[发明专利]用于治疗线粒体疾病和用于使细胞分化成神经元的组合物和方法

说明书

相关申请的交叉引用

根据35 U.S.C.§119(e)，本申请要求于2012年12月28日提交的美国临时专利申请序列号61/747,138的提交日期的优先权；该申请的全部公开内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本文提供用于治疗受试者的线粒体疾病的组合物和方法。

本文还提供用于使细胞(例如体细胞)分化成神经元的组合物和方法。

背景技术

线粒体功能障碍可产生大量衰弱性线粒体疾病或病症，其特征为生长不良、肌肉协调性损失、肌无力、视力问题、听力问题、学习障碍、心脏病、肝病、肾病、胃肠功能紊乱、呼吸道病症、神经病学问题、自主神经功能障碍以及/或者痴呆。在许多情况下，这些线粒体疾病是由编码充当线粒体功能的质量控制检查点的线粒体组分或细胞组分的线粒体DNA或核基因的后天或遗传性突变引起。举例来说，线粒体疾病帕金森病(Parkinson’s disease，PD)是一种常见的神经退行性运动障碍，其影响与线粒体功能有关的线粒体基因或核基因的后天或自发突变已相关联的60岁以上人群中的1％。PD的特征在于黑质(SN)致密部多巴胺能神经元的优先损失和变性以及路易体(Lewy body)的形成。PD患者展现静止性震颤、动作迟缓、肌肉僵硬以及姿势不稳。

虽然研究正在进行中，但当前的治疗选择有限；经常开的处方是维生素，不过其有效性的证据有限。拯救功能障碍线粒体提供一种用于治疗线粒体疾病或病症的方法。膜穿透抗氧化剂和丙酮酸盐是用于改善线粒体功能障碍的治疗选择的两个实例。因此，存在对研发用于治疗线粒体疾病的新的治疗剂和方法的需要。

通过多能干细胞或非神经元体细胞的转分化产生的神经元可适用于研制治疗剂，用于实验评估、用于移植、作为谱系特异性和细胞特异性产物的来源等，以治疗人类病症，例如神经退行性病症，诸如帕金森病。然而，由诱导的多能干细胞产生的体细胞可进行细胞增殖，这又可引起新的基因组改变。体细胞向体细胞转分化的方法往往涉及一个中间步骤，即在进一步分化成所关注的体细胞类型之前去分化为多能细胞的阶段。此类重编程步骤可能是缓慢的并且效率低的，需要大量时间和体内操纵。因此，存在对将非神经元细胞直接转分化成有丝分裂后神经元的方法的需要。

发明内容

本发明提供用于治疗线粒体疾病个体的所述线粒体疾病的方法和组合物。所述方法的方面包括向受试者施用Pumilio样蛋白的抑制剂和/或富含丝氨酸/精氨酸的前体mRNA剪接因子(SR)蛋白家族的抑制剂。还提供了用于将靶细胞转分化为神经元的方法、组合物、系统以及试剂盒，其在产生神经元时获得应用，用于研制新的疗法，用于实验评估，作为谱系特异性和细胞特异性产品的来源等，例如用于治疗人类的CNS病症。

在一些方面中，提供一种用于治疗具有线粒体疾病的受试者的线粒体疾病的方法，其包括向受试者施用治疗有效量的Pumilio样蛋白的抑制剂和/或SR蛋白的抑制剂。在一些实施方案中，Pumilio样蛋白的抑制剂是Pumilio-1(PUM1)的抑制剂。在一些实施方案中，SR蛋白的抑制剂是剪接因子2(SF2)的抑制剂。在某些实施方案中，Pumilio样蛋白的抑制剂和/或SR蛋白的抑制剂是抗体或其片段。在其它实施方案中，抑制剂是核酸。在其它实施方案中，抑制剂是小分子。

在某些实施方案中，线粒体疾病是帕金森病(PD)。在一些此类实施方案中，PD是家族形式的PD，例如PTEN诱导的推定激酶1(PINK-1)-相关形式的PD、Parkin相关形式的PD、LRRK2相关形式的PD、α-突触核蛋白(SNCA)-相关形式的PD、泛素羧基未端水解酶L1(UCHL1)-相关形式的PD、帕金森蛋白7(parkinson蛋白质7，PARK7，DJ-1)相关形式的PD、ATP13A2相关形式的PD、VI型磷脂酶A2(PLA2G6)-相关形式的PD、DnaJ(Hsp40)同源物亚家族C成员6(DNAJC6PARK19)-相关形式的PD；真核翻译起始因子4γ,1(EIF4G1，PARK18)-相关形式的PD；F-box蛋白7(FBXO7)-相关形式的PD；GRB10相互作用GYF蛋白2(GIGYF2)-相关形式的PD；HtrA丝氨酸肽酶2(HTRA2)-相关形式的PD；突触伸蛋白1(SYNJ1)-相关形式的PD；以及液泡蛋白分选蛋白35同源物(VPS35)-相关形式的PD。在其它此类实施方案中，PD是散发形式的帕金森病，例如它与以上所提到的基因中的一种的散发性突变有关。在某些此类实施方案中，本发明抑制剂是向受试者的中脑和/或壳核施用。