[发明专利]用于治疗和/或处理神经疾病和/或用于促进神经元再生的组成型活性抑制蛋白-1，试剂盒及其产品

说明书

本公开涉及组成型活性抑制蛋白‑1(Pfn1S137A)用于治疗和/或处理神经疾病和/或促进神经元再生的用途，试剂盒及其相关的产品。

技术领域

本公开涉及组成型活性抑制蛋白-1(constitutively active profilin-1)(Pfn1S137A)用于治疗和/或处理神经疾病和/或用于促进神经元再生的用途，试剂盒以及相关的产品。

发明内容

哺乳动物神经元在胚胎发育过程中很容易伸展轴突。在胚胎向成年过渡时，内源性神经元生长活动受到限制，以允许适当的突触发育，使成年神经元处于非再生状态。因此，在成熟的脊椎动物中枢神经系统(CNS)中，轴突大多不能自发再生，给神经疾病和中枢神经系统(CNS)损伤的治疗带来了重大障碍。指导轴突再生研究的一个关键原则是神经元环境中的外部信号(extrinsic cue)以及细胞内在机制，有助于限制神经元在病变/损伤的中枢神经系统(CNS)中延伸轴突的能力。虽然在表征抑制轴突生长的外部信号方面已经取得了进展，但控制轴突生长和再生的细胞内在机制仍然知之甚少。这种无法激活促再生程序(pro-regenerative program)的现象是成年中枢神经系统(CNS)轴突无法重建有能力的生长锥(competent growth cone)并在损伤后再生的一个主要原因。

尽管中枢神经系统(CNS)轴突普遍无法再生，但仍有可能刺激特定中枢神经系统(CNS)轴突的内在生长能力。在感觉性背根神经节(sensory dorsal root ganglia)(DRG)神经元中，当外周轴突损伤时-一种被称为条件性病变(conditioning lesion)的范例-中枢轴突获得再生能力，并能在抑制性骨髓损伤部位再生。为了确定引起这种作用的分子，我们对从具有SCI(非再生条件)大鼠收集的DRG神经元与SCI之前引发坐骨神经损伤(sciaticnerve lesion)-条件损伤(高再生条件)的大鼠上收集的DRG神经元进行了蛋白质组学比较。目前公开的蛋白质组学数据强烈支持抑制蛋白-1(profilin-1，前纤维蛋白-1)(Pfn1)在轴突生长和再生中的核心作用。Pfn1提供了可以添加到游离的丝状肌动蛋白末端(例如，生长锥外围区域中的那些)的有能力的ATP-肌动蛋白单体库，以支持其聚合和动力学。

本公开的一个方面表明抑制蛋白-1的水平和活性对于最佳的轴突生长和再生所需的肌动蛋白和微管(MT)动力学是至关重要的。

本公开表明了抑制蛋白-1(Pfn1)在支持最佳的轴突生长和再生的中心作用。

使用条件损伤(一种在引发坐骨神经损伤后脊髓后柱轴突(spinal dorsalcolumn axon)的轴突再生能力增强的模型)，确定了在再生轴突中Pfn1的总水平增加，而蛋白质的非活性形式显著减少。在体外，组成型活性Pfn1(Pfn1S137A)的过表达强烈地增强了肌动蛋白和MT动力学，以及神经突(neurite)生长。

本公开显示，在体外，Pfn1的急性敲除(acute knockdown)严重损害海马神经元中轴突形成/生长和背根神经节(DRG)神经元中轴突生长。有趣的是，Pfn1的切除(ablation)不仅降低了肌动蛋白动力学，而且还显著降低了微管生长速度。在体内，具有Pfn1诱导型神经元缺失的小鼠减少了外周的和中枢的DRG轴突的轴突再生，进一步支持了Pfn1对最佳的轴突(再)生长的关键作用。

在活体内，AAV介导递送组成型活性Pfn1增加了坐骨神经损伤后的轴突再生；其在脊髓损伤后的作用正在评估中。总之，实验数据表明Pfn1是轴突再生能力的决定因素。