本发明专利技术涉及治疗患有结构性心肌缺陷的个体的方法，其包括向个体的至少部分心肌的心肌细胞提供高迁移率A族(HMGA)蛋白，从而促进所述心肌细胞的增殖。本发明专利技术进一步涉及用于功能性表达所述HMGA蛋白的表达构建体、包含HMGA或所述表达构建体的药物组合物，以及体外培养心肌细胞的方法，其包括向心肌细胞提供HMGA蛋白或表达构建体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及医学治疗领域。本专利技术具体涉及治疗患有结构性心肌缺陷个体的方法。本专利技术进一步涉及适用于这些方法的药物制剂。1引言心血管疾病，包括心肌梗塞所致结果，仍然是西方世界最大的死亡原因(who,2019.lancet 7:e1332-e1345)。心肌梗塞患者通常能在最初的损伤中存活下来，但会永久性地失去数百万个心肌细胞。事实上，尽管心脏能够通过形成永久性疤痕有效修复损伤，但几乎没有新的心肌细胞再生(kretzschmar等,2018.pnas115:e12245-e12254)，导致缺血性心脏损伤成为一种慢性疾病。由于缺血性损伤的心脏最终会发展成心力衰竭，因此该领域亟需以再生损失的心肌或恢复全部功能为重点的治疗方法。有趣的是，一些物种具有强大的内源性心脏再生能力，包括斑马鱼(poss等,2002.science 298:2188–2190)。在斑马鱼中，损伤区域附近幸存的心肌细胞(cm)(也称为边界区(bz))会向胚胎样状态去分化，并增殖以替代损失的心肌细胞(honkoop等,2019.elife 8:1-27；jopling等,2010.nature 464:606-609；kikuchi等,2010.nature464:601-605；wu等,2015.develop cell 36:36-49)。此外，bz cm的染色质组织发生了剧烈变化，这是其再生反应的基础(beisaw等,2020.circulation res 126:1760–1778)。这产生了一个问题：为什么斑马鱼的bz cm会重新进入细胞周期，而哺乳动物的bzcm却不会。研究心肌细胞核的内在特性可能会得出答案。哺乳动物的cm主要是多倍体(人类)或多核(小鼠)，而斑马鱼的cm则是单核和二倍体，这已被证明不利于斑马鱼心脏的有效增殖和再生(gonzález-rosa等,2018.developmental cell 44:433-446；patterson等,2017.nature gen 49:1346-1353；windmueller等,2020.cell reports 30:3105-3116)。尽管有这些限制，但在成人心脏中观察到内源性cm周转(turnover)较低(bergmann等,2009.science 324:98-102)。此外，已证明新生小鼠心脏在出生后短时间内具有诱导cm增殖和心脏再生的能力(porrello等,2011.science 331:1078-1080)。总之，这些观察结果表明哺乳动物心脏可能保留潜在的再生能力。事实上，对小鼠的研究表明，抑制hippo信号转导途径可以释放哺乳动物心脏的再生能力(heallen等,2013.development 140:4683–4690；leach等,2017.nature 550:260–264)。此外，组成型活性erbb2受体的过表达诱导小鼠心肌细胞的有效增殖，从而使受损心脏几乎完全再生(d’uva等,2015.nat cell biol 17:627–638)。这些研究表明，bz心肌细胞在刺激后最容易增殖(d’uva等,2015.nat cell biol17:627–638；leach等,2017.nature 550:260–264.；lin等,2014.circulation res 115:354–363.；pasumarthi等,2005.circulation res 96:110–118；xiang等,2016.circulation 133:1081–1092)。尽管哺乳动物bz cm不像斑马鱼bz cm那样启动内源性增殖，但它们的转录组和染色体组织确实经历了巨大的变化(van duijvenboden等,2019.circulation 140:864–879)，这可能会增强它们对有丝分裂刺激的敏感性。wu等,2019(wu等2019.j mol cell cardiol 128:160-178)描述了hmga2在压力过载诱导的心脏重塑中的作用作者表明，hmga2的过表达以及随后的主动脉束带(aorticbanding)可以减少小鼠的心肌肥厚，具体表现为细胞表面积减少、心脏重量与体重比下降以及肥厚标志物表达减少。相比之下，hmga2敲低以及主动脉束带导致心肌肥厚增加以及心脏重量与体重比增加。此外，wu等,2020(wu等,2020.cell death disease 160:1-13)报道，小鼠心脏中hmga1的过表达会增加细胞凋亡并加剧心功能障碍。这些文献都没有显示，甚至没有暗示hmga参与调节细胞分裂，更没有提及hmga的上调会促进心肌细胞增殖。然而，我们还远远没有完全厘清斑马鱼和哺乳动物心脏再生能力的显著差异。因此，研究这些物种之间bz的分子差异可能有助于识别具有刺激哺乳动物心脏再生潜力的因子。2
技术实现思路
