[发明专利]一种细胞模型及其构建方法和在筛选抗神经紊乱性疾病药物中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程及分子药理学技术领域，具体涉及一种能够筛选以mGluR2为靶点的抗神经系统疾病药物的细胞模型及其构建方法，和该细胞模型在筛选抗神经紊乱性疾病药物中的应用。 

背景技术

现代社会随着环境污染和生活压力的日益加重，精神类疾病和神经性疾病，特别是神经退行性疾病越来越多地困扰着人类。最新公布的《世界卫生报告》指出：目前，神经退行性疾病及其精神类疾病已成为人类的大敌。从全球范围来看，神经退行性疾病帕金森氏症患者就约有500万人，仅仅是在中国，患者已超过200多万人。因此针对精神类疾病以及神经退行性疾病的新药创制已经被列入国家重点发展战略。也成为全球各大药物研发公司关注的焦点。 

C族GPCR成员因为其独特的生理功能成为精神类疾病以及神经退行性疾病药物研发焦点中的焦点。C族GPCR成员包括代谢型γ-氨基丁酸受体（GABABR）、代谢型谷氨酸受体（mGluR1-8）、钙敏感性受体（CaSR）以及味觉受体，该家族受体在体内参与很多重要的生理进程，过度激活或抑制都会引起癫痫、精神分裂症、亨庭顿症、帕金森症、药物依赖性、疼痛等神经紊乱性疾病的病理发生。功能上的重要性和结构上的易操控性，使得该家族成员成为重要的药物作用靶点，也成为各大药物公司研发的重点，有着潜在的极高的科研和市场价值。截止到2005年，根据IMS Health做出的相应统计，现在销售的药物中与GPCR有关的抗精神病药，销售额已达到476亿美元，并保持强劲的增长速度。 

mGluR2是中枢神经系统中的一个重要受体，属于C族GPCR，与mGluR3一起被归为mGluR亚族II（GroupⅡmGluRs）。mGluR2是位于细胞膜上的跨膜受体，是一种重要的G蛋白偶联受体。其活化状态失调会引起下游信号通路激活紊乱，从而引起一系列精神紊乱性疾病的发生。mGluR2是一个同源二聚体，广泛分布于大脑皮层，嗅前核，伏隔核，下丘脑，海马回等部位的细胞中。每个mGluR2包括两个胞外的VFT和两个跨膜HD结构域。当谷氨酸结合到正构位点或变构剂结合到变构位点，mGluR2被激活并与Ｇi/o相耦联，被激活后会抑制腺苷酸环化酶进而抑制cAMP产生。 

通常情况下，mGluR2主要定位在突触前膜，抑制神经递质的释放，影响神经元的兴奋性和突触的传递，是治疗神经系统紊乱药物的理想靶标。目前这方面的研究尚处于起步阶段，以mGluR2为靶点的药物还未被用于临床。但是大量动物实验及临床前研究证明，mGluR2敲除模型及其他药理研究方法发现mGluR2在认知、药物成瘾及精神病等生理及病理过程中发挥重要作用。临床前及临床研究表明mGluRs亚族Ⅱ是治疗焦虑及精神分裂症的潜在新型药物靶点，这一发现在焦虑及精神分裂症治疗史上具有里程碑意义，有可能最终推动mGluR亚族Ⅱ的激动剂或PAMs成为治疗这两种疾病的基础治疗方案。此外，mGluR2的激动剂及阳性变构剂还可以治疗其他中枢神经系统疾病，包括疼痛、成瘾、抑郁及癫痫等。 

基于细胞信号通路的高通量药物筛选( high throughput screening, HTS)是利用细胞信号系统作为应答元件，通过高灵敏度的数据采集系统和技术手段检测作为药物靶点的受体及各种蛋白所介导的细胞内信号事件，从而观测化合物是否能作用于药物靶点，进而找到具有靶点选择性的先导化合物。而分子与细胞水平的药物筛选模型具有材料用量少、药物作用机制明确等特点，已经成为目前寻找和发现新药物的主要药物筛选方法（FONNUM F. A rapid radio chemical method for the determination of choline acetyltransferase [ J ]. J Neurochem , 1975, 24 ( 2 ) :407 - 409.）。将药物靶点导入工具细胞，并构建稳定的重组高表达目标药物靶点的细胞筛选模型，是实现高通量药物筛选的关键环节。药物筛选模型是用于证明某种物质具有药理活性（生物活性、治疗作用）的实验方法，是寻找和发现新药物的重要条件之一。 

目前，基于GPCR下游信号转导的高通量药物筛选方法学相对比较成熟，多家公司可提供高通量检测仪器及方案。药物筛选模型的发现和构建则成为制约和推动该领域发展的重要因素，尤其是基于受体分子机制的模型构建更是成为发现新型先导化合物的核心技术和难点。现有技术中还没有能够高通量筛选神经系统紊乱性疾病药物的细胞模型。 

发明内容