[发明专利]一种具有抑制神经细胞凋亡作用的金纳米粒复合物及其应用

说明书

技术领域

本发明属于基因治疗药物领域。更具体地，涉及一种具有抑制神经细胞凋亡作用的金纳米粒复合物及其应用。

背景技术

帕金森病（Parkinson’s disease，PD），是一种进行性神经系统障碍疾病，主要以中脑黑质纹状体的多巴胺能神经元退化和神经递质多巴胺的减少为主要特征。当多巴胺合成减少时，抑制乙酰胆碱的功能降低，两者失衡结果出现“震颤麻痹”。据统计，对于PD，年龄在45岁以下的发病率较低，75～85岁的发病率为3.1%，85岁以上的发病率达到了4.3%。目前，与帕金森病有关的蛋白在脂质-囊泡动力学（α-synuclein，α-突触核蛋白），泛素-蛋白酶体系统（parkin and UCHL1），促分裂原活化蛋白激酶信号通路（LRRK2），氧化应激和线粒体功能（DJ1, PINK1, parkin）以及微管稳定（tau）中扮演着重要的角色。很明显，由于这些功能都能够导致多巴胺能神经元功能紊乱和死亡，所以这些不同的功能一定存在着部分重叠。但是，这些功能之间并不存在直接的联系，而且它们之间的连接也是非常不明显的。有几条通路可能会说明它们之间的联系：SNCA（编码α-synuclein的基因）发生突变，会导致α-synuclein单体在细胞质内的积累量增加，从而形成对细胞有毒的α-synuclein低聚体，一方面会造成多巴胺能神经元死亡，另一方面会促使路易小体的形成和破坏线粒体的功能，导致神经元细胞死亡。由于α-synuclein的功能发生变化，破坏囊泡的运输，多巴胺释放受阻，产生活性氧，从而导致神经元细胞死亡。

其中，α-突触核蛋白（α-synuclein）在帕金森病的病理生理学中处于一个重要的地位，它的过表达对帕金森病的体内和体外模型都会产生毒性。它是一个有140个氨基酸的蛋白质，研究显示其涉及到帕金森症的发病机制中。有研究表明，编码α-synuclein基因的三个错义突变（A53T, A30P, E46K）导致了帕金森病的常染色体显性遗传形式。聚合的α-synuclein是路易小体和路易神经突触的主要成分，PD病理学指标。尽管α-突触核蛋白精确的功能还不知道，但是越来越多的证据说明，α-突触核蛋白的表达水平在PD的发病机理中是非常重要的。最近的研究已经显示，严重的PD病人在中脑黑质纹状体处，α-突触核蛋白的mRNA含量增加。与此同时，早期和晚期的帕金森患者也是通过α-突触核蛋白的过表达程度进行区分的。另外，α-突触核蛋白的过表达在体外实验和体内实验中证明都是有毒的。这些现象说明，α-突触核蛋白的结构突变和表达水平上调导致了多巴胺能神经元细胞的死亡和退化，针对PD患者，通过靶向降低α-突触核蛋白表达的治疗策略，可能会影响多巴胺能神经元细胞死亡的过程。

帕金森病是一种神经退行性疾病，当前还没根本的治疗方法。针对PD主要有三种治疗的方法：1）手术治疗：通过移植多巴胺能神经元细胞，来降低用药量，但是并不能从根本上解决问题；2）药物治疗：左旋多巴胺、儿茶酚转移酶抑制剂、多巴胺受体激动剂、单胺氧化酶B、谷氨酸-N-甲基-D-天冬氨酸拮抗剂、酶抑制剂等药物；然而，疾病的持续恶化是不可避免的，病人很快就会出现运动性障碍，如步伐紊乱、痴呆等；3）基因治疗：RNA干扰特定蛋白的表达；该方法目前研究比较多，因为RNAi可以通过干扰基因转录为相应的蛋白而沉默特定基因，所以理论上来讲，任何基因都可以通过RNAi靶向沉默，这样就可以为治疗疾病提供一个巨大的前景。同时，α-突触核蛋白的表达情况与帕金森病有关联，可以作为疾病治疗的可行靶点，目前已有几种抑制α-突触核蛋白的表达的方法，比如药物、脯氨酰寡肽酶抑制剂、多肽、shRNA和siRNA，但是这些方法没有一个是以纳米医学为基础的。

而针对不同的疾病，纳米基因治疗的实现是研究的重点和难点。目前，基因治疗有三个主要的类型：1）选择性转染：载体携带着细胞凋亡基因选择性地进入癌细胞，而不会进入正常细胞；2）特异性表达：凋亡基因被转入正常细胞和癌细胞中，在癌细胞中特异性的表达，但是在正常细胞里不表达；3）靶向蛋白的分泌：基因进入细胞以后，能够分泌嵌合体蛋白，靶向癌细胞，从而使癌细胞凋亡。