[发明专利]用于检测衰老细胞的新型生物标记物

说明书

本发明提供一种检测受试者衰老细胞或诊断受试者细胞衰老的方法，其中对来自所述受试者的样品中一个或多个miRNA的水平进行定量。

本发明是在美国政府的支持下，受到NIH的资助No.P01-AG017242进行的。美国政府对本发明享有某些权利。

本发明提供了一种在受试者中检测衰老细胞或诊断细胞衰老的方法，具体地是一种体外方法，其中对来自所述受试者的样品中一个或多个所选的miRNA的水平进行量化。

背景技术

细胞衰老是细胞周期停滞的一种稳定形式，是限制细胞增殖潜能的一种机制。衰老反应可在多种细胞类型中触发，以应对不同的细胞应激。它是肿瘤发生的有力屏障，并有助于某些抗癌药物的细胞毒性。尽管衰老以细胞自主的方式限制肿瘤发生和组织损伤，但衰老的细胞可以诱导炎症、组织老化和破坏，并以细胞非自主的方式促进肿瘤的发生和转移。

衰老细胞通过称为衰老相关分泌表型(SASP)的促炎分泌活动，通过丧失复制潜能从而丧失再生能力，以及丧失组织和细胞类型特异性功能(包括去分化或转分化)，导致机体功能的下降，并促进年龄相关疾病的发生。通过p16启动子驱动的自杀基因或特异杀灭衰老细胞的化合物清除衰老细胞，对小鼠模型的健康期具有有益的影响，延缓肾衰竭、骨质疏松和其他年龄相关疾病的发生。

最近的研究已经将细胞衰老从认为是具争议的老化细胞培养模型转变为认为是导致年龄相关疾病的因素和潜在的药物靶点。目前已经了解的是，衰老细胞在体内出现在各种人体组织中，包括皮肤、心血管系统、肾脏、肝脏、免疫系统、骨骼、白脂肪组织和肺，以及与阿尔茨海默病或胶质母细胞瘤相关的脑部，也出现在小鼠体内，特别是在肺、脾、真皮、肝和肠上皮。

在转基因小鼠模型中，通过激活由p16启动子控制的重组自杀基因可以清除衰老细胞，从中观察到衰老细胞和晚发年龄相关疾病的标记(Baker et al.2011,2016)。在该模型系统中专门测试的年龄相关疾病为肾脏疾病(Baker et al.2016)，但衰老细胞也涉及骨质疏松、骨关节炎、动脉粥样硬化和心脏纤维化。

这种组织中积聚的衰老细胞的负面影响认为主要是由衰老相关分泌表型(SASP)引起的。SASP的特点是促炎因子以及细胞外基质重构因子增多，细胞外基质重构因子促进正常细胞和肿瘤细胞的增殖。然而，这些细胞也会有负面影响——衰老细胞自身生理或分化状态的改变可能会导致衰老进程。

尽管如此，衰老细胞的短暂存在发现有助于伤口愈合、限制肝纤维化和微调胚胎发育。

寻找特异性杀灭衰老细胞的化合物的工作已经开始，并且已经鉴定出了数种这样的化合物，包括槲皮素、达沙替尼(dasatinib)(Zhu et al.2015)、navitoclax(Zhu etal.2016)、ABT263(Chang et al.2016)和FOXO4抑制肽(Baar et al.2017)。这些药理学化合物旨在治疗年龄相关疾病，以及减轻会导致应激诱导细胞衰老的疗法(例如化疗)的副作用。

为了研发赛诺力克(senolytic)疗法，需要新型生物标记物。生物标记物的定义为特定生物状态的可测量指标，特别是与疾病存在或阶段的风险相关的指标。在赛诺力克疗法的情况中，生物标记物在治疗前存在，治疗后消失，反映了衰老细胞的存在和消失。一些观点文章声称通过使用数种分泌到循环中的SASP蛋白来达到该目的(Matjusaitis etal.2016)。

生物标记物经常以伴随诊断(CDx)或补充诊断测试的形式作为临床应用。CDx是一种诊断测试，它提供了安全有效地使用相应药物或生物产物所需的信息。在赛诺力克疗法的情况中，这些生物标记物(或CDx测试)必须是灵敏和特异于各种组织中是否存在衰老细胞。