[发明专利]ADDA和/或DMTA在制备提高γ-珠蛋白表达量的药物中的应用

说明书

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，涉及ADDA(adenosine-2’，3’-dialdehyde，2’，3’-二 醛腺苷)和/或DMTA(5’-deoxy-5’(methyl-thio)adenosine，5’-脱氧-5’-甲硫羟基腺苷)的 新用途，特别是涉及ADDA和/或DMTA在制备提高γ-珠蛋白表达量的药物中的应用， 以及在制备治疗β-地中海贫血和镰刀型细胞贫血、造血系统障碍或肿瘤引起的贫血的药 物中的应用。

背景技术

成人体内血红蛋白由两个α-珠蛋白亚基和两个β-珠蛋白亚基(α2β2)组成。人β-样珠 蛋白基因簇位于11号染色体短臂，含有五个顺次排列的珠蛋白基因(ε，^Gγ，^Aγ，δ，β)， 编码β-样珠蛋白以合成血红蛋白。在人的个体发育过程中，各个珠蛋白基因严格按照 特定的发育时期和组织特异性开启表达和关闭。从受孕到妊娠五周内，胚胎型ε-珠蛋白 在卵黄囊中表达并逐步降低。此后，第一次珠蛋白亚型的切换发生，胎肝造血细胞中胎 儿型珠蛋白(^Gγ，^Aγ)开始表达并逐步升高，胚胎型ε-珠蛋白表达逐渐下降。胎儿型珠 蛋白表达一直延续到妊娠晚期胎儿即将出生，第二次珠蛋白亚型的切换开始。成体型 β-珠蛋白表达开始升高并延续一生，伴随着胎儿型珠蛋白(γ-珠蛋白)表达降低(在新 生儿出生9个月内下降至～2％)，骨髓成为主要的造血器官。在红系细胞发育过程中，α-、 β-两类珠蛋白基因簇协同表达，始终保持产物的平衡，分别产生胚胎型、胎儿型和成年 型血红蛋白四聚体。在不同的发育时期，如胚胎、胎儿和成体中，高水平的基因表达受 到ε-珠蛋白基因前侧的具有多个DNA酶I超敏感点位点调控区域(LCR)的调节。但是， 基因突变研究表明控制珠蛋白样基因阶段特异表达的序列很可能位于每一单个基因的 近端(Bank A，Blood，107：435-43，2006)。

β-地中海贫血和镰刀型细胞贫血是由于β-珠蛋白基因突变或表达缺损所引起，然而 重新激活成人体内已关闭了的γ-珠蛋白的表达就能显著减轻或治疗上述贫血病人的临 床症状。药物诱导胎儿型血红蛋白基因的表达是缓解和治疗这类疾病的重要举措。因为 α-珠蛋白亚基的过量与β-珠蛋白表达的不足所引起的两类终产物的不平衡是β-地中海 贫血的主要发病原因，γ-珠蛋白的增强表达形成α2γ2血红蛋白四聚体弥补了这种不平 衡，进而缓解了病情。而脱氧产生的镰刀型血红蛋白多聚体所引起的血管阻塞是镰刀型 细胞贫血发病的主要因素，γ-珠蛋白的增强表达可以缓解镰刀型血红蛋白分子的聚化。 此外，造血系统肿瘤，如急、慢性白血病、淋巴瘤、骨髓瘤等以及造血功能障碍，如再 生障碍性贫血、骨髓增生异常综合征等引起的贫血亦可以由升高的γ-珠蛋白达到缓解。

因此，研究γ-珠蛋白的表达调控机制显得尤其重要。多年来一直有多个假说试图阐 明γ、β-珠蛋白基因表达切换的调节机理，其中包括：1.β-样珠蛋白基因簇位点内的基 因次序；2.各个珠蛋白基因启动子对LCR竞争结合；3.不同发育期的转录因子氛围； 4.活性基因的核区域化；5.组织和时期特异的染色质再塑(chromatin remodeling)调 节。虽然目前仍难决断哪一因素起着决定性作用，随着表观遗传学研究的兴起，染色质 再塑对β-样珠蛋白基因表达的调控备受重视(Zhao Q.et al，Blood，107：2138-45，2006)。

近来，越来越多的证据表明组蛋白的共价修饰对染色体的结构变化和功能调节具有 重要作用。其中，组蛋白的乙酰化研究最为清楚。它能松散染色质的结构，使转录活化 易于发生，是一个可逆的动态过程。此外，组蛋白还可以被磷酸化、泛素化、ADP核糖 基化以及甲基化。有研究表明，组蛋白H4的乙酰化与基因位点的核酸酶敏感性普遍变 化有关，而H3乙酰化和H3K4的甲基化则与基因的高水平转录包括激活启动子和LCR 相联系。近来，组蛋白H4R3的甲基化也显示与活性染色质直接有关，并且能通过控制 DNA甲基化参与调控珠γ-蛋白的基因表达。一般认为，DNA甲基化以及组蛋白H3K9、 H3K27和H4K20的甲基化与基因的负调控相关(Jenuwein T.et al，Science，293：1074-80， 2001；Barski A.et al，Cell，129：823-37，2007)