[发明专利]NRG1-ERBB4复合体在制备治疗心肌缺血的药物中的应用

说明书

技术领域

本发明属于基因和蛋白的功能与应用领域，涉及神经调节蛋白1(NRG1)与其酪氨酸蛋白激酶受体ERBB4的复合体(NRG1-ERBB4复合体)的应用，特别涉及NRG1-ERBB4复合体在制备治疗心肌缺血的药物中的应用。

背景技术

据统计，心血管疾病发病率在全球非传染性疾病中居首位，具有“发病率高、致残率高、死亡率高、复发率高、并发症多”，即“四高一多”的特点，是一种严重威胁人类健康的疾病。尽管近年来对心血管疾病的预防、诊断及治疗都有很大的进展，其发病率及死亡率仍居高不下。现有的治疗方法都有其局限性：如冠状动脉血管重建术无法避免心肌损伤，20-37％的病人中并发了心肌梗死，逐渐出现心脏功能衰竭等症状；而心脏移植术供体有限，创伤大，术后易发生排斥反应等并发症。因此，寻求高效、高靶向性、低创、低毒性的治疗方法成了当务之急。

干细胞是一群原始且未分化的细胞，可自我复制，在特定条件下，具有分化成其他种类成熟细胞的能力，因此又被称为“万能细胞”。它们参与胚胎及组织的发育及成熟过程，而对于组织或器官受损后的修复或再生，这些自身特点也使得干细胞成为潜力极大的治疗手段。骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells，MSC)在动物模型及临床试验中都显示出极大的应用潜力和治疗效果，是研究最广、安全性最好、效果最显著的干细胞类型。尽管MSC的作用机制尚未被完全阐明，其强大的旁分泌功能在多种疾病中的疗效已经得到证实。MSC可分泌多种营养性及具有免疫调节活性的因子，抑制细胞凋亡，促进细胞的存活及增殖，降低缺血部位的炎症反应，保护受损的心肌细胞，招募内源性心肌干细胞进行组织修复，大大减少了心梗后发生心肌损伤及功能紊乱的几率。局部注射MSC的培养上清可显著缩小心梗面积，改善左室功能。研究发现，MSC分泌的bFGF、VEGF、SDF-1、Angiopoietin-1、HGF、IGF、PDGF、SFRP、TGF、MMP9等有利于损伤的修复，是MSC发挥保护作用的关键因子。然而，通过静脉系统给入或局部注射的MSC到达梗死部位后，由于局部缺血缺氧的环境无法提供细胞存活所需的营养物质，移植细胞的存活率低，很大程度上限制了干细胞的治疗作用。因此，对MSC进行充分改造，使之更能耐受病灶内的恶劣环境，成为今年研究的热点之一。

实验表明，对MSC进行基因改造可改善细胞的生物学特性，包括存活率，迁移性，抗凋亡能力等。比如，在MSC中过表达Bcl-2(B-cell lymphoma 2)蛋白，可增强移植细胞的体内存活，有助于心梗后左室功能的恢复[Figeac,F.,et al.,Nanotubular crosstalk with distressed cardiomyocytes stimulates the paracrine repair function of mesenchymal stem cells.Stem Cells,2014.32(1):p.216-30.]。同样，在MSC中过表达促生长因子1(insulin-like growth factor 1，IGF1)可诱导干细胞的迁移，促进新生血管形成，从而改善心脏缺血状态[Haider,H.,et al.,IGF-1-overexpressing mesenchymal stem cells accelerate bone marrow stem cell mobilization via paracrine activation of SDF-1alpha/CXCR4signaling to promote myocardial repair.Circ Res,2008.103(11):p.1300-8.]。然而，以往的研究在目标基因的筛选上，只注重该基因对细胞本身或体内未分化的干细胞的作用，从未关注其对成熟心肌细胞的影响，而后者亦为参与心脏修复和组织再生的重要环节，因此，筛选并鉴定出同时对移植细胞本身和成体心肌细胞具有保护作用的关键基因或信号通路具有更贴近实际需要的应用潜力。