个体(例如人)中预防癌症的方法。该癌症是由于人体中存在显示由该人细胞中L-1(LINE-1)逆转录转座子编码的逆转录酶诱导或介导的替代端粒延长的细胞而引起的。细胞中端粒的延长诱导人体中这种细胞的持续增殖潜能。该预防方法包括对人施用治疗有效量的组合物。该组合物具有所述逆转录酶的抑制剂或拮抗剂。该抑制剂或拮抗剂阻断端粒酶阴性细胞中端粒的延长,因此抑制L1RT表达细胞的增殖。优选该抑制剂是一个或多个核苷类似物,或这种类似物的药物学上可接受的盐。用抑制剂或拮抗剂强化液体或固体的食材。食品可以是例如黄油、人造黄油、饼干、面包、蛋糕、蜜饯、糖果、酸奶酪或其他发酵牛奶产品、或适于人类消费的谷类食品形式的功能性食物。或者可以是营养补充物、营养物、药品、食品、营养品、健康食品和/或特制食品。周期性地测试人体中ALT细胞的存在。一旦不再检测到ALT细胞,即可以停止使用抑制剂或拮抗剂。在本专利技术的另一个实施方案中,提供一种筛选候选药物或化合物用来选择能够降低肿瘤细胞积聚速率的药物的方法,其中通过与候选药物一起培养或处理表达L1RT的细胞,并监测该候选药物可能对细胞具有的一个或多个所需要的生物学效果。如果候选药物引起了所需要的生物学效果,则选择该药物。在这种筛选中特别优选的生物学效果包括渐进性的端粒损失、G2期停滞、染色体异常或癌细胞死亡。生物学效果也可包括用不同癌基因例如ras转化的端粒酶阴性细胞的增殖的抑制。本专利技术进一步提供用于检测病理性增殖的表达L1RT的细胞的方法和试剂盒。这些和其他本专利技术的实施方案将会在下文更为详细地描述。附图简述附图说明图1是端粒特异性探针对来自ALT和端粒酶阳性细胞系的胞内总RNA的斑点印迹。1,U-2 OS.2,Saos-2.3,没有RNA.4,HEC-1.5,HeLa。图2说明用AZT处理ALT细胞系14天后显示端粒长度缩短、大规模凋亡和细胞周期变化的流式细胞术数据。(a)Saos-2;(b)U-2OS细胞中,处于细胞周期的G2期的端粒特异性荧光。(c)Saos-2;(d)U-2 OS细胞中细胞周期的分布22。未处理的细胞-灰色,处理过的细胞-黑色。图3说明显示用AZT处理不同时间的U-2 OS细胞中,DNA合成速率、细胞周期分布和端粒长度改变的流式细胞分析数据。a、b、c、d未处理和分别处理10、17和40天。细胞周期分布24-左边。BdU掺入(FITC)和PI24染色-中间。PNA-FITC和PI染色-右边。数字分别指出G1和G2期以任意单位22测得的端粒特异性荧光。图4说明显示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种治疗患有癌症的个体的方法,包括向该个体施用包括由个体细胞中的L-1(LINE-1)逆转录转座子编码的逆转录酶的抑制剂或拮抗剂的治疗有效量的组合物,其中所述的抑制剂或拮抗剂阻断端粒酶阴性细胞中端粒的延长。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-1-15 10/758,3291.一种治疗患有癌症的个体的方法,包括向该个体施用包括由个体细胞中的L-1(LINE-1)逆转录转座子编码的逆转录酶的抑制剂或拮抗剂的治疗有效量的组合物,其中所述的抑制剂或拮抗剂阻断端粒酶阴性细胞中端粒的延长。2.权利要求1的方法,其中所述逆转录酶的抑制剂或拮抗剂包括反义序列、无机化合物、有机化合物、肽或小分子。3.权利要求1的方法,其中所述的反义序列能够与编码该逆转录酶的核酸杂交。4.权利要求1的方法,其中编码所述逆转录酶的核酸包括转录自DNA的RNA。5.权利要求1的方法,其中所述的反义序列包括嵌合的RNA-DNA寡核苷酸。6.权利要求1的方法,其中所述的有机化合物是核苷类似物。7.权利要求1的方法,其中所述的有机化合物是核苷类似物,其是3’-叠氮-2’,3’-双脱氧胸苷(AZT)、2′,3′-双脱氧肌苷(ddI)、2′,3′-双脱氢-3′-脱氧胸苷(d4T)、更昔洛韦或缬更昔洛韦,或其组合。8.权利要求1的方法,其中所述癌症是骨肉瘤、乳腺癌、卵巢癌、肺癌、肾上腺皮质癌或黑素瘤。9.权利要求1的方法,其中所述组合物通过口服、非肠道、皮下、肌肉、血管内或局部施用。10.