[发明专利]以抗SURVIVIN核酶为基础的治疗细胞增殖亢进症的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用来抑制存活素(survivin)在细胞中表达的锤头状核酶为基础的材料和方法，来治疗包括癌症在内的细胞增殖亢进性疾病。

背景技术

由于抗凋亡基因的激活和/或促凋亡基因的失活引起的凋亡障碍是恶性肿瘤细胞的主要特点之一[1]。抗凋亡因子存活素(SURVIVIN)[2]虽在正常细胞中不表达，在所有的癌症中均过量表达，呈高度的肿瘤特异性，并通过干预凋亡，有丝分裂，血管生成和应激反应等生命过程的信号通路而对肿瘤学行为作出贡献[3，4]。例如，SURVIVIN与caspase-9[5]相互作用或与从线粒体释放出的Smac/DIABLO相结合[6]而抑制细胞凋亡。通过在转录和蛋白质稳定性水平上的调控，SURVIVIN在G2/M期量为最高，确保细胞有丝分裂过程的正常进行。

除了可以作为癌症诊断和预后的生物标志物，SURVIVIN已成为的小分子药物，分子拮抗剂，疫苗和基因疗法的抗癌治疗手段的重要靶标[4，12]。过度表达SURVIVIN的不能被有丝分裂激酶p34cdc2磷酸化的Thr34Ala突变体(显性负调)能够显著抑制肿瘤细胞的生长[13，14]。在实验动物模型和临床I期试验中抗SURVIVIN mRNA的反义寡聚核苷酸可抑制SURVIVIN的表达并有抗肿瘤效应[15，16]。其他有效的方法还包括RNA干扰[17，18]或锤头状的核酶[19-22]。

核酶是一种新的能够特异有效地减少细胞中RNA水平的手段[23]。锤头状核酶是最小且研究最为深入的核酶。它由三部分组成：一个约为13个序列保守的颈环结构样的催化域和两个能够和目标RNA互补位于催化域的两侧的臂区，锤头状核酶在目标mRNA的NUH序列后切开(N为任一核苷酸，H是除G外的核甘酸)从而抑制目标蛋白的表达[24]。底物的特异性是由核酶臂区的与靶RNA的序列互补性来确定的。有较有非靶效应的siRNA[26-28]底物特异性极高的优点。

发明内容

发明者已经在试管内，细胞内和活体内系统中全面地分析抗SURVIVIN的锤头状核酶的抑制SURVIVIN表达继而抑制肿瘤细胞生长，促进调亡的能力。所述的核酶系统是一腺病毒载体的形式提供，可用于抗肿瘤等细胞增殖亢进有关的疾病，并且最终完成了这一发明。

本发明第一个方面涉及到一种合成的或分离的核酶，所述核酶切割SEQ IDNO：1所示的存活素的mRNA，其中所述核酶包含一个催化结构域和接在所述催化结构域两侧的第一和第二核酶结合臂，其中所述第一和第二核酶结合臂包含选自下组的SEQ ID NO：1的区域互补的序列：(1)+53-60和+62-69；(2)+75-82和+84-91；(3)+224-231和+233-240；(4)+350-357和+359-366。

本发明另一方面涉及一种载体，它包含编码上述核酶的RNA的序列。

本发明另一方面提供了一种用于治疗存活素相关疾病的药物组合物，它包含上述的合成的或分离的核酶或载体。

本发明另一方面提供了一种治疗与存活素相关的疾病或与存活素表达升高相关的病情的方法，该方法包括给有需要的对象有效量的上述的合成的或分离的核酶、载体、或药物组合物。

本发明另一方面提供了一种促进表达存活素的组织或细胞凋亡的方法，该方法包括给予所述组织或细胞有效量的上述合成的或分离的核酶、载体或药物组合物。

本发明另一方面提供了一种提高癌细胞对化疗或放疗的敏感性的方法，该方法包括使所述细胞与有效量的上述合成的或分离的核酶、载体或药物组合物接触。

本发明还有一方面涉及了上述合成的或分离的核酶或载体在制备药物中的应用，所述药物用于治疗与存活素相关的疾病或与存活素基因表达升高相关的病情。

这些合成的核酶和载体，比如以腺病毒载体为基础的抗SURVIVIN核酶，在治疗高细胞增殖症方面有着广泛的应用，这里所指的高细胞增殖症包括癌症但是并不仅仅是癌症。此外，本发明还详细介绍了鉴定耐用的锤头状核酶能否在体内切割任何给定的RNA的方法。

附图说明

图1显示了实验流程的示意图。

图2显示了切割SURVIVIN mRNA的锤头状核酶。图A描述了由MFOLD程序预测的SUVIVIN mRNA的二级结构。核酶R1-R4各自在SURVIVIN mRNA上的切割位点用圆圈标出；图B标出SURVIVIN mRNA序列以及被核酶切割的核苷酸；图C展示了SURVIVIN mRNA底物和核酶(R1到R4)，重点突出两者的配对区和切割位点。