【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、小分子的靶标鉴定和验证一直是化学生物学和药物发现中的长期挑战。虽然在分子尺度上探测药物-靶标相互作用已经取得显著的进展，但是这些方法总体上不太适合于在体内组织水平上的这样的关系。传统的药代动力学和药效学通常量化均质化器官中的药物浓度或药物-靶标相互作用，消除了对理解体内靶标接合至关重要的空间分辨率。基于成像的方法(例如正电子发射断层扫描(positron emission tomography，pet))被广泛用于对体内小分子分布进行谱分析(profile)，但缺乏足够的分辨率来区分细胞水平上的药物结合状态，以精确地鉴定药物-靶标相互作用。理想的方法应允许在单细胞分辨率下对靶标结合的药物进行原位可视化，而同时与其药物-靶标相互作用的多重分子表征相容。这些目标对靶向中枢神经系统的药物来说是特别重要的，所述中枢神经系统在细胞组成和空间组织上具有显著的异质性。
2、荧光光学显微术彻底改变了内源性生物分子(例如蛋白质和核酸)的高分辨率原位成像。然而，外源性小分子更难成像，因为添加荧光标签改变了母体化合物(parentcompound)的尺寸和化学特性，潜在地曲解(distort)了药物分布以及在靶和脱靶接合(on-and off-target engagement)。双正交反应，包括cu(i)催化的叠氮化物-炔烃环加成(cu(i)-catalyzed azide-alkyne cycloaddition，cuaac)点击反应，可部分解决这些问题，其通过在药物到达其靶标之后使用小的和惰性的炔烃/叠氮化物途径使得
3、本领域需要更有效的工具来观察药物-靶标相互作用，尤其是在完整组织中的细胞分辨率下。本专利技术旨在解决这些和另一些尚未满足的需求。
技术实现思路
1、在一个方面中，本专利技术提供了用于在哺乳动物组织中分析药物分子或其代谢物的方法。这些方法需要(a)从已施用药物分子的哺乳动物对象获得组织样品，(b)用脱脂剂使组织样品透明化(clearing)，(c)用经透明化的组织样品进行cuaac反应以标记药物分子，以及(d)用分析手段在组织样品中检查药物分子。在一些方法中，待分析的药物分子是小分子。在一些方法中，待分析的药物分子是共价药物。在一些不同的实施方案中，所采用的脱脂剂可以是基于水凝胶的组织透明剂、疏水性组织透明剂、亲水性组织透明剂或其组合。
2、在一些优选实施方案中，对经透明化的组织样品进行cuaac点击反应，以用荧光团标记药物分子。在一些实施方案中，对本专利技术方法中采用的cuaac反应进行优化。在这些实施方案中的一些中，优化的cuaac反应使用约100μm至约150μm的cu2+浓度。在一些实施方案中，cuaac反应通过在开始点击反应之前包括对经透明化的组织进行预孵育来优化。在一些实施方案中，cuaac反应用提高信噪比的点击反应配体进行优化。在多个实施方案中，所采用的点击反应配体可以是例如bttp、thpta或bttaa。
3、通常来说，在本专利技术的方法中待分析的药物分子或其代谢物包含适合于点击反应的炔基或炔烃类似物。在一些优选实施方案中，用于在经透明化和经点击反应标记的组织样品中检查药物分子的分析手段是成像手段。例如，本专利技术的一些优选方法可采用共聚焦显微术以在组织样品中检查经标记药物分子。
4、除了在经透明化和经点击反应标记的组织样品中检查药物分子之外，本专利技术的一些方法可另外包括用针对已知或怀疑表达药物分子的靶标的细胞类型的试剂对组织样品进行染色。在这些实施方案中的一些中，所采用的染色剂是对细胞类型具有特异性的抗体或核酸探针。
5、在一个相关方面中，本专利技术提供了用于在哺乳动物组织中鉴定药物分子的靶标的方法。这些方法包括：(a)从已施用药物分子的哺乳动物对象获得组织样品，(b)用脱脂剂使组织样品透明化，(c)用经透明化的组织样品进行cuaac反应以标记药物分子，以及(d)用分析手段在组织样品中检查药物分子以在组织中鉴定药物分子的靶标。这些方法中的一些旨在鉴定小分子药物分子的靶标。这些方法中的一些旨在鉴定共价药物分子的靶标。在多个实施方案中，所采用的组织透明剂是基于水凝胶的组织透明剂、疏水性组织透明剂或亲水性组织透明剂。在一些优选实施方案中，对用于标记药物分子的cuaac反应进行优化。在多个实施方案中，组织样品中的结合靶标可通过例如免疫染色、rna杂交或空间解析分子表征手段进行鉴定。
6、可通过参考说明书和权利要求书的其余部分来实现对本专利技术的本质和优点的进一步理解。
