[发明专利]线粒体疾病的治疗

说明书

本发明涉及医药领域，特别是涉及线粒体疾病的治疗，更特别是涉及由线粒体DNA(mtDNA)的缺失/损耗引起的那些线粒体疾病。

背景技术

线粒体基因组(mtDNA)是16.5kb的DNA分子，其通常在单个线粒体中以多个拷贝存在。

一组重要的孟德尔线粒体疾病是由其产物参与线粒体DNA复制或维持的核基因的突变引起的。这些罕见疾病也被称为基因组间通讯缺陷、mtDNA损耗疾病、mtDNA多重缺失疾病或线粒体损耗和缺失疾病(MDDS)。这些实体具有特定的孤儿编码：线粒体DNA损耗综合征的为ORPHA35698，多重线粒体DNA缺失综合征的为ORPHA254807，并且也在OMIM数据库中被识别为http://www.omim.org/phenotypicSeries/PS603041(对于线粒体DNA损耗)和http://www.omim.org/phenotypicSeries/PS157640(对于多重线粒体DNA缺失)。这些疾病是一组复杂的遗传和临床异质性疾病，其特征是在一个或多个受影响组织(例如骨骼肌、肝、脑)中存在mtDNA畸变。

这些疾病的严重性和进展也是高度可变的，从轻度临床表现(例如进行性外部眼肌麻痹)到可能导致婴儿期或幼儿期死亡的严重表型，如在经典mtDNA损耗综合征中观察到的那样。

迄今与基因间通讯中缺陷相关的大多数基因要么直接参与mtDNA复制，要么涉及脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)的代谢，所述脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)是DNA合成的构建模块。然而，在通过尚未知的病理机制导致mtDNA不稳定性的基因(OPA1，MPV17，FBXL4等)中识别了越来越多的导致MDDS的突变。通常认为某些基因中的缺陷特异性地导致损耗或多重mtDNA缺失。例如，DGUOK缺陷通常导致mtDNA损耗，而OPA1缺陷通常导致多重mtDNA缺失。然而，越来越多的证据表明，线粒体DNA损耗和多重缺失可以被认为是影响线粒体DNA复制和修复的相同致病途径的临床表现。对于直到最近才发现仅与婴儿发作的线粒体DNA损耗有关的基因(TK2，DGUOK)中的突变，现在已经发现其另外引起多重mtDNA缺失，并且在一些情况下成人发病。

由于MDDS是多器官功能障碍，需要包括不同专家的多学科小组，从而为相关并发症提供支持护理和对症治疗。

迄今为止尚未开发出治疗这些如此复杂疾病的有效疗法。这主要是由于缺乏关于引起所述疾病的机制的确切因素的信息，以及由于一个综合征与另一个综合征之间的变异性。

尽管如此，已经进行一些尝试来找到用于由已知dNTP可用性受到损害的dNTP代谢缺陷引起的MDDS的适当疗法。例如，最近的实验研究已经表明，绕过脱氧核糖核苷酸生物合成中的缺陷步骤，可以克服mtDNA损耗。具体而言，据报道添加嘌呤dN单磷酸(dNMP)可挽救TK2-KO小鼠中的mtDNA损耗[1]。此外，Camara Y.等[2]报道，使用脱氧核糖核苷和/或其分解代谢的特异性抑制剂可能是用于治疗由于dNTP体内平衡缺陷导致的不同MDDS的有效的药理学方法。

尽管进行了努力，但仍然需要针对这些和其它MDDS变体的治疗方法。

发明内容

本发明人已经发现，施用脱氧核糖核苷允许恢复不是由dNTP代谢中的缺陷引起的MDDS疾病中的mtDNA水平。

迄今为止，普遍认为施用核苷只能有效治疗由dNTP代谢中的缺陷引起的线粒体疾病。事实上，现有技术已经假定可以通过施用“缺陷”核苷来克服由dNTP代谢中的缺陷引起的疾病[2]。因此，直到现在，预期只有由特定核苷酸缺陷引起的疾病才能通过施用足够量的所讨论的“缺陷”核苷酸/核苷而治疗。

与现有技术的教导相反，本发明人将脱氧核糖核苷施用至先前诊断具有MDDS的患者的成纤维细胞样品，所述MDDS携带影响聚合酶γ蛋白1(参与mtDNA复制机构的一种酶)的催化亚基的某些突变。令人惊讶地发现，对那些样品施用脱氧核糖核苷使得mtDNA水平恢复到“正常”(健康)水平，而无论患者所携带的突变是怎么样的(参见下面的表3)。不可预期的是，通过对所有三种源自患者的细胞施用相同程度的脱氧核糖核苷，可以克服由不同突变引起的POLG1酶的功能异常(其最终负面影响复制机构的正确功能)。这表明通过施用脱氧核糖核苷恢复mtDNA水平与引起mtDNA复制机构缺陷的突变无关。