本发明专利技术公开了确定器官毒性特别是心脏毒性是否将在选择用各种激酶抑制剂如酪氨酸激酶抑制剂更特别是ｅｒｂＢ抑制剂如赫赛汀治疗的患者中发生的方法。此外，还公开了确定潜在药物是否可能产生心脏毒性效应的方法。所述方法涉及分析脂质水平或者脂肪酸氧化酶、ｐＡＭＰ活化的蛋白激酶的表达、葡萄糖摄取，以确定是否存在脂肪酸氧化紊乱。鉴定脂肪酸氧化紊乱可用作为毒性特别是心脏毒性的预测物，和用作为如果施用诸如酪氨酸激酶抑制剂的药物应小心监测器官功能的指示。还公开了保护器官免于代谢性应激和处理细胞如脂肪细胞以减少其脂质含量的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于减少细胞脂肪和预测用酪氨酸激酶抑制剂治疗后 的心脏毒性的组合物和方法背景心脏具有强大的ATP生成能力，使其在生物的一生中行使 高效泵的功能。成年人的心肌利用脂肪酸(FA)和/或葡萄糖氧化作为其 主要能量来源。正常情况下，成年人的心脏通过线粒体中脂肪酸的氧 化获得其绝大多数的能量。心肌细胞具有在碳水化合物糖酵解和Krebs循环(三羧酸 循环)之间转换并转换至脂肪养料源的能力，从而在不同的生理学和 饮食条件下维持ATP以恒定速率生成。该代谢和养料选择的灵活性对 于正常的心功能至关重要。尽管心脏能量转化容量和代谢通量在多个 层面上受到调节， 一个重要的调节机制发生在基因表达的层面上。参 与多重能量转导途径的基因的表达响应于发育、生理学和病理生理学 的信号而受到动态调节。参与这些关键能量代谢途径的基因由核受体超家族成员 特别是脂肪酸活化的过氧化物酶体增殖因子活化受体(PPAR)和核受体 辅激活因子-PPAR Y辅激活因子-1 oc (PGC-1 ot)以及雌激素受体相关 蛋白ERRa，、ERRfi和ERR y和它们的激活因子PGR-1和PERC在转录 水平上进行调节。根据生理学和病理生理学状态心脏PPAR/PGC-1复合 物的动态调节将在下面进行更为详尽的说明。 PGC-la为PPARY辅激活因子，与在棕色脂肪中适应性生 热有关。两个结构相关的蛋白PGC-lfi和PARC已经得到克隆并且表现 出参与调节能量代谢途径。PGC-1 a的组织特异性且诱导型表达提示其 参与细胞能量生成代谢过程(包括线粒体的生物发生和氧化、肝糖原 异生以及骨骼肌葡萄糖摄取)的动态调节。PGC-loc在强氧化作用的 组织(例如心脏、骨骼肌、棕色脂肪和肝脏)中选择性地表达。心脏中PGC-la的表达在出生时急剧增加。这与从葡萄糖代谢到脂肪氧化 的围产期转换相吻合。还已经知道PGC-loc的活性和表达水平受冷暴 露、禁食以及锻炼(已知促进氧化代谢的刺激)的诱导。培养的心肌 细胞中pgc-1的被迫表达诱导参与多重线粒体能量转换/能量产生途 径的核与线粒体基因的表达，增加细胞线粒体数量并且刺激偶联的呼 吸作用。与这些刺激相关的信号传导途径(包括p38 MAP激酶、IJ-肾 上腺素能/cAMP、 一氧化氮、AMP激酶和Ca2-钩调蛋白激酶)通过增加 PGC-1 ot表达或通过其反式激活功能激活PGC-1 oc和其下游耙基因。这些代谢和结构的改变可导致扩张性心肌病和心脏的舒 张功能障碍。有趣的是，线粒体增殖是可逆的并且心肌病可以通过转 基因表达的减少得到补救。这表明除了通过PPAR作用为细胞脂肪酸代 谢的激活因子，PGC-loc与线粒体生物发生相关。因此，PGC-loc表现 出作用为氧化能量代谢的主要调节因子并响应细胞能量状况的变化。新出现证据表明孤儿核受体的雌激素相关受体(ERR)家族 作用为心脏和骨骼肌能量代谢的PGC-1-活化调节因子。ERR家族有三 个成员ERRot、 ERRB、和ERR y 。在主要依赖于线粒体氧化代谢以生 成ATP的成年组织(例如心脏和慢收缩骨骼肌)中ERRot和ERRy的 表达升高。出生后在心脏中ERRoc的表达急剧增加，伴随参与细胞脂 肪酸摄入和线粒体氧化的酶的全面上调。近来已将ERRot和ERRy确 定为辅激活因子PGC-1家族的新配偶体。这种在ERR同种型和PGC-1 oc之间功能上的关联激发了对ERR在能量代谢中作用的兴趣。 ERRot基因的缺失揭示了 ERRoc在脂质代谢的组成型调节 中的组织特异性作用。在ERRcc丄小鼠中白色脂肪质量的减少与脂肪细 胞大小和脂质合成速率的减少一致。