[发明专利]P75NTR神经营养因子结合蛋白的治疗性用途

说明书

发明背景

神经营养因子、神经营养生长因子(NGF)、脑衍生神经营养因子(BDNF)、神经营养因子3(NT-3)和神经营养因子4/5(NT-4/5)通过4种受体：低亲和力p75神经营养受体(p75NTR)和高亲和力酪氨酸激酶受体TrkA、TrkB和TrkC发挥作用。低亲和力受体p75NTR结合并且被全部4种神经营养因子激活并且已经报道独立于其他受体发挥作用。但是，更选择性地激活Trk受体，即，NGF是TrkA的选择性配体，BDNF是TrkB的选择性配体，并且NT-3、4/5是TrkC的选择性配体。此外已经报道，当p75NTR蛋白和Trk蛋白共表达时，它们形成改变两种受体的信号传导的复合物(Huang和Reichardt，2003)。实际上，已经提出p75NTR促进每种神经营养因子对其相应Trk受体的选择性。

p75NTR是肿瘤坏死因子受体超家族(TNFR-SF)的成员并且是这个超家族中充分表征的第一个成员。这个超家族(在人类中由大约30个基因编码)由配体结合结构域定义，所述配体结合结构域由首先在p75NTR中鉴定的40氨基酸半胱氨酸丰富结构域(CRD)的一个或多个(一般4个)重复序列组成(Johnson等人，1986；Radeke等人，1987)。与之相反，全部TNFR-SF家族成员的胞内结构域不共有序列基序。因此，TNFR-SF蛋白的信号传导机制大幅度变动。

p75NTR结构的不寻常特征是存在借助跨膜结构域内部的半胱氨酰残基形成的二硫键连接的p75NTR二聚体。这个二硫键是p75NTR进行有效神经营养因子依赖性信号传导所需要的并且在胞内和胞外结构域的形成中发挥重要作用(Vilar等人，2009b)。神经营养因子在生理学上作为非共价缔合的二聚体存(Bothwell和Shooter，1977)，分布半寿期为大约5分钟(Tria等人，1994)。神经营养因子依赖性p75NTR激活神经营养因子二聚体与p75NTR二聚体的两个胞外结构域的CRD 2-4缔合(He和Garcia，2004)。最近的研究支持一种模型，其中神经营养因子结合造成p75NTR二聚体的两个胞外结构域移动靠得更近，迫使胞内结构域以该二硫键为中心的蜗牛钳样运动展开并允许胞内结构域与信号传导衔接头蛋白NRIF和TRAF6缔合(Vilar等人，2009a，2009b)。先前尚未在其他TNFR-SF家族成员中或任何其他膜蛋白中描述跨膜结构域内二硫键，如p75NTR中存在的那些。

p75NTR以类似于缺刻(Notch)和β-淀粉样前体蛋白的切割赖性信号传导途径的方式依次接受α-分泌酶活性和γ-分泌酶活性和基质金属蛋白酶(MMP)的蛋白酶剪切，释放其胞内结构域(ICD)至细胞质中(Jung等人，2003；Kanning等人，2003)。p75NTR ICD通过这条途径的胞质释放促进相关NRIF的信号传导(Kenchappa等人，2006)。在α-分泌酶活性和γ-分泌酶活性和MMP的蛋白酶剪切后，p75NTR胞外结构域的作用未充分理解。

已经记录，NGF和其他神经营养因子(BDNF、NT-3和NT-4/5)在病变例如因骨关节炎、胰腺炎、类风湿性关节炎、银屑病、搔痒症和多发性硬化所致的疼痛中发挥重要作用(Watanabe等人，2010；Raychaudhuri等人，2011；Barthel等人，2009；Truzzi等人，2011；McDonald等人，2011；Yamaoka等人，2007)。证实针对任何神经营养因子；NGF或BDNF、NT-3和NT-4/5的选择性抗体显著地减少疼痛。另外，还已经证实针对神经营养因子受体p75NTR Trk A、Trk B或Trk C的抗体在疼痛模型中有效(Orita S等人，2010；Svensson P等人，2010；Iwakura等人，2010；Cirilio等人，2010；Pezet等人，2010；Hayashi等人，2011；Chu等人，2011；Ueda等人，2010；Ghilardi等人，2010；Fukui等人，2010)。Fukui等人，(2010)在一个疼痛模型中(坐骨神经挤压后的机械性异常疼痛)用抗p75NTR抗体治疗后展示疼痛相关性终点方面的显著功效。从这项研究得出结论，用p75NTR抑制性抗体治疗减少CGRP和p75NTR表达，导致显著减少疼痛。