一种治疗人类癌症的方法,其中所述的癌症是由于显示由所述人类细胞中L-1(LINE-1)逆转录转座子编码的逆转录酶诱导或介导的替代端粒延长的细胞造成的,该方法包括对患有癌症的人施用包括一种或多种核苷类似物、或其药物学上可接受的盐的治疗有效量的组合物。11.权利要求10的方法,其中所述的核苷类似物是选自3’-叠氮-2’,3’-双脱氧胸苷(AZT)、2′,3′-双脱氧肌苷(ddI)、2′,3′-双脱氢-3′-脱氧胸苷(d4T)、更昔洛韦和缬更昔洛韦中的至少一种。12.权利要求10的方法,其中所述癌症是骨肉瘤、乳腺癌、卵巢癌、肺癌、肾上腺皮质癌或黑素瘤。13.权利要求10的方法,其中所述组合物通过口服、非肠道、皮下、肌肉或血管内施用。14.权利要求10的方法,其中施用包括两种或多种所述核苷类似物的组合物。15.权利要求10的方法,其中施用的所述核苷类似物之一是每天大约10mg/kg体重到大约100mg/kg体重。16.一种干扰端粒酶阴性肿瘤细胞中端粒延长的方法,该方法包括对细胞施用有效量的由该细胞中L-1(LINE-1)逆转录转座子编码的逆转录酶的抑制剂或拮抗剂。17.权利要求16的方法,其中所述逆转录酶的抑制剂或拮抗剂包括反义序列、无机化合物、有机化合物、肽或小分子。18.权利要求16的方法,其中所述反义序列能够与编码逆转录酶的核酸杂交。19.权利要求16的方法,其中编码逆转录酶的核酸包括DNA、从DNA转录的RNA或从RNA逆转录的cDNA。20.权利要求16的方法,其中所述反义序列包括嵌合的RNA-DNA寡核苷酸。21.权利要求16的方法,其中所述有机化合物是核苷类似物。22.权利要求16的方法,其中所述有机化合物是核苷类似物,其是3’-叠氮-2’,3’-双脱氧胸苷(AZT)、2′,3′-双脱氧肌苷(ddI)、2′,3′-双脱氢-3′-脱氧胸苷(d4T)、更昔洛韦或缬更昔洛韦或其组合。23.权利要求16的方法,其中所述癌症是骨肉瘤、乳腺癌、卵巢癌、肺癌、肾上腺皮质癌或黑素瘤。24.一种防止或抑制端粒酶阴性细胞生长的方法,该方法包括使细胞接触核苷类似物;或用能够表达人L1RT反义序列的构建体转染细胞,该人L1RT反义序列与编码L1RT酶所必需的核酸的亚序列基本或完全互补。25.权利要求24的方法,其中使细胞接触浓度为0.2μM的核苷类似物。26.权利要求24的方法,其中所述核酸为mRNA。27.权利要求24的方法,其中所述核酸是人L1RT开放阅读框。28.权利要求27的方法,其中所述核酸编码包括SEQ ID NO的蛋白质。29.权利要求24的方法,其中所述核苷类似物是3’-叠氮-2’,3’-双脱氧胸苷(AZT)。30.权利要求24的方法,其中所述反义序列是DNA寡核苷酸、2′-O甲基寡核苷酸、肽核酸寡核苷酸或硫代磷酸寡核苷酸。31.权利要求30的方法,其中所述反义L1RT核酸具有包括SEQID NO1的核苷酸序列。32.权利要求24的方法,其中所述反义序列长度为大约8个到大约50个核苷酸。33.权利要求32的方法,其中所述反义序列长度为大约15个到大约25个核苷酸。34.权利要求24的方法,其中使细胞接触两个或多个与所述核酸的不同亚序列完全互补的反义序列。35.权利要求24的方法,其中所述反义序列是核酶的一部分。36.权利要求24的方法,其中所述端粒酶阴性细胞是癌细胞,其中该癌细胞选自骨肉瘤、乳腺癌、卵巢癌、肺癌、肾上腺皮质癌或黑素瘤。37.一种在能够进行L1RT转录的系统中干扰L1RT活性的方法,包括向该系统提供有效干扰该系统中L1RT活性的一定量的核苷类似物或反义化合物,其中该系统是体内或体外生长的细胞。38.权利要求37的方法,其中所述核苷类似物是3’-叠氮-2’,3’-双脱氧胸苷(AZT)、2′,3′-双脱氧肌苷(ddI)、2′,3′-双脱氢-3′-脱氧胸苷(d4T)、更昔洛韦或缬更昔洛韦或其组合...

【专利技术属性】
技术研发人员:艾戈尔E邦达里夫约翰S伯特拉姆
申请(专利权)人:ALT解决方案公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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