[发明专利]在缺血和缺血再灌注损伤中的微小RNA调节

说明书

与相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年12月15日提交的美国临时申请号61/286,622的优先权利益，将其整体引入本文作为参考。

政府支持的陈述

本申请在由美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)授予的授权号HL53351-06下由政府支持进行。政府在本发明中拥有一定权利。

发明领域

本发明概括地涉及心脏学、病理学和分子生物学领域。特别地，本发明包含响应缺血心脏组织的缺血和再灌注而受到调节的几种miRNA。对这些鉴定的miRNA的表达的操作提供了用于治疗心肌缺血和其他形式的缺血损伤的新治疗方法。

发明背景

心脏病及其表现，包括冠状动脉疾病、心肌梗死、充血性心力衰竭和心脏肥大，明确呈现为美国当今的主要健康风险。诊断、治疗和赡养患有这些疾病的患者的费用高达(is well into)数十亿美元。心脏病特别严重的表现是心肌梗死。心肌梗死(MI)更通常称为心脏病发作，是当对于心脏的一部分的血液供给中断时发生的医学状况，最通常是由于易损斑块的破裂。血液供给中的中断最初导致缺血和氧不足引起的损害，这可以进展为心脏组织死亡(即梗死)。它遍及全世界对于男性和女性均为死亡主要原因。仅在美国，冠心病是5例死亡中1例的原因，并且大约7,200,000个男性和6,000,000个女性正忍受着某一形式的冠心病。在他们中，每年1,200,000人患有新的或复发性冠心病发作，并且其中约40%由于发作而死亡。这意味着大致每65秒，1个美国人死于冠心病事件。

心肌梗死的先兆是心肌缺血。心肌缺血在氧输送不能满足心脏中的心肌代谢需要时发生。这种缺陷可以起因于氧的减少供应(减少的冠状动脉血流)或对于氧增加的心肌需求(增加的壁压力或后负荷)。尽管缺氧是必须组分，但它不是由缺血心脏经历的唯一环境应激。缺血产生损伤心血管功能的多种环境应激。因此，多个信号传导途径在使细胞损伤降到最低且维持心输出量的尝试中在缺血损伤过程中在哺乳动物细胞中是激活的。在激活的转录调节物中有缺氧诱导因子(HIF)转录因子家族的成员。响应减少的氧浓度，HIF因子调节影响众多细胞过程的多种基因，所述细胞过程包括代谢(增强的葡萄糖摄取)、经由血管生成的新血管形成、细胞存活和氧输送，所有这些在心脏中是重要的。这些基因表达级联是快速的且影响对于心肌缺血的最初应答，这影响心肌收缩力中所得到的减少。缺血后通常为组织的再灌注，允许氧和代谢底物的重新接纳，它们替换缺血代谢产物。再灌注过程诱导心肌中的生物化学、结构和功能变化，并且可以倾斜细胞存活和细胞死亡之间的平衡。

与MI后重塑相关的基因表达和信号传导途径中的变化已得到深入研究，目的是鉴定可能允许受损心脏的功能恢复的治疗靶。近来，微小RNA在心脏肥大和心力衰竭中的关键作用已得到描述，指向心脏病调节的新模式(van Rooij等人(2006)Proc Natl Acad Sci USA，第103卷(48):18255-60；vanRooij和Olson(2007)J Clin Invest.，第117卷(9):2369-76；van Rooij等人(2008)Proc Natl Acad Sci USA，第105卷(35):13027-32)。微小RNA(miRNA)是长度约18-约25个核苷酸的小的非蛋白质编码RNA，其衍生自单个miRNA基因、蛋白质编码基因的内含子、或通常编码多个紧密关联的miRNA的多顺反子转录物。参见Carrington等人的综述(Science，第301卷(5631):336-338，2003)。当miRNA和靶mRNA的序列完全互补时，miRNA通过促进靶mRNA的降解来充当靶mRNA的阻遏物，或当miRNA和靶mRNA的序列含有错配时，miRNA通过抑制翻译来充当靶mRNA的阻遏物。