[发明专利]无义mRNA降解在治疗和诊断神经退行性疾病中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及无义mRNA降解在治疗和诊断神经退行性疾病中的应用。

背景技术

肌萎缩性侧索硬化症(Amyotrophic lateral sclerosis，ALS)是一种常见的运动神经系统退行性病变。由于运动神经元进行性的死亡，受其支配的肌肉相应地出现功能异常进而丧失，最初表现为四肢无力伴萎缩，最终会导致瘫痪，吞咽困难，无法说话甚至呼吸困难等致命的典型临床表现。据美国ALS的流行病学研究报告称ALS发病率(每年新发病例)为2/10万-4/10万，患病率为4/10万-6/10万，中国尚无确切的流行病学资料。到目前为止，对于ALS仍没有有效的治疗手段，利鲁唑(Riluzole)是美国FDA唯一认证的治疗ALS的药物，它通过降低神经元兴奋毒性可以延长病人的寿命3到5个月。除此之外的其他治疗主要以对症治疗为主，例如呼吸机的维持，营养补充，理疗等。

额颞叶变性(Frontotemporal degeneration，FTD)是一类由于大脑皮层额颞叶神经元的进行性死亡造成人格，情绪，社交以及语言等的变化及障碍的疾病。FTD的发病平均年龄在55-65岁，它是除阿尔兹海默症外造成痴呆的第二大原因，占痴呆病因的20％左右。有少量的病人还会表现出类似于ALS症状的运动能力的改变，被称为FTD/ALS。FTD的诊断主要依靠临床表现和影像学的辅助诊断，尚无有效的治疗手段。

ALS和FTD分为家族性(familial)和散发性(sporadic)两种，前者比例较低，占5-10％。随着近年基因测序技术的发展，越来越多的ALS致病基因被发现，有趣的是，其中的几个基因(例如C9orf72，FUS，TDP-43，VCP等)被发现也是FTD的致病基因(Renton et al.,2014)。C9orf72于2011年被报道(Renton et al.,2011)，是目前已知的造成ALS和FTD最主要的致病突变。C9orf72的致病主要由位于第一个内含子的一段GGGGCC(G4C2)的六核苷酸重复序列(hexanucleotide repeat expansion，HRE)引起，在正常人体内该HRE的重复数在2-20次，但在ALS或者FTD的病人中可以检测到成百上千的重复数。C9orf72的致病机制主要有以下三个假说(Gitler and Tsuiji；Haeusler et al.,2016)：(1)HRE造成C9orf72蛋白量减少，引起其正常功能丧失；(2)HRE形成RNA聚集后造成RNA代谢的紊乱；(3)HRE可通过一种非传统的不依赖ATG的形式翻译成5种不同的双肽重复序列(Dipeptide repeats，DPRs)，并且这些DPRs已经被证实具有细胞毒性。之前的实验发现在果蝇眼睛中单独表达DPRs就足以引起毒性，而只表达RNA聚集却没有显示细胞毒性(Mizielinska et al.,2014)，提示DPRs在其中起着比较重要的作用。

到目前为止，关于DPRs在中枢神经系统的致病机制以及哪些分子和通路参与调节DPRs的毒性都不清楚。

发明内容

本发明第一方面提供选自以下的一种或任意多种试剂的组合在制备治疗或预防神经退行性疾病用的药物中的用途：

(1)增加无义介导的mRNA降解通路中的核心分子的表达或活性的试剂；和

(2)减少无义介导的mRNA降解通路的底物的表达或活性的试剂。

在一个或多个实施方案中，所述无义介导的mRNA降解通路中的核心分子选自UPF1、UPF2和UPF3。

在一个或多个实施方案中，所述无义介导的mRNA降解通路的底物选自：Arc、Gadd45a、CRYAb、CDKN1A、HMOX1、GBP2、HLA-G、TNFRSF1A。

在一个或多个实施方案中，所述减少无义介导的mRNA降解通路的底物的表达的试剂包括抑制所述底物基因表达或降低其表达水平的试剂；优选地，所述抑制所述底物基因表达或降低其表达水平的试剂包括：促进所述底物mRNA降解的试剂，针对该所述底物基因的siRNA，抑制所述底物mRNA的翻译的试剂，和特异性识别所述底物基因的导向核酸并对并进行剪切以降低其表达水平的试剂。

在一个或多个实施方案中，所述降低所述底物活性的试剂选自核酸分子、碳水化合物、脂类、小分子化合物和蛋白，优选是所述底物的特异性抗体。

在一个或多个实施方案中，所述底物是Arc，减少Arc表达的试剂包括抑制Arc基因表达或降低其表达水平的试剂。