[发明专利]通过去除叶酸受体蛋白来重新定义家畜奶以减少妊娠和孤独症患者的叶酸受体自身免疫障碍

说明书

本申请提供了重新定义牛奶的系统和方法，以减少种群中叶酸受体自身免疫障碍的流行，进而降低神经管缺陷妊娠、早产、低生育力以及包括孤独症谱系障碍在内的过多发育障碍的发生率。

技术领域

本发明涉及不含叶酸受体(FR)的奶的用途。奶中存在的叶酸受体可以诱导抗人叶酸受体的自身抗体的形成，其可以引起叶酸敏感性异常，诸如出生缺陷(例如，神经管缺陷，即NTD)、不孕症、自发性流产、雄性不育、体外受精失败、神经障碍、神经发育延迟以及神经精神疾病，诸如脑叶酸缺乏或孤独症谱系障碍。本发明涉及产生奶(来自牛、山羊和其它用于生产供人类消费的奶的家畜)，其中通过提取去除叶酸受体或从工程化动物中产生叶酸受体，其中沉默或抑制叶酸受体在乳腺中的表达，从而防止生产和分泌至奶中。

背景技术

本发明一般涉及不含叶酸受体(FRF)的奶和奶制品的生产。暴露于非人奶或含有非人叶酸受体的奶制品可以产生抗人叶酸受体/叶酸结合蛋白(FR/FBP)的自身抗体，其可以阻断叶酸盐或叶酸从母亲转运到胎儿和婴儿大脑中(Rothenberg et al,2004；Ramaekers et al 2005)。

叶酸对于正常胚胎发育是必需的，因为它参与合成高度增殖的胚胎细胞所需的核酸和氨基酸的一碳代谢(Lucock,Mal.Genet.Metab.71:121(2000))。母体营养已经将叶酸摄入与NTD的预防联系起来(Hibbard and Smithells,Obstet.Gynaecol.Br.Commonwealth71:529(1964)；Hibbard and Smithells,Lancet l,1254(1965)；Smithall et al.,Arch.Dis.Child 51:944(1976))，并且在妊娠期间补充叶酸是目前的常见做法。然而，许多NTD或其它出生异常的病例发生在未表现出临床叶酸缺乏迹象的母亲中，这促使研究人员去鉴定损害细胞代谢或叶酸摄取的其它原因。虽然已经鉴定了许多遗传原因，但这些基因仅占出生缺陷的一小部分(van der Put et al.,Exp.Biol.Med.(Maywood),226:243(2001))。

在现有专利公开(US 7,846,672)中，Dr.Edward Quadros描述了叶酸敏感性障碍的发现，诸如不孕症、自发性流产、体外受精失败或出生缺陷，该叶酸敏感性障碍是由于抗叶酸受体的自身抗体干扰了叶酸的摄取。另外，它们描述了检测这些叶酸受体的自身抗体的试验。

随后的研究表明，超过70％的患有孤独症谱系障碍(ASD)的儿童的FR抗体呈阳性(Frye et al.,Mol.Psych.18:369-381,(2013))。这些抗体可以阻断叶酸转运至大脑。值得注意的是，我们显示了这些FR抗体与来自牛奶的FR强烈反应(Ramaekers et al.2009)。牛奶含有大量(1-3ug/ml)叶酸受体α[FR]，其属于涉及叶酸转运的一组叶酸结合蛋白[FBP]。因为人和牛FR在结构上相似，所以分子拟态可能解释了交叉反应性。

许多报告显示了患有ASD的儿童比未受ASD影响的比较组更可能用奶瓶喂养或提前断奶。这表明提前引入牛或非人哺乳动物奶会增加ASD和相关神经缺陷的风险。在早期发育期间摄入常规牛奶已经涉及促成或引起孤独症和其它神经缺陷。应当相信，这与叶酸代谢的破坏有关，因为叶酸是胎儿和婴儿发育期间必需的营养物。为了引入更多的膳食叶酸，已经引入了若干“叶酸增强的”奶制品，尽管它们的益处还没有得到证明。

Dr.Edward Quadros最近发表的工作提供了明确的证据，证明叶酸受体自身抗体普遍存在于诊断为孤独症谱系障碍的儿童、他们正常的兄弟姐妹和父母中(Ramaekers etal.,Mol Psych.18:270-271(2013)；Frye et al.,Mol Psysch.18:369-381,(2013))。在患有ASD并且还表达FR自身抗体的儿童中使用高剂量亚叶酸治疗的干预策略已被证明对学习缺陷和行为改善是有益的(Frye et al.,Mol.Psych.23:247-256,(2018))。正在进行进一步的多中心临床试验。