[发明专利]用于调控WNT途径的方法和组合物

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求2010年10月20日提交的美国临时申请No.61/394,840的权益，通过述及将其公开内容完整收入本文。

技术领域

一般而言，本发明涉及Wnt途径调节领域。更具体地说，本发明关注Wnt信号传导途径的调控剂及所述调控剂的用途。

背景

Wnt/β-联蛋白(catenin)信号传导途径从胚胎发育到成体器官稳态都是至关重要的，而且如果失调，能诱导范围从骨质疏松到癌症的疾病（1-4）。最初命名为int-1（5）的第一种Wnt基因是在1982年发现的，后来在果蝇中发现它的同系物Wg后重新归类为Wnt基因家族的基础成员（6，7）。在最近三十年内，已经鉴定了构成Wnt/β-联蛋白信号传导核心的蛋白质，它们规定这种途径的开关状态。在Wnt配体缺失下，细胞内β-联蛋白是由轴蛋白，APC，GSK3和CK1形成的复合物的一部分，该复合物磷酸化β-联蛋白并在由β-Trcp遍在蛋白化后将β-联蛋白靶向由蛋白酶体进行的降解（2）。Wnt/β-联蛋白信号传导由分泌的Wnt结合其共受体Frizzled（Fz）（8）和低密度脂蛋白受体相关蛋白5或6（9，10）来启动。Wnt介导的Fz对LRP的结合诱导在细胞表面形成三元复合物（10，11），这导致蛋白质Dishevelled（Dvl）与Fz胞内域的联合及蛋白质激酶GSK3和CK1对LRP6C端PPPSPxS基序的磷酸化，将轴蛋白募集至质膜必需的两种事件（12-15）。Wnt介导的对轴蛋白的置换诱导β-联蛋白细胞质池的稳定，且容许其移位至细胞核，在那里它作为共转录因子与TCF/LEF联合起作用，激活Wnt靶基因的表达（2）。

Wnt/β-联蛋白途径与代谢病症（16），神经变性（17，18），和众多类型的癌症（1，2，4）已经联系起来。阻止完整β-联蛋白调节的APC蛋白突变和结肠直肠癌之间存在更加确定的联系（4，19，20）。特别注意LRP5和骨稳态之间的遗传关系。LRP5中的功能丧失突变引起常染色体隐性病症骨质疏松-假胶质瘤综合征（OPPG），其特征为低骨量，眼缺陷和骨折倾向（21）。相反，别的LRP5遗传表征揭示转变为高骨量密度表型的突变（22-24）。

在细胞表面，Wnt/β-联蛋白信号传导受到两组分泌性蛋白质的调节，作用模式截然不同。第一，可溶性Frizzled相关蛋白或FRP（25）具有与Frizzled受体的富含半胱氨酸域（CRD）相似的折叠（26）且通过直接结合Wnt蛋白来抑制Wnt/β-联蛋白途径。然而，第二种类型的Wnt结合抑制剂，Wnt抑制性因子（WIF）由一个WIF域和五个EGF域构成（27），这指示Wnt蛋白能与结构不同的抑制剂相互作用。第二类Wnt抑制剂由Dickkopf（Dkk）（28，29）和WISE/Sclerostin（30-32）蛋白质家族构成。这些蛋白质通过与Wnt直接竞争对其共受体LRP5和LRP6的结合来抑制Wnt/β-联蛋白信号传导途径（29，33）。Dkk1和Sclerostin（SOST）都显示出通过LRP5直接涉及骨生长调节。特别地，Sclerostin功能丧失对硬化性骨化病和Van Buchem病负有责任（34，35）；在这些状况中观察到的罕见致密且坚固的骨与由LRP5功能获取突变引起的hBMD表型相似。尚未发现引起相当效应的Dkk1突变，尽管Dkk1在鼠骨发育中的功能与Sclerostin相当（36）。

当前，甲状旁腺素（PTH）代表唯一得到FDA批准、市场上可得的骨形成产品，但是PTH已经与安全性问题诸如高钙血症和骨肉瘤联系起来（37）。其它治疗诸如双膦酸盐和靶向核因子-_KB的受体激活剂（RANKL）的抗体靶向具有降低骨再吸收效应的破骨细胞亚型（38）。或者，Wnt/β-联蛋白信号传导途径刺激成骨细胞发生（39），因此，对Wnt信号传导的刺激能诱导骨形成（40）。对于倾向于骨折，骨质疏松和类风湿性关节炎的老年人群，需要安全且治疗有效的骨同化药。

概述

本发明提供调控Wnt途径的化合物和使用该化合物的方法。本发明的一个发明提供提供一种抑制Dkk1和/或SOST对LRP6和/或LRP5的结合的化合物。在一个实施方案中，该化合物不抑制Wnt对LRP6和/或LRP6的结合。在一个实施方案中，该化合物不抑制Wnt9B对LRP6和/或LRP5的结合。