相反地，ERRot很可能在心脏中的 脂质分解代谢中起作用，与其和PGC-loc的功能相互作用相一致。不 表现出明显的心脏表型的err or八小鼠显示出心脏pgc-1 oc和err y表 达的代偿性增加。这些结果表明ERR同种型促成心脏中脂肪酸代谢基 因的组成型表达。然而基因表达改变引起的代谢上的影响尚未为人所 知。正使用过量表达err ot的心肌细胞中的基因表达分析鉴定 心脏ERR oc耙基因。ERR a激活了参与能量生成途径包括细胞脂肪酸摄 取(LPL、 CD36/FAT、 H-FABP、 FACS-1) 、 B-氧化(MCAD、 VLCAD、 LCHAD) 以及线粒体电子传递/氧化磷酸化(细胞色素c、 c0xiv、 COXVIII、 NADH 泛醌脱氩酶、黄素蛋白-泛醌氧化还原酶、ATP合酶IJ)的基因。ERR oc也增加心肌细胞中棕榈酸的氧化速率。ERRoc对fi-氧化酶基因的活 化涉及PPARoc信号传导途径。ERRa直接激活PPARa基因表达，并且 在来自于PPARa_/—小鼠的细胞中ERRa介导的对MCAD和M-CPT I的调 节被消除。目前还已知道ERRoc参与PGC-lct调节线粒体生物发生。已 知其通过调节&/^2基因(编码NRF-2复合物的一个亚基并且直接在 转录水平上激活参与线粒体氧化代谢的基因)介导PGC-la活化NRF 途径。ERRa和其辅激活因子PGC-la激活MCAD、细胞色素c和ATP合 酶B基因启动子。综合起来这些结果将ERRoc确定为通过参与PGC-1 调节路径对心脏氧化能量代谢的调节因子。然而，在心脏中ERR的精 确生物学作用尚未确定。核受体ERRy (雌激素相关受体y )在心脏、骨骼肌、肾 脏和脑以及发育中的神经系统中高表达。哺乳动物细胞中辅激活因子 PGC-1 a和PGC-1 P的表达有力地增强了由ERRy引起的转录激活。孤 儿受体的组成型活化功能2 (AF-2)对于协同增强至关重要。功能性 受体截短分析已经用于鉴定额外的氨基末端活化功能，这对于ERRy2 同种型和pgc-1 ot是特异性的。体外实验表明err y与这两种辅激活因 子均有直接相互作用。这些发现与PGC-la和PGC-ie作为对ERRy的 组织特异性辅激活因子的不同调节功能的假设相吻合。不过需要更多的研究进一步定义这些功能。在转基因小鼠中pgc-1的心脏特异性过表达导致心肌细 胞中线粒体失控增殖，致使肌节结构丧失和扩张性心肌病。因此，PGC-l 是在对能量需求的响应中控制心脏线粒体数量和功能的重要调节分 子。即使不是所有的，大多数这些调节途径涉及信号传导途径7中中间体的磷酸化。对磷酸化的抑制，例如通过多种不同的激酶抑制 剂的作用，影响这些信号传导途径，导致脂肪酸代谢的改变，其可引 起器官毒性，包括心脏毒性。许多新的抗癌药物为激酶抑制剂并且伴 有毒性。因此，需要方法以鉴定药物是否伴有毒性作用，以及该毒性 作用是否可能在患者体内发生。还需要方法在维持其对抗磷酸化的受 体靼的效力同时避免这些抑制剂的毒性作用。概述公开了诊断毒性特别是心脏毒性是否可能在选择用多种 药物(例如酪氨酸激酶抑制剂或者erbB抑制剂)进行治疗的患者中发 生的方法。此外还公开了评估一种候选药物是否可能具有毒性或者心 脏毒性作用的方法。在一种方法中，可分析脂质例如甘油三酯和胆固 醇以确定是否存在脂肪酸氧化紊乱。在另一种方法中，可测定负责所 观察到的脂肪酸氧化的酶(例如MCAD)。关于脂质水平，认为在正常 细胞中AMP活化的蛋白激酶的活化本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种预测响应使用酪氨酸激酶抑制剂处理的毒性的方法，包括：鉴定待用酪氨酸激酶抑制剂处理的靶细胞群，确定在所述细胞中是否存在脂肪酸氧化紊乱，由此在所述细胞中脂肪酸氧化紊乱的存在预测使用酪氨酸激酶抑制剂处理细胞可能有毒。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：SS巴克斯，
申请(专利权)人：靶向分子诊断有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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