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1.用于在哺乳动物组织中分析药物分子或其代谢物的方法，所述方法包括：(a)从已施用所述药物分子的哺乳动物对象获得组织样品，(b)用脱脂剂使所述组织样品透明化，(c)用经透明化的组织样品进行CuAAC反应以标记所述药物分子，以及(d)用分析手段在所述组织样品中检查所述药物分子。
2.权利要求1所述的方法，其中所述药物分子是小分子。
3.权利要求1所述的方法，其中所述药物分子是共价药物。
4.权利要求1所述的方法，其中所述脱脂剂是基于水凝胶的组织透明剂、疏水性组织透明剂或亲水性组织透明剂。
5.权利要求1所述的方法，其中所述药物分子通过所述CuAAC反应用荧光团进行标记。
6.权利要求1所述的方法，其中对所述CuAAC反应进行优化。
7.权利要求6所述的方法，其中经优化的CuAAC反应包括在所述反应中使用的Cu2+浓度为约100μM至约150μM。
8.权利要求6所述的方法，其中所述CuAAC反应通过在点击反应开始之前包括对经透明化的组织进行预孵育来优化。
9.权利要求6所述的方法，其中所
10.权利要求9所述的方法，其中所述点击反应配体是BTTP、THPTA或BTTAA。
11.权利要求1所述的方法，其中所述药物分子或其代谢物包含炔基或其类似物。
12.权利要求1所述的方法，其中所述分析手段是成像手段。
13.权利要求13所述的方法，其中所述成像手段包括共聚焦显微术。
14.权利要求1所述的方法，其还包括用针对细胞类型的试剂对所述组织样品进行染色，所述细胞类型为已知或怀疑表达所述药物分子的靶标的细胞类型。
15.权利要求14所述的方法，其中所述试剂是对所述细胞类型具有特异性的抗体或核酸探针。
16.用于在哺乳动物组织中鉴定药物分子的靶标的方法，所述方法包括：(a)从已施用所述药物分子的哺乳动物对象获得组织样品，(b)用脱脂剂使所述组织样品透明化，(c)用经透明化的组织样品进行CuAAC反应以标记所述药物分子，以及(d)用分析手段在所述组织样品中检查所述药物分子以在该组织中鉴定所述药物分子的靶标，从而鉴定所述药物分子的靶标。
17.权利要求16所述的方法，其中所述药物分子是小分子。
18.权利要求16所述的方法，其中所述药物分子是共价药物。
19.权利要求16所述的方法，其中所述脱脂剂是基于水凝胶的组织透明剂、疏水性组织透明剂或亲水性组织透明剂。
20.权利要求16所述的方法，其中对所述CuAAC反应进行优化。
21.权利要求16所述的方法，其中所述组织样品中的结合靶标通过免疫染色、RNA杂交或空间解析分子表征手段进行鉴定。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.用于在哺乳动物组织中分析药物分子或其代谢物的方法，所述方法包括：(a)从已施用所述药物分子的哺乳动物对象获得组织样品，(b)用脱脂剂使所述组织样品透明化，(c)用经透明化的组织样品进行cuaac反应以标记所述药物分子，以及(d)用分析手段在所述组织样品中检查所述药物分子。
2.权利要求1所述的方法，其中所述药物分子是小分子。
3.权利要求1所述的方法，其中所述药物分子是共价药物。
4.权利要求1所述的方法，其中所述脱脂剂是基于水凝胶的组织透明剂、疏水性组织透明剂或亲水性组织透明剂。
5.权利要求1所述的方法，其中所述药物分子通过所述cuaac反应用荧光团进行标记。
6.权利要求1所述的方法，其中对所述cuaac反应进行优化。
7.权利要求6所述的方法，其中经优化的cuaac反应包括在所述反应中使用的cu2+浓度为约100μm至约150μm。
8.权利要求6所述的方法，其中所述cuaac反应通过在点击反应开始之前包括对经透明化的组织进行预孵育来优化。
9.权利要求6所述的方法，其中所述cuaac反应用提高信噪比的点击反应配体进行优化。
10.权利要求9所述的方法，其中所述点击反应配体是bttp、thpta或bttaa。
11.权利要求1所述的方法，其中所述药物分子或其代谢物包含炔基或其类...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶立，本亚明·F·克拉瓦特，庞正源，
申请(专利权)人：斯克里普斯研究学院，
类型：发明
国别省市：
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