进行筛选以确定再生斑马鱼心脏和非再生小鼠心脏之间的转录差异。这导致了两个物种之间重叠和不同的各种基因和过程的广泛列表。该数据集形成了丰富的资源，可用于鉴定心脏再生能力的新型驱动物。该比较的生物学相关性经过功能性验证，从而鉴定出高迁移率a族(hmga)蛋白，尤其是hmga1，作为心肌细胞(cm)增殖的关键驱动物。这些结果表明，在斑马鱼心脏再生过程中，hmga1a通过改变染色质可及性和诱导基因表达程序的深刻变化来驱动nrg1信号下游的cm增殖。此外，在受损小鼠心脏的cm中强制表达hmga1可促进cm增殖，从而增强功能恢复。因此，本专利技术提供了一种在患有结构性心肌缺陷个体中促进心肌细胞增殖的方法中应用的高迁移率a族(hmga)蛋白，所述方法包括向所述个体的至少部分心肌的心肌细胞提供所述hmga蛋白，从而促进所述心肌细胞的增殖。优选通过全身或局部给予向所述心肌细胞提供所述hmga蛋白。所述hmga蛋白优选通过局部给予(包括通过注射或输注到心肌中)提供。所述hmga蛋白优选或包含hmga1、包含seq id no:1的至少氨基酸残基21-89的hmga1的部分、或与seq id no:1的氨基酸残基21-89在整个序列上至少75％相同的蛋白质。在实施方式中，通过在所述心肌细胞中表达所述hmga蛋白的表达构建体向所述心肌细胞提供hmga蛋白。所述表达构建体优选为病毒载体或核酸构建体。在一些实施方式，所述结构性心肌缺陷是先天性心脏缺陷(诸如左心发育不全综合征或右心发育不全综合征)。在实施方式中，所述结构性心肌缺陷发生在患有心肌梗塞或心力衰竭的成年人中。本专利技术进一步提供用于在心肌细胞中功能性表达高迁移率a族(hmga)蛋白的表达构建体，优选用于功能性表达hmga1、包含seq id no:1的至少氨基酸残基21-89的hmga1的部分、或与seq id no:1的氨基酸残基21-89在整个序列上至少75％相同的蛋白质。本专利技术进一步提供了药物组合物，其包含根据本专利技术所述的表达构建体和药理学上可接受的赋形剂。所述表达构建体优选为病毒载体(诸如基于腺病毒的载体或基于腺相关病毒(aav)的载体，或核酸构建体(诸如基于mrna的构建体))。本专利技术进一步提供了体外培养心肌细胞的方法，其包括向心肌细胞提供根据本专利技术所述的hmga蛋白或表达构本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高迁移率A族(HMGA)蛋白，其用于在患有结构性心肌缺陷的个体中促进心肌细胞增殖的方法中，所述方法包括
2.根据权利要求1所述应用的HMGA蛋白，其中通过全身或局部给予将所述HMGA蛋白提供给所述心肌细胞。
3.根据权利要求1或权利要求2所述应用的HMGA蛋白，其中所述HMGA蛋白通过注射或输注到心肌中而提供给所述心肌细胞。
4.根据前述权利要求中任一项所述应用的HMGA蛋白，其中所述HMGA蛋白包含HMGA1、包含SEQ ID NO:1的至少氨基酸残基21-89的HMGA1的部分，或与SEQ ID NO:1的氨基酸残基21-89在整个序列上至少75％相同的蛋白质。
5.根据权利要求1-3中任一项所述应用的HMGA蛋白，其中通过在所述心肌细胞中表达所述HMGA蛋白的表达构建体来向所述心肌细胞提供HMGA蛋白。
6.根据权利要求5所述应用的HMGA蛋白，其中所述表达构建体是病毒载体或核酸构建体。
7.根据权利要求1-6中任一项所述应用的HMGA蛋白，其中所述结构性心肌缺陷是先天性心脏缺陷。
8.根据权利要求1-7中任一项所述应用的HMGA蛋白，其中所述结构性心肌缺陷是左心发育不全综合征或右心发育不全综合征。
9.根据权利要求1-6中任一项所述应用的HMGA蛋白，其中所述个体是患有心肌梗塞或心力衰竭的成年人。
10.一种用于在心肌细胞中功能性表达高迁移率A族(HMGA)蛋白的表达构建体，优选用于功能性表达HMGA1、包含SEQ ID NO:1的至少氨基酸残基21-89的HMGA1的部分，或与SEQID NO:1的氨基酸残基21-89在整个序列上至少75％相同的蛋白质。
11.一种药物组合物，其包含如权利要求10所述的高迁移率A族(HMGA)蛋白或表达构建体，以及
12.根据权利要求11所述的药物组合物，其中所述表达构建体是病毒载体或核酸构建体。
13.根据权利要求11或权利要求12所述的药物组合物，其中所述表达构建体是基于腺病毒的载体或基于腺相关病毒(AAV)的载体。
14.根据权利要求11或权利要求12所述的药物组合物，其中所述载体是基于mRNA的构建体。
15.一种体外培养心肌细胞的方法，其包括
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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种高迁移率a族(hmga)蛋白，其用于在患有结构性心肌缺陷的个体中促进心肌细胞增殖的方法中，所述方法包括
2.根据权利要求1所述应用的hmga蛋白，其中通过全身或局部给予将所述hmga蛋白提供给所述心肌细胞。
3.根据权利要求1或权利要求2所述应用的hmga蛋白，其中所述hmga蛋白通过注射或输注到心肌中而提供给所述心肌细胞。
4.根据前述权利要求中任一项所述应用的hmga蛋白，其中所述hmga蛋白包含hmga1、包含seq id no:1的至少氨基酸残基21-89的hmga1的部分，或与seq id no:1的氨基酸残基21-89在整个序列上至少75％相同的蛋白质。
5.根据权利要求1-3中任一项所述应用的hmga蛋白，其中通过在所述心肌细胞中表达所述hmga蛋白的表达构建体来向所述心肌细胞提供hmga蛋白。
6.根据权利要求5所述应用的hmga蛋白，其中所述表达构建体是病毒载体或核酸构建体。
7.根据权利要求1-6中任一项所述应用的hmga蛋白，其中所述结构性心肌缺陷是先天性心脏缺陷。
8.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·P·W·M·巴克斯，D·E·M·迪巴克尔，
申请(专利权)人：荷兰皇家科学院，
类型：发明
国别省市：
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