靶向内质网的纳米载体及其使用方法技术

一种用囊封于聚合物纳米粒子中的肌质/内质网钙离子ATP酶泵抑制剂治疗由内质网(ER)中的蛋白质驻留所引起的疾病的方法。该聚合物纳米粒子经表面修饰以使得其靶向ER。该抑制剂减少ER中的蛋白质驻留，并且相较于施用未经囊封的抑制剂，囊封会减少该抑制剂的副作用，例如细胞毒性。还公开了一种可以用于实施该方法的药物组合物。进一步提供一种在其基因组中携带编码H338Y突变型gp91

Nano carriers targeting endoplasmic reticulum and their application

【技术实现步骤摘要】
靶向内质网的纳米载体及其使用方法相关申请的交叉引用本申请要求2018年4月4日提交的美国临时专利申请号62/652,502的优先权。
技术介绍
慢性肉芽肿病(CGD)是由白血球中烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶2(NOX2)中的缺陷所引起的原发性免疫缺陷疾病。参见例如，Holland2013,Hematol.Oncol.Clin.NorthAm.27:89-99；O'Neill等人2015,RedoxBiol.6:135-156；以及Roos2016,Br.Med.Bull.118:50-63(Roos)。NOX2由膜结合亚单元gp91phox和p22phox，以及细胞溶质组分p40phox、p47phox、p67phox和小GTP酶Rac1/2构成。参见Roos。携带编码NOX2组分蛋白质中的一者的基因中的突变的CGD患者由于缺乏由活化白血球产生的NOX2介导的活性氧(ROS)而易受不同感染和某些自体免疫疾病影响。参见Huang等人2016,Inflamm.BowelDis.22:2794-280；Huang等人2015,Antioxid.RedoxSignal.23:973-984；以及Nguyen等人2017,Front.CellInfect.Microbiol.7:373。已鉴别CGD患者在编码gp91phox的Cybb基因中具有点突变。参见Lin等人2002,Biochim.Biophys.Acta1586:275-286(Lin)。突变Cybb基因CybbC1024T产生含有单一氨基酸变化的突变型gp91phox蛋白，其称为H338Y-gp91phox。H338Y-gp91phox以不成熟形式存在，其保留在内质网(ER)中并且随后通过ER中的蛋白质质量控制机制降解。参见上文。先前已显示，肌质/内质网钙离子ATP酶(SERCA)抑制剂，即，毒胡萝卜素(thapsigargin)会挽救CGD白血球中H338Y-gp91phox的ER驻留并且恢复白血球功能。参见Huang等人2009,FreeRadicalBiol.Med.47:932-940。已显示，姜黄素(也是一种SERCA抑制剂)会在囊肿性纤维化中部分校正异常ER蛋白质驻留。参见Egan等人2004,Science304:600-602。然而，姜黄素具有细胞毒性副作用，包括ER压力和细胞凋亡。参见Gupta等人2013,Mol.Nutr.FoodRes.57:1510-1528；Liu等人2016,Evid.BasedComplement.Alternat.Med.2016:7831282；以及Reuter等人2008,BiochemicalPharmacology76:1340-1351。需要研发具有较高功效和较少副作用的用于治疗ER驻留的疾病的药物组合物及方法。
技术实现思路
为了满足上文所论述的需要，公开了一种用于治疗由内质网中的蛋白质驻留所引起的疾病的方法。该方法是通过获得囊封于聚合物纳米粒子中的肌质/内质网钙离子ATP酶(SERCA)泵抑制剂并且向患有疾病的受试者施用有效量的抑制剂来实施。聚合物纳米粒子经表面修饰以使得其靶向内质网(ER)。此外，有效量的抑制剂减少ER中的蛋白质驻留，并且相较于施用未经囊封的抑制剂，囊封会减少抑制剂的副作用，例如细胞毒性。还公开了一种可以用于实施以上方法的药物组合物。该药物组合物含有囊封于聚合物纳米粒子中的SERCA泵抑制剂以及药用载体。如上文所提及，聚合物纳米粒子经表面修饰以使得其靶向内质网。此外，提供一种在其基因组中携带编码H338Y突变型gp91phox蛋白质的异源核酸的转基因小鼠。突变型gp91phox表达于转基因小鼠的细胞中，并且野生型gp91phox未表达于转基因小鼠的细胞中。转基因小鼠可以充当人类慢性肉芽肿病的模型。本专利技术的一个或多个实施方案的详情阐述于以下描述中。本专利技术的其他特征、目标及优点根据说明书、附图和权利要求将是显而易见的。附图简要说明以下描述参考附图，其中：图1A为显示通过从未处理小鼠(-)、用游离姜黄素处理的小鼠或用所指示的负载姜黄素的PLGA纳米粒子处理的小鼠分离的嗜中性粒细胞的蛋白质印迹(WesternBlot)分析测定的，具有Cybb-/-背景的CybbC1024T转基因小鼠(“TG小鼠”)中的gp91phox的糖基化形式和糖基化不足形式之间的比率的条形图(n＝4；*：p<0.05)；图1B为显示从用游离姜黄素或用靶向ER的负载姜黄素的PLGA纳米粒子处理的TG小鼠分离的嗜中性粒细胞中的活性氧(ROS)产生的条形图(n＝4；**：p<0.01)；图1C为显示未处理(-)及如所指示加以处理的TG小鼠中的呈菌落形成单位(CFU)形式的细菌负荷的条形图。(n＝4；*：p<0.05；**：p<0.01)；图2为相较于非靶向的负载姜黄素的PLGA纳米粒子，对靶向ER的姜黄素PLGA纳米粒子随时间推移共定位至ER进行定量的条形图(*：p<0.05；**：p<0.01；***：p<0.001)；图3为显示如所指示加以处理的分化HL60细胞中的钙离子通量的条形图，该钙离子通量根据胞内钙离子释放速率相对于时间的图计算为曲线下面积(AUC)(n＝4；*：p<0.05；**：p<0.01；***：p<0.001)；图4为显示如所指示加以处理的分化HL60细胞中的钙离子通量的条形图，该钙离子通量根据胞外钙离子吸收速率相对于时间的图计算为曲线下面积(AUC)(n＝3；*：p<0.05)；图5A为如所指示加以处理的分化HL60细胞中的用荧光染料测定的粒线体膜电位的条形图(n＝4；*：p<0.05；**：p<0.01)；图5B为通过如所指示加以处理的分化HL60细胞群的流式细胞术测定的磷脂结合蛋白V(annexinV)阳性细胞的百分比的条形图(n＝4；*：p<0.05；**：p<0.01)；图5C显示由从如所指示加以处理的分化HL60细胞提取的蛋白质的蛋白质印迹分析所测量的，Bip(左图)、磷酸化ERK(中图)和裂解的胱天蛋白酶-3(caspase-3)(右图)的相对强度的条形图(n＝4；*：p<0.05)；图6A为显示通过未处理(-)及如所指示加以处理的人类外周血造血细胞(HSC)的流式细胞术测定的，呈未处理的百分比形式的CD71低CD235a高细胞的数目的条形图(n＝3；*：p<0.05；**：p<0.01)；以及图6B为通过如所指示加以处理的HSC的流式细胞术测定的，磷脂结合蛋白V阳性细胞的百分比的条形图(n＝3；**：p<0.01；***：p<0.001)。专利技术详述如上文所提及的，公开了一种用SERCA泵抑制剂治疗由内质网中的蛋白质驻留所引起的疾病的方法。所述抑制剂为膳食多酚化合物。化合物可为(但不限于)姜黄素、毒胡萝卜素、环匹阿尼酸(cyclopiazonicacid)、2,5-二叔丁基氢醌、姜辣素(gingerol)、CGP37157、叔丁基氢醌、蕈青霉素(paxilline)和柴胡皂苷d(saikosaponin-d)。也可以使用这些化合物中的一种或多种的组合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于治疗由内质网中的蛋白质驻留所引起的疾病的方法，所述方法包括：获得囊封于聚合物纳米粒子中的肌质/内质网钙离子ATP酶(SERCA)泵抑制剂，以及向需要其的受试者施用有效量的所述抑制剂，其中所述聚合物纳米粒子经表面修饰以使得其靶向内质网(ER)，有效量的所述抑制剂减少ER中的蛋白质驻留，并且相较于施用未经囊封的所述抑制剂，囊封减少所述抑制剂的副作用。

