[发明专利]OCT4高选择性活化剂

说明书

本发明涉及可用于OCT4及下游基因表达的高选择性活化剂，其药物组合物、其制备方法，所述活化剂具有下式：其中，m1、m2、A₂、A₃在本文中描述。

技术领域

本发明涉及医药领域，具体涉及OCT4高选择性活化剂，其药物组合物及制备方法，及其在调控Oct4及其关联基因的调控中的应用。

背景技术

再生医学是指利用多种新型技术学科来重建老化或功能损失的组织和器官，并通过多种医学手段来进行相关疾病治疗的新兴科学。再生医学的重要研究方向为正常组织特征与功能的机理，创伤后修复的生物学基础，以及组织器官的再生机制及多种干细胞分化机理，从而最终获得有效的生物治疗方法。其中，胚胎干细胞(Embryonic stem cell，ESCs，简称ES、EK或ESC细胞)是早期再生医学研究中最受人瞩目的细胞类型。但是这一细胞的获得和使用均具有较大的伦理争议，因为进行胚胎干细胞研究就必须破坏胚胎，而胚胎是人尚未成形时在子宫的生命形式。这一伦理争议大大阻碍了再生医学的推进和应用。

2006年，山中伸弥的团队发明了一种由OCT4,SOX2,KLF4和c-Myc四种转录因子构成的“鸡尾酒”法，能够成功将终端分化的皮肤成纤维细胞重编程成为具有分化多能性的干细胞，这种干细胞被称为诱导多能干细胞(induced pluripotent cells)(Takahashi K,etal.，Cell，2006，126(4)pp.663-676；Takahashi K and Yamanaka S，Cell，2007，131(5)pp.861-872)。这些干细胞具有和胚胎干细胞(embryonic stem cells)类似的分化潜能，能够形成人体发育最基本的三个胚层：外胚层，中胚层及内胚层，并最终形成多种成体细胞。这一发明突破了在医学上使用人胚胎干细胞的伦理限制，大大拓展了干细胞技术在临床医学上的应用潜力。

在诱导多能干细胞及胚胎干细胞的研究中，Oct4已被证明是重编程和诱导细胞可塑性的主要调节基因(Malik,V et al.，Nat.Commun.2019，10,3477)。Oct4基因编码的蛋白质在胚胎发育和干细胞多能性中起关键作用，选择性剪接导致多种转录物变体。Oct4编码的蛋白质属于转录因子的POU结构域家族，位于Chromosome 17:35,825,200-35,829,401。POU转录因子家族的标志性特征是POU域，它由两个结构独立的亚域组成：一个由高度保守75个氨基酸构成的POU特异(POU)区和一个60个氨基酸的羧基末端同源域(POUh)。Oct4的表达在转录水平受到Oct4基因上游的顺式作用元件和染色质结构甲基化的调控(Klemm JD，et al.，Cell，1994，77:21-32；Brehm A，et al.，Mol Cell Biol 1997；17:154-62)。Yeom等人通过分析来自Oct4基因组基因座的18Kb片段控制下LacZ报告基因的表达，确定了两个元素，他们将其命名为可能需要调节的近端增强子(PE)和远端增强子(DE)，他们在这两个增强子中确定了转录因子的精确结合位点(Yeom Y,et al.Integrated Ann Indexes 1996；122:881-94)。POU域转录因子与特定的八聚体DNA结合并调节细胞类型特异性的分化途径。其中，在iPSC形成过程中，含有POU结构域的Oct4和含有HMG结构域的Sox2是维持多能细胞多能性至关重要的转录因子(Nichols,J.,et al.,Cell，1998，95,379–391；Avilion,A.,etal.,2003，Genes Dev.17,126–140)，它们在多能细胞中的至少部分功能是通过两者之间的协同相互作用来驱动靶基因的转录(Tomioka,M.,et al.Nucleic Acids Res.2002；30,3202–3213)。这些发现表明发育上的转换可以通过Oct4来控制。而目前广泛使用的重编程方法多通过病毒或者其它类型的载体来过表达Oct4(Takahashi K,et al.，Cell，2006，126(4)：663-676；Takahashi K and Yamanaka S，Cell，2007，131(5)：861-872)；Yu J,etal.Science.2007；318:1917–1920)。此类方法在诱导多能干细胞(iPSC)的临床使用上存在潜在的临床风险，例如病毒载体的使用带来的致瘤性隐患；此外，载体的复杂GMP生产工艺也带来了诱导多能干细胞临床监管复杂性，进一步的，此类产品会因为载体的使用带来成本的高昂。