[发明专利]治疗代谢紊乱的方法

说明书

政府资助

本发明是在由国立卫生研究院授予的批准号HL097738和DK077086下借助政府资助完成。政府对本发明具有一定的权利。

以引用的方式并入电子提交材料

本申请含有呈计算机可读形式的序列表(文件名：46768S_SeqListing.txt；2014年3月18日创建；3,026字节-ASCII文本文件)，所述序列表作为本公开内容的单独部分，以引用的方式整体并入。

发明领域

本发明涉及治疗以神经调节蛋白4(Nrg4)缺陷为特征的病状(如代谢紊乱)的方法。

背景

代谢综合征已经成为全球流行病，其显著增加了患2型糖尿病、心血管疾病和非酒精性脂肪肝病(NAFLD)的风险。在胰岛素抵抗中，升高的肝葡萄糖产生和脂蛋白分泌促成高血糖症和高脂血症的发病机理。肥胖症也与过量脂肪在肝脏中的累积相关，过量脂肪在肝脏中的累积是影响成年人和孩子的NAFLD的最典型特征。虽然肝脂肪变性通常作为对肝功能没有明显的不良效应的良性病状出现，但是在20％-30％的患有非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的NAFLD患者中观察到进行性肝损伤、炎症和纤维化。NASH正在成为终末期肝病的主要危险因素。控制肝葡萄糖和脂质代谢的调节网络已经成为过去二十年中的研究焦点。这些研究为促成葡萄糖和脂质稳态的分子和生理机制提供了关键性的认识。然而，介导不同组织间(尤其是在脂肪组织和肝脏之间)的串扰的激素线索仍然难以确定。

神经调节蛋白(NRG)为含有保守的表皮生长因子(EGF)样结构域的生长因子的家族。至今，已经在哺乳动物中鉴定了4种神经调节蛋白基因(Nrg1-4)，所述基因通过广泛的选择性剪接产生一系列多样化的信号传导配体。NRG通常被合成为经受蛋白水解裂解以释放含有EGF样结构域的细胞外片段的跨膜蛋白。基因和生物化学的研究证明了NRG通过酪氨酸激酶受体的ErbB家族发出信号并且以旁分泌、自分泌和内分泌的方式发挥它们的生物效应。在神经肌肉系统的发育中Nrg1已经被广泛地表征，尤其是在神经肌肉突触和外周神经中。此外，在维持心脏的稳态和中枢神经系统发育中Nrg1起着重要的作用。Nrg1和Nrg3的遗传多态性已分别与精神分裂症和先天性巨结肠疾病(HirschsprungDisease)的风险相关。NRG令人惊奇地引发靶细胞中的特异性生物应答。Nrg4基于它的序列与其它NRG成员具有同源性而被发现并且预测其编码115个氨基酸的前体蛋白。介导Nrg4对尤其是葡萄糖和脂质代谢和NAFLD的生物效应的相关细胞受体还未确定。

前述观察结果提供了仍然需要在治疗疾病如2型糖尿病、心血管疾病和非酒精性脂肪肝疾病(NAFLD)中有用的组合物和制剂的证据。

概述

Nrg4被鉴定为靶向肝脏中的肝细胞的脂肪细胞源性因子。在肥胖症的小鼠模型中，Nrg4在脂肪组织中的表达明显减少。使用Nrg4敲除的小鼠，确定了Nrg4缺陷使饮食诱导的高血糖症、高血脂症和肝脂肪变性加剧。相反，Nrg4的脂肪-特异性转基因表达使在高脂食物喂养之后这些代谢参数显著提高。合起来，这些研究鉴定Nrg4为用于生物治疗剂的开发的新型靶标，从而用于治疗2型糖尿病、高血脂症和NAFLD。

在本公开的一个方面中，提供了治疗代谢紊乱的方法，所述方法包括向有需要的患者施用治疗有效量的Nrg4、Nrg4变体或其生物学活性片段。

在一些实施方案中，代谢紊乱选自由以下各项组成的组：非酒精性脂肪肝病(NAFLD)、脂肪性肝炎、II型糖尿病、高血糖症、高血脂症、血脂异常、肥胖症、高胰岛素血症、胰岛素抵抗、高胆固醇血症、非家族性高胆固醇血症、家族性高胆固醇血症、杂合型家族性高胆固醇血症、纯合型家族性高胆固醇血症、混合型血脂异常、动脉粥样硬化、早发型·冠心病、血脂异常、高甘油三酯血症、高脂肪酸血症和肝硬化。

在一些实施方案中，生物学活性片段包括SEQIDNO:1的残基5-46、5-55、5-62、1-46、1-55、1-52、1-53、4-52、4-53或1-62。

在一些实施方案中，Nrg4变体与SEQIDNO:1至少70％、75％、80％、85％、90％、95％或99％相同。

在一些实施方案中，Nrg4、Nrg4变体或其生物学活性片段由病毒载体编码。

在一些实施方案中，Nrg4、Nrg4变体或其生物学活性片段是经化学合成的或从重组来源中纯化得到的。