【技术特征摘要】
2018.04.04 US 62/652,5021.一种用于治疗由内质网中的蛋白质驻留所引起的疾病的方法，所述方法包括：获得囊封于聚合物纳米粒子中的肌质/内质网钙离子ATP酶(SERCA)泵抑制剂，以及向需要其的受试者施用有效量的所述抑制剂，其中所述聚合物纳米粒子经表面修饰以使得其靶向内质网(ER)，有效量的所述抑制剂减少ER中的蛋白质驻留，并且相较于施用未经囊封的所述抑制剂，囊封减少所述抑制剂的副作用。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述抑制剂为选自由以下组成的组的膳食多酚化合物：姜黄素、毒胡萝卜素、环匹阿尼酸、2,5-二叔丁基氢醌、姜辣素、CGP37157、叔丁基氢醌、蕈青霉素和柴胡皂苷d或其组合。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述膳食多酚化合物为姜黄素。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述副作用为ER压力或细胞凋亡。5.根据权利要求2所述的方法，其中所述聚合物为聚(乳酸-共-乙醇酸)、聚(交酯)、聚(氨基酸)、聚(ε-己内酯)、聚氰基丙烯酸烷酯、藻酸盐、明胶、卵磷脂-壳聚糖、白蛋白或壳聚糖。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述膳食多酚化合物为姜黄素并且所述聚合物为聚(乳酸-共-乙醇酸)。7.根据权利要求2所述的方法，其中所述表面修饰包括与所述聚合物缀合的靶向ER的肽，并且所述靶向ER的肽为KDEL(SEQIDNO:1)、KKXX(SEQIDNO:2)或基于精氨酸的RXR型ER驻留/回收信号。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述聚合物为聚(乳酸-共-乙醇酸)、聚(交酯)、聚(氨基酸)、聚(ε-己内酯)、聚氰基丙烯酸烷酯、藻酸盐、明胶、卵磷脂-壳聚糖、白蛋白或壳聚糖。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述膳食多酚化合物为姜黄素并且所述聚合物为聚(乳酸-共-乙醇酸)。10.根据权利要求2所述的方法，其中所述疾病为慢性肉芽肿病、囊肿性纤维化、遗传性肺气肿、遗传性血色素沉着症、眼皮肤白化病、蛋白质C缺乏症、I型遗传性血管性水肿、法布里病、泰-萨二氏病、先天性蔗糖酶-异麦芽糖酶缺乏症、2型克果纳杰氏病、糖尿病、莱伦氏综合征、原发性甲状腺功能低下、先天性长QT综合征、甲状腺素结合球蛋白缺乏症、β-地中海贫血/HbE病、家族性高胆固醇血症、家族性乳糜微粒血症、无β脂蛋白血症、先天性甲状腺功能低下、成骨不全、骨质石化病、遗传性低纤维蛋白原血...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢奇璋，颜嘉良，谢达斌，蒋思澈，
申请(专利权)人：成功大学，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71