[发明专利]哺乳动物的环二核苷酸信号通路的药物靶向在审

专利信息
申请号: 201910247214.1 申请日: 2013-12-16
公开(公告)号: CN110201155A 公开(公告)日: 2019-09-06
发明(设计)人: 志建·陈;丽君·孙;嘉西·吴;和平·史;绰·陈 申请(专利权)人: 得克萨斯州立大学董事会
主分类号: A61K39/39 分类号: A61K39/39;A61P31/00;A61P35/00;G01N33/573
代理公司: 隆天知识产权代理有限公司 72003 代理人: 付文川;吴小瑛
地址: 美国得*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 二核苷酸 信号通路 药物靶向 哺乳动物 药物筛选 药物制剂 疫苗佐剂 合酶 疗法 诊断
【说明书】:

本发明涉及哺乳动物的环二核苷酸信号通路的药物靶向,具体而言,涉及环‑GMP‑AMP合酶(cGAS)和包括2'3‑cGAMP、2'2‑cGAMP、3'2'‑cGAMP和3'3'‑GAMP的环‑GMP‑AMP(cGAMP)用于药物制剂(包括疫苗佐剂)、药物筛选、疗法和诊断。

本申请是申请号为201380073220.0,申请日为2013年12月16日,发明名称为“哺乳动物的环二核苷酸信号通路的药物靶向”的中国专利申请的分案申请。

本发明在由美国国立卫生研究院(NIH)提供的基金编号ROI AI-093967的政府支持下进行。政府对本发明具有一定的权利。

背景技术

细胞质的DNA诱导I型干扰素和其它的细胞因子,其对于抗微生物防御是重要的,但也可导致自身免疫。此DNA信号通路需要衔接蛋白STING和转录因子IRF3,但DNA传感(DNAsensing)的机制尚不清楚。本文中,本发明人报道了在存在DNA而没有RNA的情况下,哺乳动物细胞质提取物在体外从ATP和GTP合成了环GMP-AMP(cGAMP)。哺乳动物细胞的DNA转染或DNA病毒感染也触发cGAMP的产生。cGAMP结合STING,导致激活IRF3并诱导干扰素β(IFNβ)。因此,cGAMP代表了后生动物中的第一环二核苷酸,并且其作为响应细胞质DNA而触发干扰素产生的内源第二信使起作用。

通过生化分级和定量质谱,本发明人还确定了cGAMP合酶(cGAS),其属于核苷酸转移酶家族。cGAS的过表达激活转录因子IRF3并以STING-依赖的方式诱导IFNβ。敲除cGAS抑制了经DNA转染或DNA病毒感染的IRF3激活和IFNβ诱导。cGAS在细胞质中结合DNA并催化cGAMP合成。这些结果表明,cGAS是胞质DNA传感器,其通过产生第二信使cGAMP诱导干扰素。

本发明将这些发现应用于涉及环-GMP-AMP合酶(cGAS)和环-GMP-AMP(cGAMP)的新方法和组合物,包括其在制剂(包括疫苗佐剂)、药物筛选、治疗方法和诊断中的用途。

发明内容

在一个方面中,本发明提供了基于细胞的药物筛选,这包括抑制cGAS的方法,其包括将细胞或细胞提取物与有效量的外源性cGAS抑制剂相接触,并检测所获得的合酶抑制。在具体的实施方式中,通过环-GMP-AMP诱导的IRF3激活(二聚化或核转位)、干扰素产生或NF-κB激活来推理检测所获得的抑制。

在另一个方面中,本发明提供了治疗方法,这包括抑制cGAS的方法,其包括将确定的有需求的细胞与有效量的外源cGAS抑制剂相接触。在具体的实施方式中,方法包括向确定的有需求且包含所述细胞的哺乳动物施用抑制剂,和/或抑制剂是小分子环化酶抑制剂或是cGAS特异性shRNA或siRNA。

在另一个方面中,本发明提供了体外药物筛选,这包括抑制cGAS的方法,其包括将包含合酶、ATP、GTP的混合物与抑制剂在条件下相接触,其中所述条件下抑制剂抑制了经合酶的ATP和GTP到环-GMP-AMP和无机焦磷酸的催化转化,并检测所获得的合酶抑制。在一个具体的实施方式中,混合物进一步包括DNA并且转化是DNA-依赖性的。在其它的实施方式中,cGAS是组成型活性的。

在另一个方面中,本发明提供了体外药物结合测定,这包括抑制cGAS结合到底物或辅因子的方法,其包括将包含合酶和ATP或GTP的底物或DNA辅因子的混合物与抑制剂在条件下相接触,其中所述条件下抑制剂抑制了合酶到底物或辅因子的结合,并检测所获得的结合抑制。

在另一个方面中,本发明提供了制备cGAMP的方法,所述方法包括在条件下形成包含cGAS、ATP和GTP的混合物,其中所述条件下合酶催化转换ATP和GTP到cGAMP,其中合酶、ATP和GTP是预定义量的,或者方法进一步包括分离或检测所获得的cGAMP的步骤。在具体实施方式中,混合物进一步包括DNA并且转化是DNA-依赖性的。

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